Оценка перспективы использования наночастиц коллоидного серебра для инактивации Helicobacter pylori

Рост антибиотикорезистентности Helicobacter pylori – микроорганизма, значимого в развитии заболеваний желудочно-кишечного тракта и воспалительных заболеваний пародонта, – заставляет задуматься о поиске новых подходов к эрадикации микроорганизма. Одним из вариантов решения данной проблемы может быть разработка иммунобиологических препаратов на основе микроорганизмов, инактивированных наночастицами коллоидного серебра (НчКС).

Цель исследования. Оценить инактивирующую способность наночастиц коллоидного серебра in vitro и in vivo в отношении H. pylori для определения возможности их использования при разработке специфического иммунобиологического препарата.

Материалы и методы. Дизайн исследования состоял в последовательном выполнении этапов синтеза наночастиц коллоидного серебра с оценкой кондиционности полученных препаратов; выделении и идентификации чистой культуры H.  pylori; его инактивации синтезированными наночастицами серебра; оценке результата инактивации H. pylori in vitro и in vivo.

Результаты. Кондиционность синтезированных наночастиц коллоидного серебра размером 30 ± 3 нм, полученных при помощи пошаговой методики, была оценена методом электронной микроскопии. Проверка инактививрующей активности НчКС на H. pylori показала, что воздействие их на культуру в течение 3 часов при соотношении объёмов НчКС и культуры 1:1 приводит к постепенному снижению концентрации микроорганизма до полной его гибели и отсутствия роста на пятом пассаже. В ходе оценки действия НчКС на H. pylori было показано, что инактивированная культура сохраняет свои культуральные и тинкториальные свойства; изменяет морфологические свойства и биохимическую активность; становится более чувствительной к антибиотикам и к L. acidophilus; перестаёт приживаться в организме мышей с состоянием иммуносупрессии.

Заключение. Предложенный способ синтеза наночастиц серебра с доказанной инактивирующей активностью в отношении H. pylori может стать этапом биотехнологического процесса разработки вакцинного препарата как на основе данного микроорганизма, так и в комплексе непосредственно с НчКС, обладающими противомикробным эффектом, антиоксидантной и иммуномодулирующей активностью. 

1. Mobley HL, Mendz GL, Hazell SL. Helicobacter pylori: Physiology and genetics. Washington: ASM Press; 2001.

2. Mouery K, Rader BA, Gaynor EC, Guillemin K. The stringent response is required for Helicobacter pylori survival of stationary phase, exposure to acid, and aerobic shock. J Bacteriol. 2006; 188(15): 5494-5500. doi: 10.1128/JB.00366-06

3. Шевела Т.Л. Helicobacter pylori – как этиологический фактор развития периимплантита (клинический пример). Здравоохранение Кыргызстана. 2020; (2): 11-16.

4. Василевский И.В. Новые подходы к эрадикации Helicobacter pylori с использованием нифуроксазида. Международные обзоры: клиническая практика и здоровье. 2013; (1): 8-14.

5. Бредихин Д.А., Никонов С.Д., Чередниченко А.Г. Фотодинамическая инактивация Mycobacterium tuberculosis метиленовым синим invitro. Туберкулез и болезни легких. 2019; 97(7): 28-33.

6. Gao S, Lewis GD, Hemar Y. Inactivation of microorganisms by low frequency high-power ultrasound: Effect of growth phase and capsule properties of the bacteria. Ultrason Sonochem. 2014; 21(1): 446-453. doi: 10.1016/j.ultsonch.2013.06.006

7. Saravanakumar K, Chelliah R, MubarakAli D, Oh D-H, Kathiresan K, Wang MH. Unveiling the potentials of biocompatible silver nanoparticles on human lung carcinoma A549 cells and Helicobacter pylori. Sci Rep. 2019; 9(1): 57-87. doi: 10.1038/s41598-019-42112-1

8. Abd Al-Rhman RM, Ibraheem SR, Israa AL. The effect of silver nanoparticles on cellular and humoral immunity of mice in vivo and in vitro. Iraqi Journal of Biotechnology. 2016; (2): 21-29.

9. Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением достижений биологии и медицины. URL: https://docs.cntd.ru/document/901808464 [дата обращения: 16.08.2021].

10. Определение чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам: Клинические рекомендации. 2021. URL: https://www.antibiotic.ru/files/321/clrec-dsma2021.pdf [дата обращения: 16.08.2021].

11. Миронов А.Н. (ред.). Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К; 2012.

12. Богачева Н.В., Попова С.В., Коротаева К.Н., Исаева Н.В. Способ расчета дозы дексаметазона для разработки биологической модели иммуносупрессии на мышах: Патент № 2748123 Рос. Федерация; МПК G09B23/28. № 2020126327; заявл. 04.08.2020; опубл. 19.05.2021.

13. Богачева Н.В., Тарбеева К.А., Огородова Н.Ю., Хасаншина З.Р. Способ получения наночастиц серебра размером 30 ± 3 нм: Патент № 2729991 Рос. Федерация; МПК B01J13/00, B82B3/00, B22F9/24. № 2019130690; заявл. 26.09.2019; опубл. 13.08.2020.

14. Selvarani M, Prema P. Evaluation of antibacterial efficacy of chemically synthesized copper and zerovalent iron nanoparticles. Asian J Pharm Clin Res. 2013; 6(3): 223-227.

15. Reshetnyak VI, Reshetnyak TM. Significance of dormant forms of Helicobacter pylori in ulcerogenesis. World J Gastroenterol. 2017; 23(7): 4867-4878. doi: 10.3748/wjg.v23.i27.4867

16. Azevedo NF, Almeida C, Cerqueira L. Coccoid form of Helicobacter pylori as a morphological manifestation of cell adaptation to the environment. Appil Environ Microbiol. 2007; 73(10): 3423-3427. doi: 10.1128/AEM.00047-07

17. Lorca GL, Wadstrom T. Lactobacillus acidophilus autolysins inhibit Helicobacter pylori in vitro. Curr Microbiol. 2001; 42(1): 39-44. doi: 10.1007/s002840010175

18. Богачева Н.В., Зайцева И.В., Попова С.В., Коротаева К.Н. Основные проблемы экспериментальных исследований новых иммунологических препаратов на биологических моделях лабораторных животных. Вятский медицинский вестник. 2020; 4(68): 74-81. doi: 10.24411/2220-7880-2020-10135

19. Чичерин И.Ю., Погорельский И.П., Лундовских И.А., Горшков А.С., Шабалина М.Р., Смирнова Д.Н., и др. Экспериментальный хеликобактериоз у конвенциональных белых мышей при инфицировании возбудителем Helicobacter pylori. Инфекционные болезни. 2018; 16(2): 77-85.