Взаимосвязь изменения орального микробиоценоза и мукозального иммунитета в условиях 14-суточной изоляции человека в гермообъекте с искусственной средой обитания

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Изменение состава микроорганизмов в полости рта человека является адаптационным процессом организма. Инфекции будут особенно сильно манифестироваться в экстремальных условиях, в особенности во время длительного пребывания в условиях космического полета, где космонавт подвергается различным неспецифическим нагрузкам. Цель исследования — комплексная оценка влияния условий 14-суточной изоляции человека в гермообъекте с искусственной средой обитания и после изоляционного периода на состояние естественных барьеров колонизации тканей пародонта. Методы. В ходе эксперимента 6 испытуемых-добровольцев (4 мужчин и 2 женщины) в возрасте от 24 до 45 лет в течение 14 сут находились в замкнутом герметичном пространстве, имитирующем капсулу космического корабля. Затем с 6-х по 18-е сут после выхода из эксперимента опытная группа (4 человека) принимала аутопробиотики на основе Lactobacillus spp. 1 раз в день утром натощак. В этот период контрольная группа (2 человека) принимала препарат Линекс (Лебенин®: Lactobacillus acidophilus (species L.gasseri) — 300 мг, Bifidobacterium infantis — 300 мг, Enterococcus faecium — 300 мг, лактоза — 50 мг). Для оценки состояния пародонта были использованы следующие методы: традиционный бактериологический анализ (БАК), газовая хроматография масс-спектрометрии микробных маркеров (МСММ), ультразвуковая допплеровская флоуметрия (УЗДФ), иммуноферментный анализ (ИФА). Фиксировались качественные и количественные изменения микробиоты полости рта, концентрация иммуноглобулинов (sIgA, IgM) и цитокинов (IL-6, IL-8, IL-1β, IL-4, INFγ, TNFα) в пробах пародонта. Исследовали количество пародонтопатогенов и региональный кровоток в периодонте в условиях длительного нахождения в герметично замкнутом пространстве. Результаты. По сравнению с фоновым периодом на 14-е сут пребывания в условиях изоляции у испытуемых наблюдался количественный рост облигатных пародонтопатогенов. Впоследствии существовала тенденция к оптимизации микробиоценоза за счет использования про- и аутопробиотических средств. Анализ параметров и особенностей мукозального иммунитета выявил на заключительном этапе экспериментального воздействия повышение уровня иммуноглобулинов (IgM, sIgA) и провоспалительного цитокина TNFα. Отмечалось увеличение кровотока в артериоло-венулярном звене микроциркуляторного русла тканей пародонта после выхода из изоляции. Заключение. Проведенные исследования выявили нарушения колонизационной резистентности организма обследуемых на уровне барьеров, формируемых протективной микрофлорой, формируемых покровными тканями (изменение капиллярного кровотока) и на уровне факторов гуморального иммунитета.

Об авторах

Вячеслав Константинович Ильин

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: piton2004@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3896-5003

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН

Россия, Москва

Зоя Олеговна Соловьева

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: soloviova@imbp.ru
ORCID iD: 0000-0002-6159-1313

к.б.н., с.н.с.

Россия, Москва

Марина Петровна Рыкова

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: rykova@imbp.ru
ORCID iD: 0000-0002-9121-5351
SPIN-код: 4476-6300

д.м.н., в.н.с.

Россия, Москва

Марина Анатольевна Скедина

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: skedina@imbp.ru
ORCID iD: 0000-0003-4369-966X

к.м.н., в.н.с.

Россия, Москва

Анна Александровна Ковалева

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: aakovaleva@imbp.ru
ORCID iD: 0000-0002-3697-1007
SPIN-код: 1404-2500

н.с.

Россия, Москва

Андрей Максимович Носовский

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: nam@imbp.ru
ORCID iD: 0000-0002-2657-2723

д.б.н., в.н.с.

Россия, Москва

Анна Сергеевна Шеблаева

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: anna@sheblaeva.ru
ORCID iD: 0000-0003-4083-9612

н.с.

Россия, Москва

Виктор Николаевич Царев

Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова

Email: Nikola777@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-3311-0367
SPIN-код: 8180-4941

д.м.н., профессор

Россия, Москва

Михаил Сергеевич Подпорин

Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова

Email: podporin.mikhail@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6785-0016
SPIN-код: 1937-4996

к.м.н., н.с.

Россия, Москва

Ольга Витальевна Быстрова

Институт аналитической токсикологии

Email: olga.v.bystrova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6829-8147

к.х.н., с.н.с.

Россия, Красногорск, Московская область

Оксана Анатольевна Гизингер

Российский университет дружбы народов

Автор, ответственный за переписку.
Email: OGizinger@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9302-0155
SPIN-код: 7205-1836

д.б.н., профессор

Россия, Москва

Сергей Михайлович Ловцевич

Институт аналитической токсикологии

Email: savin.sergei@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8090-5851

к.м.н., с.н.с.

Россия, Красногорск, Московская область

Дарья Валерьевна Комиссарова

Институт медико-биологических проблем Российской академии наук

Email: d.komisarova@yandex.ru
SPIN-код: 2800-9048

н.с.

Россия, Москва

Список литературы

  1. Князева Э.Б., Туркутюков В.Б. Эпидемиология и этиология воспалительных заболеваний пародонта у работников железнодорожного транспорта // Тихоокеанский медицинский журнал. — 2014. — Т. 57. — № 3. — С. 29–31. [Knyazeva EB, Turkutyukov VB. Epidemiology and etiology of parodontal inflammatory diseases at railway workers. Pacific Medical Journal. 2014;57(3):29–31. (In Russ.)]
  2. Кузьмина Э.М., Янушевич О.О. Профилактическая стоматология: учебник для медицинских вузов. — М.: Практическая медицина, 2016. — 544 с. [Kuz’mina EM, YAnushevich OO. Profilakticheskaya stomatologiya: uchebnik dlya medicinskih vuzov. Moscow: Prakticheskaya medicina; 2016. 544 s. (In Russ.)]
  3. Ефимович О.И. Клинико-лабораторное обоснование терапии дисбактериоза слизистой оболочки рта: автореф. дис. … канд. мед. наук. — М., 2002. 19 с. [Efimovich OI. Kliniko-laboratornoe obosnovanie terapii disbakterioza slizistoj obolochki rta: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Moscow; 2002. 19 s. (In Russ.)]
  4. Чернин В.В., Парфенов А.И., Бондаренко В.М., и др. Симбионтное пищеварение человека: монография. — Тверь: Триада, 2013. – 232 с. [Chernin VV, Parfenov AI, Bondarenko VM, i dr. Simbiontnoe pishchevarenie cheloveka: monografiya. Tver’: Triada; 2013. 232 s.]
  5. Burt BA. Periodontitis and aging: reviewing recent evidence. J Am Dent Assoc. 1994;125(3):273–279. doi: https://doi.org/10.14219/jada.archive.1994.0034
  6. Cafiero C, Matarasso S. Predictive, preventive, personalised and participatory periodontology: “the 5Ps age” has already started. EPMA J. 2013;4(1):16. doi: 10.1186/1878-5085-4-16.
  7. Червинец В.М., Червинец Ю.В., Леонтьева А.В., и др. Микробиом полости рта у больных пародонтитом, адгезивные и биопленкообразующие свойства // Клиническая лабораторная диагностика. — 2021. — Т. 66. — № 1. — С. 45–51. [Chervinets VM, Chervinets YuV, Leont’eva AV, et al. The microbiome of oral cavity patients with periodontitis, adhesive and biofilm forming properties. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika (Russian Clinical Laboratory Diagnostics). 2021;66(1):45–51. (In Russ.)] doi: http://dx.doi.org/10.18821/0869-2084-2021-66-1-45-51
  8. Ушаков Р.В., Царев В.Н. Антимикробная терапия в стоматологии. Принципы и алгоритмы. — М.: Практическая медицина, 2019. — 240 с. [Ushakov RV, Carev VN. Antimikrobnaya terapiya v stomatologii. Principy i algoritmy. Moscow: Prakticheskaya medicina; 2019. 240 s. (In Russ.)]]
  9. Дубинин Д.М. Влияние факторов космического полета на состояние полости рта и кожи людей: автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 1985. 25 c. [Dubinin DM. Vliyanie faktorov kosmicheskogo poleta na sostoyanie polosti rta i kozhi lyudej: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Moscow; 1985. 25 s. (In Russ.)]
  10. Amado F, Lobo MJC, Domingues P, et al. Salivary peptidomics. Expert Rev Proteomics. 2010;7(5):709–721. doi: https://doi.org/10.1586/epr.10.48
  11. Агаева Н.А. Роль секреторного IgA в патологии челюстно-лицевой области // Фундаментальные исследования. — 2010. — № 4. — С. 11–16. [Agaeva NA. Rol’ sekretornogo IgA v patologii chelyustno-licevoj oblasti. Fundamental’nye issledovaniya. 2010;4:11–16. (In Russ.)] Available from: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6753 (accessed: 09.11.2022).
  12. Giannopoulou C, Kamma JJ , Mombelli A. Effect of inflammation, smoking and stress on gingival crevicular fluid cytokine level. J Clin Periodontol. 2003;30(2):145–153. doi: https://doi.org/10.1034/j.1600-051x.2003.300201.x
  13. Ertugrul AS, Sahin H, Dikilitas A, et al. Comparison of CCL28, interleukin-8, interleukin-1β and tumor necrosis factor-alpha in subjects with gingivitis, chronic periodontitis and generalized aggressive periodontitis. J Periodontal Res. 2013;48(1):44–51. doi: https://doi.org/10.1111/j.1600-0765.2012.01500.x
  14. Осипов Г.А., Федосова Н.Ф., Лядов К.В. Количественный in situ микробиологический анализ по липидным маркерам в биологических жидкостях с использованием метода газовой хроматографии-масс-спектрометрии // Здравоохранение и медицинские технологии. — 2007. — № 5. — С. 20–23. [Osipov GA, Fedosova NF, Lyadov KV. Kolichestvennyj in situ mikrobiologicheskij analiz po lipidnym markeram v biologicheskih zhidkostyah s ispol’zovaniem metoda gazovoj hromatografii-mass-spektrometrii. Zdravoohranenie i medicinskie tekhnologii. 2007;5:20–23. (In Russ.)]
  15. Осипов Г.А. Хромато-масс-спектрометрический анализ микроорганизмов и их сообществ в клинических пробах при инфекциях и дисбиозах // Химический анализ в медицинской диагностике. — М.: Наука, 2010. — С. 293–368. [Osipov GA. Hromato-mass-spektrometricheskij analiz mikroorganizmov i ih soobshchestv v klinicheskih probah pri infekciyah i disbiozah. Himicheskij analiz v medicinskoj diagnostike. Moscow: Nauka; 2010. S. 293–368.]
  16. Годков М.А., Осипов Г.А., Федосова Н.Ф., и др. Возможности масс-спектрометрии микробных маркеров в лабораторном мониторинге дисбиозов и инфекций // Справочник заведующего КДЛ. — 2011. — № 7. — С. 35–44. [Godkov MA, Osipov GA, Fedosova NF, i dr. Vozmozhnosti mass-spektrometrii mikrobnyh markerov v laboratornom monitoringe disbiozov i infekcij. Spravochnik zaveduyushchego KDL. 2011;7:35–44. (In Russ.)]
  17. Ильин В.К., Шумилина Г.А., Соловьева З.О. Исследование состояния полости рта и зубов космонавтов при полетах на МКС (Космический эксперимент «Пародонт-2»). ГНЦ РФ – ИМБП РАН [Il’in VK, Shumilina GA, Solov’eva ZO. Issledovanie sostoyaniya polosti rta i zubov kosmonavtov pri poletah na MKS (Kosmicheskij eksperiment “Parodont-2”). GNC RF – IMBP RAN. (In Russ.)]]
  18. Шумилина Г.А., Зарубина К.В. Оценка функционального состояния полости рта космонавтов в условиях космического полета // Космическая биология и авиакосмическая медицина: материалы XII Конференции. — М., 2002. — С. 361–362. [Shumilina GA, Zarubina KV. Ocenka funkcional’nogo sostoyaniya polosti rta kosmonavtov v usloviyah kosmicheskogo poleta. Kosmicheskaya biologiya i aviakosmicheskaya medicina: materialy XII Konferencii. Moscow; 2002. S. 361–362. (In Russ.)]]
  19. Мальнева Н.С. Изменение состояния тканей пародонта при воздействии некоторых экстремальных факторов: автореф. дис. … канд. мед. наук. — М., 1997. — 18 с. [Mal’neva NS. Izmenenie sostoyaniya tkanej parodonta pri vozdejstvii nekotoryh ekstremal’nyh faktorov: avtoref. dis. … kand. med. nauk. Moscow; 1997. 18 s. (In Russ.)]
  20. Шумилина Г.А. Личная гигиена космонавтов // Орбитальная станция «Мир». — М., 2001. — Т. 1. — С. 104–113. [Shumilina GA. Lichnaya gigiena kosmonavtov. Orbital’naya stanciya “Mir”. Moscow; 2001. T. 1. S. 104–113. (In Russ.)]]
  21. Шумилина Г.А. Принципы санитарно-гигиенического обеспечения экипажей Международной космической станции // Авиакосмическая и экологическая медицина. — 2008. — Т. 42. — № 6-1. — С. 56–58. [Shumilina GA. Principy sanitarno-gigienicheskogo obespecheniya ekipazhej Mezhdunarodnoj kosmicheskoj stancii. Aviakosmicheskaya i ekologicheskaya medicina. 2008;42(6–1):56–58. (In Russ.)]
  22. Lamont RJ, Koo H, Hajishengallis G. The oral microbiota: dynamic communities and host interactions. Nat Rev Microbiol. 2018;16(12):745–759. doi: https://doi.org/10.1038/s41579-018-0089-x
  23. Guarner F, Malagelada J-R. Gut flora in health and disease. Lancet. 2003;361(9356):512–519. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(03)12489-0
  24. McNaught CE, MacFie J. Probiotics in clinical practice: a critical review of the evidence. Nutr Res. 2001;21(1–2):343–353. doi: https://doi.org/10.1016/S0271-5317(00)00286-4
  25. Isolauri E, Sütas Y, Kankaanpää P, et al. Probiotics: effects on immunity. Am J Clin Nutr. 2001;73(2 Suppl):444S–450S. doi: https://doi.org/10.1093/ajcn/73.2.444s
  26. Hardy H, Harris J, Lyon E, et al. Probiotics, prebiotics and immunomodulation of gut mucosal defences: Homeostasis and immunopathology. Nutrients. 2013;5(6):1869–1912. doi: https://doi.org/10.3390/nu5061869
  27. Gill HS. Probiotics to enhance anti-infective defences in the gastrointestinal tract. Best Pract Res Clin Gastroenterol. 2003;17(5):755–773. doi: https://doi.org/10.1016/s1521-6918(03)00074-x
  28. De Vrese M, Rautenberg P, Laue C, et al. Probiotic bacteria stimulate virus-specific neutralizing antibodies following a booster polio vaccination. Eur J Nutr. 2005;44(7):406–413. doi: https://doi.org/10.1007/s00394-004-0541-8
  29. Янушевич О.О., Васюк Ю.А., Арутюнов С.Д., и др. Клинико-инструментальные взаимосвязи показателей суточного мониторирования артериального давления и регионарного кровотока при заболеваниях пародонта. Часть 1 // Российская стоматология. — 2018. — Т. 11. — № 4. — С. 22–27. [Yanushevich OO, Vasiuk YuA, Arutiunov SD, et al. Clinical and instrumental interrelations between the indicators of 24-hour blood pressure monitoring and regional blood flow in di-seases of periodontal tissue. Russian Stomatology. 2018;11(4):22–27. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.17116/rosstomat20181104122

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Содержание Lactobacillus spp. в ротовой жидкости у обследуемых по результатам исследования методом МСММ. Сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 —спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. Группы: 0 — участники от 1 до 3-го; 4 — четвертый участник; 5, 6 — соответствует номерам участников. По вертикальной оси — уровень содержания Lactobacillus spp. (105 КОЕ/мл)

Скачать (71KB)
3. Рис. 2. Содержание Veillonella spp. в ротовой жидкости у всех участников по результатам исследования методом МСММ. По горизонтальной оси — сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. По вертикальной оси — уровень содержания Veillonella spp. (105 КОЕ/мл)

Скачать (55KB)
4. Рис. 3. Содержание Porphyromonas spp. в ротовой жидкости у обследуемых по результатам исследования методом МСММ. По горизонтальной оси — сроки отбора проб и группы. Сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. Группы: 0 — участники 2, 3, 5, 6; 1, 4 — первый и четвертый участники. По вертикальной оси — уровень содержания Porphyromonas spp. (105 КОЕ/мл)

Скачать (65KB)
5. Рис. 4. Содержание Candida spp. в ротовой жидкости у всех участников по результатам исследования методом МСММ. По горизонтальной оси — сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. По вертикальной оси — уровень содержания Candida spp. (105 КОЕ/мл)

Скачать (57KB)
6. Рис. 5. Содержание Streptococcus mutans в ротовой жидкости у всех участников. По горизонтальной оси — сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. По вертикальной оси — уровень содержания Streptococcus mutans (105 КОЕ/мл)

Скачать (51KB)
7. Рис. 6. Содержание Enterococcus faecalis в ротовой жидкости у всех участников. По горизонтальной оси — сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. По вертикальной оси — уровень содержания Enterococcus faecalis (105 КОЕ/мл)

Скачать (51KB)
8. Рис. 7. Содержание Staphylococcus epidermidis в ротовой жидкости у всех участников. По горизонтальной оси — сроки отбора проб: 1 — на входе в эксперимент; 2 — на выходе из эксперимента; 3 — спустя 6 дней после окончания эксперимента; 4 — спустя 18 дней после окончания эксперимента. По вертикальной оси — уровень содержания Staphylococcus epidermidis (105 КОЕ/мл)

Скачать (51KB)
9. Рис. 8. Динамика линейных (А) и объемных (Б) скоростей кровотока в тканях пародонта

Скачать (480KB)

© Издательство "Педиатръ", 2022

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».