Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

 

International journal of endocrinology Том 14, №6, 2018

Back to issue

Colonization resistance of the mucosa of the large intestine of albino rats with experimental hypothyroidism

Authors: Сидорчук Л.І., Сидорчук А.С.
ВДНЗ України «Буковинський державний медичний університет», м. Чернівці, Україна

Categories: Endocrinology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Актуальність. Мікроекосистема організму людини тісно взаємодіє з імунною та ендокринною системами, і власне мікробіом приепітеліальної біоплівки слизової оболонки товстої кишки є одним з найчутливіших біотопів, здатних зазнавати змін за різних захворювань. Мета. Встановлення мікробіологічної структури (видовий склад і популяційний рівень мікрофлори) приепітеліальної біологічної плівки слизової оболонки товстої кишки білих щурів з експериментальним гіпотиреозом. Матеріали та методи. Проведено експерименти на 25 статевозрілих самцях білих щурів масою 220–240 г, з яких 15 тварин були віднесені до контрольної групи (інтактні тварини), 10 щурів належали до основної групи. Експериментальний гіпотиреоз моделювали шляхом внутрішньошлункового введення мерказолілу впродовж 14 днів. У стерильних умовах проводили лапаротомію, брали відрізок (до 3 см) товстої кишки з її вмістом. Відмиту частину кишки гомогенізували зі стерильним 0,9% розчином хлориду натрію. Готували серію десятикратних розведень з концентрацією суміші від 10–2 до 10–7. З кожної пробірки 0,01 мл висівали на тверді оптимальні живильні середовища з подальшим виділенням та ідентифікацією мікробів за морфологічними, тинкторіальними, культуральними та біохімічними властивостями. Результати. Колонізаційна резистентність приепітеліальної біоплівки слизової оболонки товстої кишки в експерименті на дослідних тваринах при моделюванні гіпотиреозу зазнає змін: знижується популяційний рівень лактобактерій на 51,58 %, біфідобактерій — на 37,35 %, бактероїдів — на 22,82 %, пептострептококів — на 6,5 %. Приепітеліальна біоплівка контамінується кишковою паличкою та іншими ентеробактеріями (Proteus, Klebsiella), P.niger, стафілококами. Встановлено зростання популяційного рівня кишкових паличок на 10,31 % і клостридій на 8,2 %. Детерміновано дисбіотичні порушення І–III ступеня, що потребує корекції і лікування за допомогою пробіотиків. Висновки. В експерименті на білих щурах при мерказоліл-модельованому гіпотиреозі встановлено елімінацію бактерій роду Bifidobacterium, Lactobacillus, контамінацію і колонізацію біотопу умовно-патогенними мікроорганізмами родів Proteus, Klebsiella, Staphylococcus, Peptococcus на тлі зростання популяційного рівня кишкової палички. Наявні порушення мікробіоценозу у вигляді дисбіозу I–III ступеня.

Актуальность. Микроэкосистема организма человека тесно взаимодействует с иммунной и эндокринной системами, и собственно микробиом при­эпителиальной биопленки слизистой оболочки толстого кишечника является одним из самых чувствительных биотопов, которые способны претерпевать изменения при различных заболеваниях. Цель. Установление микробиологической структуры (видовой состав и популяционный уровень микрофлоры) приэпителиальной биологической пленки слизистой оболочки толстого кишечника белых крыс с экспериментальным гипотиреозом. Материалы и методы. Проведены эксперименты на 25 половозрелых самцах белых крыс массой 220–240 г, из которых 15 животных отнесены к контрольной группе (интактные животные), 10 крыс принадлежали к основной группе. Экспериментальный гипотиреоз моделировали путем внутрижелудочного введения мерказолила в течение 14 дней. В стерильных условиях проводили лапаротомию, брали отрезок (до 3 см) толстого кишечника с его содержимым. Отмытую часть кишечника гомогенизировали со стерильным 0,9% раствором хлорида натрия. Готовили серию десятикратных разведений с концентрацией исходной смеси от 10–2 до 10–7. Из каждой пробирки высевали 0,01 мл на твердые оптимальные для отдельного таксона питательные среды с последующим выделением и идентификацией микробов по морфологическим, тинкториальным, культуральным и биохимическим свойствам. Результаты. Колонизационная резистентность приэпителиальной биопленки слизистой оболочки толстого кишечника в эксперименте на опытных животных при моделировании гипотиреоза изменяется: снижается популяционный уровень лактобактерий на 51,58 %, бифидобактерий — на 37,35 %, бактероидов — на 22,82 %, пептострептококков — на 6,5 %. Приэпителиальная биопленка контаминируется кишечной палочкой и другими энтеробактериями (Proteus, Klebsiella), P.niger, стафилококками. Установлено возрастание популяционного уровня кишечных палочек на 10,31 % и клостридий на 8,2 %. Детерминированы дисбиотические нарушения I, II и III степени, что требует коррекции с помощью пробиотиков. Выводы. В эксперименте на белых крысах при мерказолил-моделируемом гипотиреозе установлена элиминация бактерий рода Bifidobacterium, Lactobacillus, контаминация и колонизация биотопа условно-патогенными микроорганизмами родов Proteus, Klebsiella, Staphylococcus, Peptococcus на фоне роста популяционного уровня кишечной палочки. Присутствует нарушение микробиоценоза в виде дисбактериоза I–III степени.

Background. The microecosystem of human organism closely cooperates with immune and endocrine systems, and in particular the microbiome of the pre-epithelial biofilm of the large intestine is one of the most sensitive biotopes that is able to change in different diseases. The purpose was to establish the microbiological structure (species composition and population level of microflora) of the pre-epithelial biofilm of the large intestine in albino rats with experimental hypothyroidism. Materials and methods. Experiments were carried out on 25 mature male albino rats weighing 220–240 g, of which 15 animals were included to the control group (intact animals), and 10 rats — to the main group. The experimental thyrotoxicosis was simulated by intragastric administration of mercazolilum for 14 days. Under sterile conditions, laparotomy was performed; a sample (up to 3 cm) of the large intestine with its contents was taken. The washed portion of the intestine was homogenized with a sterile 0.9% NaCl solution. A series of ten-fold dilutions with 10–2 to 10–7 concentrations of the initial mixture were prepared. From each tube, 0.01 ml were seeded on solid optimal nutrient media with subsequent isolation and identification of microbes according to morphological, tinctorial, cultural and biochemical properties. Results. Colonization resistance of the pre-epithelial biofilm of the large intestine changed in experimental animals when modeling hypothyroi­dism: the population level of lactobacteria reduced by 51.58 %, bifidobacteria — by 37.35 %, bacteroides — by 22.82 %, peptostreptococci — by 6.5 %. Pre-epithelial biofilm was contaminated by collibacillus and other enterobacteria (Proteus, Klebsiella), P.niger, staphylococci. The increase was detected in the population level of collibacillus by 10.31 % and clostridia by 8.2 %. Dysbiotic violations of I, II and III degrees were determined that requires a correction by means of probiotics. Conclusions. In the experimental research of mercazolilum-induced hypothyroidism on albino rats, the elimination of Bifidobacterium, Lactobacillus was established; contamination and colonization of biotope by opportunistic pathogenic microorganisms of Proteus, Klebsiella, Staphylococcus, Peptococcus were detected on the background of increased population level of collibacillus. There are violations of microbiocenosis in the form of dysbacteriosis degree I–III.


Keywords

гіпотиреоз; мікробіом; приепітеліальна біоплівка; слизова оболонка; товста кишка; екс­периментальне дослідження

гипотиреоз; микробиом; приэпителиальная биопленка; слизистая оболочка; толстый кишечник; экспериментальное исследование

hypothyroidism; microbiome; pre-epithelial biofilm; mucous membrane; large intestine; experimental research


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. De Weirdt R., Van de Wiele T. Micromanagement in the gut: microenvironmental factors govern colon mucosal biofilm structure and functionality // NPJ Biofilms and Microbiomes. — 2015. — Vol. 1. — P. 15026. — doi: 10.1038/npjbiofilms.2015.26.
2. Sirisinha S. The potential impact of gut microbiota on your health: Current status and future challenges // Asian Pac. J. Allergy Immunol. — 2016. — Vol. 34(4). — P. 249-264. — doi: 10.12932/AP0803. 
3. Dore J., Multon M.C., Behier J.M. et al. The human gut microbiome as source of innovation for health: Which physiological and therapeutic outcomes could we expect? // Therapie. — 2017. — Vol. 72(1). — P. 21-38. — doi: 10.1016/j.therap.2016.12.007. 
4. Mori K., Nakagawa Y., Ozaki H. Does the gut microbio–ta trigger Hashimoto’s thyroiditis? // Discov. Med. — 2012. — Vol. 14(78). — P. 321-6. — doi: 10.4049/jimmunol.1502465. 
5. Min Y.W., Rhee P.L. The Role of Microbiota on the Gut Immunology // Clin. Ther. — 2015. — Vol. 37(5). — P. 968-75. — doi: 10.1016/j. clinthera.2015.03.009. 
6. Hooper L.V., Littman D.R., Macpherson A.J. Interactions between the microbiota and the immune system // Science. — 2012. — Vol. 336(6086). — P. 1268-73. — doi: 10.1126/science.1223490. 
7. Sicard J.F., Le Bihan G., Vogeleer P. et al. Interactions of Intestinal Bacteria with Components of the Intestinal Mucus // Front. Cell. Infect. Microbiol. — 2017. — Vol. 7. — P. 387. — doi: 10.3389/fcimb.2017.00387.
8. Hooper L.V., Macpherson A.J. Immune adaptations that maintain homeostasis with the intestinal microbiota // Nat. Rev. Immunol. — 2010. — Vol. 10(3). — P. 159-69. — doi: 10.1038/nri2710. 
9. Rakoff-Nahoum S., Foster K.R., Comstock L.E. The evolution of cooperation within the gut microbiota // Nature. — 2016. — Vol.12. — P.533(7602):255-9. doi: 10.1038/nature17626. 
10. Hooper L.V., Littman D.R., Macpherson A.J. Interactions between the microbiota and the immune system // Scien–ce. — 2012. — Vol. 336(6086). — P. 1268-73. — doi: 10.1126/science.1223490. 
11. Geuking M.B., Köller Y., Rupp S., McCoy K.D. The interplay between the gut microbiota and the immune system // Gut. Microbes. — 2014. — Vol. 5(3). — P. 411-8. — doi: 10.4161/gmic.29330. 
12. Virili C., Centanni M. Does microbiota composition affect thyroid homeostasis? // Endocrine. — 2015. — Vol. 49(3). — P. 583-7. — doi: 10.1007/s12020-014-0509-2. 
13. Kunc M., Gabrych A., Witkowski J.M. Microbiome impact on metabolism and function of sex, thyroid, growth and parathyroid hormones // Acta Biochim. Pol. — 2016. — Vol. 63(2). — P. 189-201. — doi: 10.18388/abp.2015_1093.
14. Сидорчук Л.І. Мікробіом приепітеліальної біоплівки товстої кишки білих щурів з експериментальним тиреотоксикозом // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2017. — Т. 13(8). — С. 612-617. — doi: 10.22141/2224-0721.13.8.2017.119280.
 

Similar articles

Microbiome of the pre-epithelial biofilm of the colon of albino rats with experimental thyrotoxicosis
Authors: Сидорчук Л.І.
Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», м. Чернівці, Україна

International journal of endocrinology Том 13, №8, 2017
Date: 2018.02.01
Categories: Endocrinology
Sections: Specialist manual
Taxonomic structure and population level of colon microbial contents in white rats with experimental thyrotoxicosis
Authors: Сидорчук Л.І.
Вищий державний навчальний заклад України «Буковинський державний медичний університет», м. Чернівці, Україна

International journal of endocrinology Том 13, №5, 2017
Date: 2017.09.28
Categories: Endocrinology
Sections: Specialist manual
Modern approaches to the treatment of irritable bowel syndrome through the prism of the “intestine — brain” axis
Authors: Сірчак Є.С.
Ужгородський національний університет, м. Ужгород, Україна

"Gastroenterology" Том 52, №3, 2018
Date: 2018.09.24
Categories: Gastroenterology
Sections: Specialist manual
Biofilm The Formation in Respiratory Diseases. Influence of Ambroxol on Airway Biofilms (Literature Review)
Authors: Marushko Yu.V., Hyshchak T.V. - National Medical University named after O.O. Bohomolets, Kyiv, Ukraine
"Child`s Health" 2 (70) 2016
Date: 2016.05.17
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue