Шейбак В.М., Николаева И.В., Павлюковец А.Ю.
Микробиоценоз толстого кишечника и содержание свободных аминокислот в микробно-тканевом комплексе крыс
УО «Гродненский государственный медицинский университет», Республика Беларусь
Резюме.
Микробно-тканевой комплекс формируется микроколониями бактерий и продуцируемых ими метаболитов, муцином, эпителиальными клетками слизистой оболочки и гликокаликсом. Муцин, секретируемый в верхних отделах кишечника, расщепляется, а аминокислоты реабсорбируются и сохраняются в энтероцитах, оказывая значительную метаболическую поддержку клеткам толстого кишечника и внутрикишечной микрофлоре.
Цель исследования - установить возможную корреляционную зависимость между количеством основных групп микроорганизмов в толстом кишечнике интактных крыс и содержанием свободных аминокислот и их азот-содержащих производных в микробно-тканевом комплексе толстого кишечника.
После декапитации белых крыс массой 140-160 г брали содержимое толстого кишечника для микробиологического исследования. Определение свободных аминокислот в микробно-тканевом комплексе толстого кишечника производили с помощью хроматографической системы Agilent 1100. Математическая обработка данных проведена с помощью программы Statistica 6.0. Корреляционный анализ проводили с использованием коэффициента корреляции (r) Спирмена.
Корреляционный анализ между количеством микроорганизмов и содержанием протеиногенных аминокислот и азот-содержащих метаболитов в микробно-тканевом комплексе толстого кишечника показал наличие положительной корреляционной зависимости в отношении только газообразующей флоры. Из 20 протеиногенных аминокислот положительно коррелировали 7 - лизин, триптофан, валин, метионин, серин, аргинин, аспарагин. Аналогичная корреляционная связь формируется между метаболитом гистидина (1 метилгистидином), серосодержащей аминокислотой – цистатионином и метаболитом аргинина – цитрулином.
Наибольшее число отрицательных корреляционных взаимосвязей выявлено при сравнении содержания лактобактерий, лактозонегативных энтеробактерий и концентраций отдельных протеиногенных аминокислот и их метаболитов. Популяция бифидобактерий корреляционно связана с количеством лизина.
Корреляционные зависимости характерны для аминокислот, в наибольшей степени участвующих в синтезе гликокаликса (треонин, серин), обеспечивающих поступление в циркуляцию биологически важных биорегуляторов (ароматические аминокислоты, триптофан, аргинин, аланин), аспарагином, метионином, изолейцином, а также лизином (и его основным метаболитом я-аминоадипиновой кислотой а также аминомасляными кислотами).
Ключевые слова: микробиоценоз, толстый кишечник, муцин, энтероциты, аминокислоты, крысы.
Литература
1. A molecular view of the intestinal ecosystem / E. E. Vanghan [et al.] // Cur. Issues Intest. Microbiol. – 2001 Mar. – Vol. 1, N 1. – Р. 1-12.
2. Кучумова, С. Ю. Физиологическое значение кишечной микрофлоры / С. Ю. Кучумова [и др.] // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. – 2011. – Т. 21, № 5. – С. 17-27.
3. Kim, Y. S. Intestinal goblet cells and mucins in health and disease: recent insights and progress / Y. S. Kim, S. B. Ho // Curr. Gastroenterol. Rep. – 2010 Oct. – Vol. 12, N 5. – Р. 319-330.
4. Intestinal mucin dynamics: response of broiler chicks and White Pekin ducklings to dietary threonine / N. L. Horn [et al.] // Poult Sci. – 2009 Sep. – Vol. 88, N 9. – Р. 1906-1914.
5. Intestinal epithelial responses to enteric pathogens: effects on the tight junction barrier, ion transport and inflammation / J. Berke [et al.] // Gut. – 2003. – Vol. 52. – P. 439-451.
6. Dietary threonine restriction specifically reduces intestinal mucin synthesis in rats / M. Faure [et al.] // J Nutr. – 2005 Mar. – Vol. 135, N 3. – Р. 486-491.
7. Channelling of arginine in NO and polyamine pathways in colonocytes and consequences / F. Blachier [et al.] // Front Biosci. – 2011 Jan. – Vol. 16. – P. 1331-1343.
8. Свободные аминокислоты плазмы и энтероцитов толстого кишечника: общее и различие / В. М. Шейбак [и др.] // Вопросы экспериментальной и клинической физиологии : cб. науч. тр., посвящ. 100-летию со дня рождения Аринчина Николая Ивановича. – Гродно : ГрГМУ, 2014. – С. 324-327.
9. Metges, C. C. Contribution of microbial amino acids to amino acid homeostasis of the host / C. C. Metges // J Nutr. – 2000 Jul. – Vol. 130, N 7. – Р. 1857-1864.
10. Газиумарова, Л. Д. Бактериологическая диагностика дисбактериоза кишечника : инструкция по применению / Л. Д. Газиумарова, Л. П. Титов, Н. Л. Клюйко. – Минск, 2010. – 16 с.
11. Дорошенко, Е. М. Методологические аспекты и трудности анализа свободных (физиологических) аминокислот и родственных соединениях в биологических жидкостях и тканях / Е. М. Дорошенко // Аналитика РБ – 2010 : сб. тез. докл. Респ. науч. конф. по аналит. химии с междунар. участием, Минск, 14–15 мая 2010 г. – Минск, 2010. – С. 126.
12. Любецкая, А. В. Применение потоковой модели для изучения метаболизма Escherichia coli / А. В. Любецкая, Л. И. Рубанов, М. С. Гельфанд // Биохимия. – 2006. – Т. 71, № 11. – С. 1544-1549.
13. Белоусова, Е. А. Синдром избыточного бактериального роста в тонкой кишке в свете общей концепции о дисбактериозе кишечника: взгляд на проблему / Е. А. Белоусова // Фарматека. – 2009. – № 2. – С. 8-16.
14. Turnover of phosphocholine and phosphoethanolamine in ether-phospholipids of Krebs II ascite cells / A. Tammer [et al.] // Lipids. – 1985 Oct. – Vol. 20, N 10. – P. 699-703.
Сведения об авторах:
Шейбак В.М. – д.м.н., профессор кафедры биологической химии УО «Гродненский государственный медицинский университет»;
Николаева И.В. – ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга
УО «Гродненский государственный медицинский университет»;
Павлюковец А.Ю. – ассистент кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга УО «Гродненский государственный медицинский университет».
Адрес для корреспонденции: Республика Беларусь, 230009, г. Гродно, ул. Горького, 80, УО « Гродненский государственный медицинский университет», кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии им. С.И. Гельберга. Е-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Николаева Ирина Владимировна.
