STUDIUM SORPČNÍCH VLASTNOSTÍ ENTEROSGELU VŮČI PODMINĚNĚ PATOGENNÍM (OPORTUNNÍM) A PATOGENNÍM MIKROORGANISMŮM (ODŮVODNĚNÍ POUŽITÍ ENTEROSGELU PŘI KOMBINOVANÉ TERAPII INFEKČNÍCH A ZÁNĚTLIVÝCH ONEMOCNĚNÍ LEDVIN)

...kompletní sorpce při interakci Enterosgelu s E.coli pozorována po 6 hodinách inkubace v koncentraci gelu 9 a více mg / ml."

Rudenko A. V., Bagdasarova I. V.,
Bruďko A. P., Ústav urologie Akademie lékařských věd Ukrajiny, Kyjev, Ukrajina

Rozšířené a často nekontrolované užívání lékařských prostředků, snížení imunitní obrany, a to zejména u dětí, vedlo v důsledku zhoršování životního prostředí k tomu, že v etiologii infekčních a zánětlivých onemocnění různých lokalizací začaly hrát vedoucí úlohu nejen patogenní, ale i podmíněně patogenní (oportunní) mikroorganismy. S ohledem na výše uvedenou kauzalitu je nutné konstatovat, že zjištění původci infekce se nezřídka vyznačují přetrvávající změnou biologických vlastností, což může konsekventně vést ke dlouhodobě přetrvávajícímu intoxikačnímu syndromu, který se vytváří v důsledku produkce bakteriálních endotoxinů.

Výše uvedené nálezy odůvodňují a určují nezbytnost použití sorpčních prostředků vedle tradiční antibakteriálních terapie v komplexních léčebných opatřeních při infekčních a zánětlivých onemocněních různé lokalizace, včetně ledvin. Použití sorbentů především snižuje riziko vzniku dysbiózy. Pozitivní účinek při perorální aplikaci je založen na sorpčně detoxikačních a cytoprotektivních vlastnostech těchto preparátů. Sorbenty chrání povrch tkání před agresivními mechanickými a chemickými účinky. V důsledku svých fyzikálně-chemických vlastností mají schopnost vázat různé patologické metabolity, těžké kovy, bakteriální toxiny atd.

Jedním z nejvíce používaných v medicíně sorbentů je Enterosgel, který má vysokou sorpční aktivitu a selektivitu vůči středně molekulárním metabolitům organizmu. Při perorálním použití sorbent vykazuje detoxikační účinek tím, že během pasáže trávicím traktem adsorbuje toxické látky a produkty nedokonalého metabolismu, čímž předchází jejich vstřebávání. Enterosgel podporuje vylučování inkorporovaných radionuklidů a alergenů z organizmu, pohlcuje a odstraňuje toxické produkty mikroorganismů, čímž přispívá k normalizaci funkce žaludku, střev, jater, ledvin a dalších orgánů a systémů organizmu. Vyznačuje se širokým použitím v lékařské praxi pro léčbu onemocnění trávicí soustavy, lokální léčbě popálenin atd.

Účelem této studie bylo zkoumání sorpčních vlastností Enterosgelu ve vztahu k podmíněně patogenním (oportunním) a patogenním mikroorganismům, které nejčastěji působí jako etiologický faktor infekčních a zánětlivých onemocnění ledvin jak u dospělé, tak i dětské populace. Autoři předmětné studie si kladli následující cíle: stanovit sorpčně nejúčinnější hodnoty koncentrace Enterosgelu pro různé druhy patogenních a oportunních mikroorganismů; objasnit v případě Enterosgelu nejoptimálnější dobu sorpce mikroorganizmů patřících do různých taxonomických skupin; stanovit koncentrační hodnoty Enterosgelu, které vykazují optimální adsorpční kapacitu při různém mikrobiálním zatížení a různých lhůtách inkubace infekčních původců.

Materiály a metodiky studie
Předmětem zkoumání byly různé druhy patogenních a podmíněně patogenních mikroorganismů, které se nejčastěji uplatňovaly v úloze etiologického faktoru infekčních a zánětlivých onemocnění ledvin. V příslušných experimentech byly použity referenční kmeny následujících mikroorganismů: Escherichia coli, Klebsiella pneumonia, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Mycoplasma hominis, Ureaplasma urealiticum, Candida albicans stejně jako kmeny izolované u pacientů.

V počáteční fázi byl rozpracován experiment za použití referenčního kmene E.coli 2417. Na modelu E.coli autoři stanovovali optimální adsorpční kapacitu Enterosgelu, a sice: při různých různých koncentracích Enterosgelu; při různé mikrobiální zátěži; různém zastoupení koloniálních forem mikroorganismů, za různě načasované inkubace mikroorganismů.

Zkoumané koncentrace Enterosgelu tvořily 1, 3, 5, 7, 9, 12, 15 mg/ml. K provádění experimentů používali 24-hodinovou kulturu mikroorganismů. Na začátku experimentu byly výše uvedené koncentrace připraveny v uvedených koncentracích Enterosgelu ve fyziologickém roztoku. Pak se do zkumavek s každou koncentrací Enterosgelu doplňovaly různé suspenze mikroorganizmů (od 1105 do 11 011 CFU/ml). Doba trvání experimentu činila 1 - 12 hodin. Po uplynutí 1, 3, 6 a 12 hodin byly sektorovou metodou provedeny výsevy supernatantu obsahujícího mikroorganizmy a sedimentu obsahujícího sorbent na kultivační médium. Inokuláty se po dobu 24 hodin inkubovaly v termostatu, po inkubaci se prováděl výpočet koncentrace mikroorganizmů.

Výsledky a diskuse
V první fázi experimentu se prováděl výběr koncentrací Enterosgelu s optimální sorpční schopností za různého mikrobiálního zatížení. Během zkoumání byla stanovena závislost mezi koncentrací mikroorganismů a Enterosgelem. Bylo zjištěno, že při počáteční koncentraci mikroorganismů 106 CFU/ml ke kompletní sorpci docházelo již po 3 hodinách inkubace za koncentrace Enterosgelu 15 mg/ml, zatímco po 6 hodinách inkubace byla kompletní sorpce pozorována již při 7 mg/ml. Při počáteční koncentraci mikroorganismů 109 CFU/ml byla kompletní sorpce pozorována po 6 hodinách inkubace při 9 a více mg/ml. Ovšem při počáteční koncentraci mikroorganismu 1011 CFU/ml byla celková sorpce mikroorganismu pozorována během 6. hodiny pouze za koncentrace sorbentu 15 mg/ml. Následující experimenty se prováděly při mikrobiálním zatížení 109 CFU/ml.

Obsahem další fáze studie bylo stanovení adsorpčních vlastností Enterosgelu vztaženo na adsorpční povrch. Během této fáze probíhala inkubace mikroorganismů v přítomnosti gelu jak ve zkumavkách (d=20 mm), tak i v Petriho miskách (d=100 mm) o kapacitě 10 ml. Bylo zjištěno, že s nárůstem sorpční plochy stoupaly sorpční vlastnosti Enterosgelu. Konkrétně během inkubace v Petriho miskách byla pozorována kompletní sorpce jak bakterií, tak i hub po 6 hodinách inkubace při koncentraci sorbentu 9 a více mg/ml, zatímco inkubace ve zkumavkách - pouze při 12 a 15 mg/ml Enterosgelu.

Při výsevu supernatantu z dvousložkového systému Enterosgel-suspenze bakterií po 6 hodinách inkubace v termostatu (t = 37°C) nebyly bakterie v supernatantu nalezeny. Po dekantaci tekuté části byl proveden výsev Enterosgelu na živná média a stanovení množství sorbovaných mikroorganismů. Bylo zjištěno, že Enterosgel v koncentracích 7-15 mg/ml zcela sorbuje bakterie a houby zařazené do experimentu, a to nezávisle na jejích počáteční koncentraci.

Při zkoumání sorpčních vlastností Enterosgelu byly rovněž hodnoceny biologické charakteristiky mikroorganismů. Byly experimentálně prozkoumány mikroorganismy se slizniční formou S-, stejně jako s přechodnou S, M- a drsnou R-formou kolonií o změněných biochemických a patogenních vlastnostech a se zvýšenou odolností vůči antibiotikům. Během inkubace bylo stanoveno, že celková sorpce mikroorganismů s S, M-formou kolonií byla pozorována po 6 hodinách inkubace pouze při 12 a 15 mg/ml. Avšak u mikroorganismů s R-formou kolonií, které mají vysokou patogenitu a zvýšenou odolnost vůči antibiotikům, byla celková sorpce zaznamenána pouze při 15 mg/ml. Bylo tedy stanoveno, že vlastnosti mikroorganismů mají vliv na jejich schopnost adsorpce na Enterosgel.

V další fázi výzkumu byla studována schopnost mikroorganismů patřících do různých taxonů adsorbovat se na Enterosgel. Jak již bylo zmíněno dříve, byla kompletní sorpce při interakci Enterosgelu s E.coli pozorována po 6 hodinách inkubace v koncentraci gelu 9 a více mg/ml. Klebsiella pneumonia vybavená slizniční kapslí se zcela sorbovala na Enterosgelu při jeho nižší koncentraci, a sice 7 a více mg/ml. Ke kompletní sorpci mikrobů Proteus mirabilis a Staphylococcus aureus docházelo při 12 a 15 mg/ml. Je třeba poznamenat, že při kultivaci mikrobu Pseudomonas aeruginosa v přitomnosti Enterosgelu byla kompletní sorpce pozorována pouze v přítomnosti 15 mg / ml. Studium sorpčních vlastností Enterosgelu ve vztahu ke kvasinkám rodu Candida ukázalo, že celková sorpce byla zjištěna pouze při 9 a více mg/ml gelu po 6 hodinách inkubace.

Zajímavé byly práce objasňující sorpční vlastnosti Enterosgelu vůči mikrobům M.hominis a U.urealyticum, což jsou mikroorganismy zbavené buněčné stěny. Ureaplasma a mycoplasma vykazovaly kompletní sorpci při koncentraci sorbentu 15 mg/ml. Tyto mikroorganismy plní vedoucí úlohu v podobě kauzálního faktoru mužské a ženské neplodnosti, jsou etiologickým faktorem pro řadu onemocnění jako jsou glomerulonefritida, pielonefritida, zápal plic.

Během zkoumání sorpčních vlastností Enterosgelu ve vztahu k různým druhům oportunních a patogenních mikroorganismů bylo zjištěno, že k jejích celkové sorpci docházelo během 6. hodiny inkubace. Jako nejvíce optimální koncentrace Enterosgelu mající aktivní sorpční vlastnosti byly konstatovány koncentrace 7, 9, 12 a 15 mg/ml. Prozkoumané druhy mikroorganismů vykazovaly různou schopnost sorpčího záchytu na Enterosgel. Nejaktivněji byla sorbována bakterie Klebsiella pn. a další bakterie produkující hlen, zatímco sorpce takových mikroorganizmů, jako jsou Pseudomonas aeruginosa, M.hominis a U.urealyticum probíhala pouze za maximální počáteční koncentrace sorbentu 15 mg/ml. Získané výsledky je nutné brát v úvahu při stanovení taktiky léčby mikrobiálně zánětlivých onemocnění ledvin a jiných orgánů, a to jak za účelem provedení detoxikačních opatření, tak i k odvádění vlastních mikroorganizmů. Vzhledem k údajům experimentu je nutné doporučit frakcionovanou indikaci sorbentu a jeho odvádění z organizmu.

Literatura
1. Klinického použití preparátu Enterosgel u nemocných s postiženími trávicí soustavy. Nové terapeutické postupy. Red. I. A. Mayev - Moskva, 2000. – 87 str.
2. V. V. Menshikov - Laboratorní metody v klinické praxi. Kompendium. - M.: Medicína, 1987 - 386 str.

Obrázek č. 1 Sorpční vlastnosti Enterosgelu

Zkoumaná kultura – kvasinky druhu Candida
Text k obrázku: Koncentrace mikroorganizmů, KOE/ml, dole – Koncentrace Enterosgelu, mg/ml
• Doba inkubace 6 hodin
• Doba inkubace 3 hodiny
• Doba inkubace 1 hodina

Obrázek č. 2. Zkoumání sorpčních vlastností Enterosgelu

Zkoumaný mikroorganizmus – Escherichia coli
Text k obrázku: Koncentrace mikroorganizmů, KOE/ml, dole – Koncentrace Enterosgelu, mg/ml
• Doba inkubace 6 hodin
• Doba inkubace 3 hodiny
• Doba inkubace 1 hodina

POUŽITÍ NA KLINICE INFEKČNÍCH ONEMOCNĚNÍ

Nejdůležitějším článkem patogeneze infekčních nemocí je invaze původce do střevní stěny a rovněž porušení membrán epiteliálních buněk cytotoxiny, což napomáhá zesílení invaze mikrobů do střevní stěny a vede k zánětlivým a dokonce i k nekrotickým postižením sliznice. Těžké morfologické změny střevní stěny jsou doprovázeny vyjádřenou intoxikací. Takže nejdůležitějšími články v léčení infekčního procesu jsou: terapie při progredující endotoxikóze, ochrana sliznice střevního traktu před agresivním infekčním prostředím a rovněž boj s původci infekčního procesu.

Enterosgel obnovuje regenerační schopnost sliznice střevního traktu [1]
A Sliznice střevního traktu před léčbou Enterosgelem. (Narušená mikrocirkulace.) Mitotický index je 1,4 krát snížen, což svědčí o snížení proliferace a obnovení poškozených epiteliocytů.

B Sliznice střevního traktu po léčbě Enterosgelem. (Obnovení mikrocirkulace.) Je obnovena regenerační schopnost epitelu.

NIČENÍ E.Coli ENTEROSGELEM
Vzájemné působení Enterosgelu a E. Coli. Jak se projeví na povrchu mikroorganizmu. Prudký nevratný účinek, na povrchu destrukce buněčné stěny a průnik Entrosgelu do nitra buňky.

Enterosorpce Enterosgelem je při léčení infekčních onemocnění důležitou metodou etiopatogenetické terapie, jelikož Enterosgel váže v průsvitu střevního traktu toxické látky a přerušuje proces jejich resorpce (zpětného vstřebávání).

Enterosgel fixuje na svém povrchu původce bakteriálního a virového charakteru a ničí je. Enterosgel pohlcuje bakteriální endotoxiny a exotoxiny. Enterosgel zvyšuje imunitní ochranu sliznice žaludečního a trávicího traktu, má vysokou selektivní sorpční kapacitu toxických látek střední molekulární hmotnosti, vyjádřenou hydrofóbnost, vyjádřenou adhezivní schopnost k patogenní a podmínečně patogenní mikroflóře, je chemicky inertní.

Interakce Enterosgelu a Salmonelly Typhimurium. Nalevo. Dochází k prudké, nevratné interakci vrstvy lipopolysacharidů a vrstvy bičíkovců ( pila) s Enterosgelem. Mikroorganizmus je celý, dosud nenarušený, sorpční materiál prakticky proniká do buněčné stěny [2]. Interakce Enterosgelu a Shigelly flexneri. Napravo. Enterosgel roztahuje Shigellu a aktivně se do ní vstřebává. Interakce probíhá s lipidovou a bílkovinnou strukturou buněčné stěny. Shigella změnila svůj tvar, je patrná vyjádřená invaginace a rozpínání Shigelly [2].

Interakce Enterosgelu a Salmonelly Typhimurium (dole). Enterosgel pronikl přes vrstvu lipopolysacharidů a dostal se do buněčné stěny. Dochází k interakci s buněčnou stěnou a jsou patrné prvky destrukce [2].

Užívání Enterosgelu u nemocných nedonošených dětí již druhý den po začátku léčení napomáhalo zlepšení celkového stavu dětí, snížení projevů intoxikace a normalizaci funkce střevního traktu.

Klinické ukazatele efektivity užívání Enterosgelu při rotavirové infekci u novorozených dětí.
I. V. Dzjublik, J. J. Šuňko, A. I. Barbova, KMAPO1, Kyjev
U dětí se snížil průkaz antigenů rotavirů ve stolici již ke konci druhého dne a ke konci třetího dne rotaviry ve stolici nebyly vůbec obsaženy. Bylo pozorováno zkrácení doby klinického průběhu rotavirové infekce a jejích komplikací. U novorozenců se již druhý den po zavedení Enterosgelu zmenšilo nadmutí bříška, u 72,5% případů novorozenců ustalo blinkání, normalizovala se četnost a konzistence stolice, snížily se projevy celkové intoxikace, děti začínaly přibírat na váze. Užívání Enterosgelu při léčení rotavirové infekce novorozenců značně zlepšilo jejich stav, umožnilo 3,5 krát snížit četnost výskytu komplikací, značně zkrátit dobu trvání intoxikace a gastrointestinálních poruch. Doba pobytu v nemocnici u novorozenců základní skupiny činila 12,3 ± 2,7 dní ve srovnání s 33,2 ± 3,1 dní v kontrolní skupině. [3]
1) Poznámka: KMAPO = Kyjevská lékařská akademie postgraduálního vzdělávání P. L. Šupika

Podávání Enterosgelu v komplexní terapii při akutních střevních infekcích různé etiologie napomáhá významnějšímu snížení hladiny prozánětlivých cytokinů v krevním séru.
Využívání Enterosgelu je efektivní rovněž v komplexní terapii nemocných spalničkami a vede ke snížení hladiny prozánětlivých cytokinů v krevním séru. Značné zvýšení hladiny prozánětlivých cytokinů v krevním séru na počátku nemoci při akutních střevních infekcích a spalničkách, a rovněž rychlejší snížení jejich obsahu při podávání Enterosgelu dovoluje hovořit o shodě dynamiky změny hladin prozánětlivých cytokinů a efektivitě využívání enterosorpce při uvedených onemocněních. [4]

Vliv Enterosgelu na hladinu prozánětlivých cytokinů při léčení pacientů s akutní střevní infekcí
Národní lékařská akademie postgraduálního vzdělávání P. L. Šupika, Kyjev V. V. Gebeš, J. A. Suchov, A. P. Golub
2) PCD = Programmed Cell Death = programovaná buněčná smrt

Efektivita enterosorbentu Enterosgel při virových hepatitidách je determinována adsorpcí toxických látek a prevencí jejich resorpce do krve, normalizací mikrobiocenózy střevního traktu a funkcí imunitního systému.

Enterosgel snižuje toxickou a metabolickou zátěž na játra při virových hepatitidách a urychluje procesy reparace jaterní tkáně. Enterosgel napomáhá normalizaci biochemických ukazatelů a zlepšení celkového stavu nemocných.

Užívání Enterosgelu umožnilo rychlejší regresi klinických symptomů: dyspepsie trvala do 20. dne u 1/3 pacientů, kteří neužívali Enterosgel a u 1/5 pacientů, kteří Enterosgel užívali. Potíže při stolici byly u této skupiny nemocných pozorovány do 5. dne terapie u 37% pacientů, k 10. dni u 21% a do 20. dne u 10% pacientů. U nemocných, kteří Enterosgel neužívali, to bylo ke stejnému dni 43%, 28% a 14%. U nemocných užívajících Enterosgel nadýmání břicha trvalo do 5. dne terapie u 42% pacientů, k 10. dni u 21% a do 20. dne u 5% pacientů. U nemocných, kteří Enterosgel neužívali, byla délka těchto poruch delší: nadýmání břicha přetrvávalo ke stejnému dni u 57%, 33% a 14% pacientů. Dyspeptické poruchy tedy trvaly do 20. dne u 1/3 nemocných II. skupiny a u 1/5 pacientů III. skupiny. 20. dne od počátku terapie si ½ nemocných II. skupiny a ¼ pacientů kontrolní skupiny již nestěžovala na žádné potíže. [5]

Dynamika změn celkového bilirubinu v krevním séru při léčení pacientů s chronickou virovou hepatitidou

U nemocných užívajících Enterosgel byla pozorována rychlejší dynamika změn celkového bilirubinu v krevním séru. Do 5. dne léčby hladina celkového bilirubinu činila 255±14,35, do 10. dne – 162,3±13,01 a do 20. dne – 49,5±3,85. U pacientů, kteří Enterosgel neužívali, činil tento ukazatel ke stejnému dni 258,0±12,66, 193,5±12,4 a 80,9 ± 3,71. [5]

[1] [The stabilizing effect of enterosgel on the structural bases of membrane digestion and absorption in the small intestine in severe thermal skin burns] Pasechka NV. Fiziol Zh. 1996; 42(5-6):94-100. Ukrainian. PMID: 9044818 [PubMed - indexed for MEDLINE]

[2] ADHEZE PATOGENNÍ MIKROFLÓRY NA KŘEMÍKOVÝCH ORGANICKÝCH SORBENTECH A. V. Grigorjev, V. A. Znamenskij, V. M. Bondarenko, L. G. Kupčinskij, I. M. Samodumova, V. P. Žalko-Titarenko, L. I. Kiseleva, V. K. Kovalčuk, N. Z. Matvienko, Kyjevský státní institut zdokonalování lékařů, NIIEM N. F. Gamalei AMN SSSR, Moskva 1988

[3] UŽÍVÁNÍ ENTEROSGELU PŘI LÉČENÍ ROTAVIROVÉ INFEKCE U NOVOROZENÝCH DĚTÍ
I. V.Dzjublik, J. J. Šuňko, A. I. Barbova, KMAPO, Kyjev

[4] V. V. Gebeš, J. A. Suchov, A. P. Golub
Vliv Enterosgelu na hladinu prozánětlivých cytokinů při léčení nemocných s akutní střevní infekcí a spalničkami.
Národní lékařská akademie pro postgraduální vzdělávání P. L. Šupika, Kyjev

[5] Enterosgel – účelnost indikace při chronických virových hepatitidách.
L. V. Moroz, I. G. Palij, Vinnická národní lékařská univerzita N. I. Pirogova