СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦИТОКИНОВОГО ПРОФИЛЯ, ИНДУЦИРУЕМОГО СУПЕРНАТАНТАМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ И КИШЕЧНЫХ ШТАММОВ БИФИДО- И ЛАКТОБАКТЕРИЙ В УСЛОВИЯХ IN VITRO

Abstract

Иммуномодулирующие свойства пробиотиков зависят не только от микробных клеток, но и от метаболитов, секретируемых в культуральную среду, которую исследуют как бесклеточный супернатант и относят к постбиотикам. Цель работы - провести скрининг цитокинового профиля кишечных штаммов бифидо- и лактобактерий с использованием монононуклеаров периферической крови человека и, сравнив его с цитокиновым профилем типовых производственных штаммов, отобрать перспективные штаммы с противовоспалительными свойствами в качестве про-/постбитиков. В работе использовались типовые производственные культуры бифидо- и лактобактерий, входящие в состав отечественных пробиотиков, и кишечные штаммы бифидо- и лактобактерий, отобранные среди выделенных бактериальных культур при исследовании микробиоты толстого кишечника здоровых лиц в возрасте от 18 до 45 лет. Для оценки иммунорегуляторных свойств исследуемых культур определяли влияние их бесклеточных супернатантов на продукцию про- (IFNγ, TNFα, IL-17, IL-8, IL-6) и противовоспалительных (IL-10, IL-1Ra) цитокинов, секретируемых мононуклеарными клетками периферической крови здоровых людей. Установлено, что по профилю воздействия супернатантов на секрецию цитокинов, как типовые производственные, так и кишечные штаммы, в равной степени распределились по трем типам влияния на цитокиновый профиль мононуклеарных клеток человека: 1 тип: преимущественное увеличение продукции IL-10 и снижение TNFα, IL-17, IL-6; 2 тип: снижение, в основном, провоспалительных цитокинов (IL-6, IL-17, IL-8, TNFα, IFNγ) и 3 тип: снижение секреции как про-, так и противовоспалительных цитокинов. Среди кишечных культур 1и 2 типа высоким противовоспалительным потенциалом обладали штаммы Bifidobacterium bifidum ICIS-202 и Bifidobacterium bifidum ICIS-504, способные не только подавлять секрецию провоспалительных цитокинов, но и усиливать продукцию противовоспалительных цитокинов. Кроме того, перспективной культурой оказался штамм лактобактерий L. ruminis ICIS-540, супернатант которого характеризовался многократной способностью снижать уровень раннего провоспалительного цитокина TNFα. В целом, было установлено, что выраженность противовоспалительной активности указанных штаммов не уступает, а в отношении отдельных цитокинов (IL-10, TNFα, IL-6) превосходит известные пробиотические штаммы. Использование бесклеточных супернатантов, содержащих продукты метаболизма микроорганизмов, для оценки их влияния на уровень цитокинов in vitro позволило отобрать перспективные штаммы L. ruminis ICIS-540, B. bifidum ICIS-504 и B. bifidum ICIS-202, пригодные для создания бактерийных препаратов с противовоспалительной активностью. Результаты исследований могут быть использованы в практике при отборе и тестировании кишечных штаммов по влиянию их на цитокиновый профиль клеток хозяина для создания новых биопрепаратов таргетного действия.

Keywords

• цитокины, бесклеточные супернатанты, бифидобактерии, лактобактерии, скрининг, пробиотики, постбиотики