Search academic texts

Registration Number

0521U100167, Doctoral dissertation

Title

Theoretical and experimental justification for a new direction of metabiotics creation based on the Bifidobacterium bifidum and Lactobacillus reuteri derivatives

Author

Knysh Oksana Vasylivna, Кандидат медичних наук

popup.head Babych Yevhenii Mykhailovych
popup.advisor Babych Yevhenii Mykhailovych
popup.opponent Biriukova Svitlana V
popup.opponent Kovalchuk Valentyn P
popup.opponent Kremenchutskyi Hennadi Mykolaiovych
popup.review Stepanskyi Dmytro Oleksandrovych
popup.review Volianskyi Andrii Yuriiovych
popup.review Biriukova Svitlana Vasylivna

Status

Доктор медичних наук, 03.00.07, Мікробіологія

Date

16-02-2021

Description

Об’єкт дослідження: пробіотичні штами біфідо- і лактобактерій; референтні штами та клінічні ізоляти патобіонтів; токсичність, біохімічний склад, антиоксидантні, бактеріотропні, імунотропні та пробіотичні властивості безклітинних постбіотичних продуктів з дезінтегратів і культур Bifidobacterium bifidum і Lactobacillus reuteri. Мета дослідження: теоретично обґрунтувати та розробити нові підходи до створення метабіотиків на основі дериватів виробничих штамів Bifidobacterium bifidum 1 і Lactobacillus reuteri DSM 17938, дослідити їх біологічні властивості і ефективність застосування in vivo при експериментальному моделюванні інфекційного процесу у тварин на тлі антибіотик-асоційованого дисбіозу. Методи дослідження: мікроскопічні, бактеріологічні, фізико-хімічні, біохімічні, імунологічні, біологічні, аналітичні та медико-статистичні. Обладнання: денситометр; рН-метр мілівольтметр рН-410; мікроскопи: «Біолам», «Primo Star», MPI-5; проточний цитометр FACS Calibur; аналізатори: «Lisa Scan EM», «Еlise microplate reader with PC software Utrao SM 600», «Stat-Fax 3000+», Sapphire-400, «ААА 339М»; флуориметр «Qubit 3.0 Fluorometer»; спектрофотометри: СФ-56, «Specord UV VIS»; обладнання для гель-хроматографії, ВЕРХ-система Milichrome A-02. Дисертація присвячена розробці нових теоретично обґрунтованих підходів до створення метабіотиків на основі дериватів виробничих штамів Bifidobacterium bifidum 1 і Lactobacillus reuteri DSM 17938. Вперше отримані біологічно активні деривати бактерій пробіотичних штамів шляхом їх дезінтеграції термоциклюванням та наступного культивування пробіотичних клітин у власних дезінтегратах. Обґрунтовано режим заморожування-відтавання суспензій клітин B. bifidum і L. reuteri для їх ефективної дезінтеграції та отримано постбіотичні продукти, що містять як структурні компоненти, так і метаболіти пробіотичних бактерій. Встановлено рівень кількісної і функціональної збереженості пробіотичних бактерій після термоциклювання. У результаті проведеного in vivo токсикологічного скринінгу вперше встановлено відсутність токсичності отриманих оригінальним способом безклітинних екстрактів при одноразовому і повторних введеннях у дозі, що відповідає добовій терапевтичній дозі клітинних пробіотиків і можливість їх тривалого перорального застосування за умови строгого дозування. При дослідженні цитотоксичності іn vitro виявлено здатність безклітинних екстрактів істотно впливати на метаболічну активність еукаріотичних клітин. Встановлено залежність характеру і спрямованості впливу від концентрації, способу отримання безклітинних екстрактів та виду тест-клітин. Одержано нові дані щодо біохімічного складу безклітинних екстрактів з B. bifidum і L. reuteri та виявлені відмінності між екстрактами з дезінтегратів та екстрактами з культур пробіотичних бактерій, що культивувалися у власних дезінтегратах, за вмістом біологічно активних компонентів та антиоксидантними властивостями. У результаті проведеного скринінгу потенційних сполук-попередників при застосуванні пробіотичних культур B. bifidum і L. reuteri як систем біохімічної модифікації вперше виявлено ефект потенціювання аскорбіновою кислотою інгібіторної активності безклітинних дериват-вмісних постбіотичних продуктів (безклітинних супернатантів та екстрактів) щодо патобіонтів, зокрема, ізолятів, резистентних до протимікробних засобів. Значно поглиблено рівень знань про стимуляторні властивості похідних пробіотичних бактерій: виявлена здатність більшості безклітинних екстрактів з дезінтегратів та культур B. bifidum і L. reuteri підвищувати адгезивні властивості, проліферацію та біоплівкоутворення пробіотичних бактерій in vitro. Вперше продемонстрована здатність отриманих оригінальним способом безклітинних екстрактів до модуляції функціональної активності клітин вродженого імунітету в умовах бактеріального впливу in vitro та in vivo; до модуляції ліпополісахарид-індукованої продукції цитокінів (TNFα, IL-6 та IL-10) мононуклеарами крові людини in vitro. Встановлена здатність екстрактів збільшувати виживаність тварин при експериментальному моделюванні генералізованого летального інфекційного процесу, здійснювати протиінфекційний захист та корегувати мікроекологічні порушення in vivo при моделюванні кишкової інфекції у мишей на тлі антибіотик-асоційованого дисбіозу. Ступінь упровадження: 3 патенти, 3 акти впровадження та 1 технологія. Сфера (галузь) використання: охорона здоров’я (медицина: корекція дисбіозів, лікування інфекційно-запальних захворювань).