sibmedСибирский научный медицинский журналСибирский научный медицинский журнал2410-25122410-2520ИЦиГ СО РАН10.18699/SSMJ20210509sibmed-665Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИBIOMEDICINEВлияние экзогенной микрофлоры гепатобилиарной системы на биохимический состав желчи и процессы перекисного окисления липидов мембран соматических клеток при хроническом описторхозеEffect of exogenous microflora of the hepatobiliary system on the biochemical composition of bile and lipid peroxidation processes of somatic cell membranes in chronic opisthorchiasisФедоровН. М.FedorovN. M.

Николай Михайлович Федоров, к.м.н.

625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54

Nikolay M. Fedorov, candidate of medical sciences

625023, Tyumen, Odesskaya str., 54

FNM1948@mail.ruРыбкаА. Г.RybkaA. G.

Ангелина Григорьевна Рыбка, к.б.н.

625003, г. Тюмень, ул. Володарского, 6

Angelina G. Rybka, candidate of biological sciences

625003, Tyumen, Volodarsky str., 6

a.g.rybka@utmn.ruЗотовП. Б.ZotovP. B.

Павел Борисович Зотов, д.м.н., проф.

625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54

Pavel B. Zotov, doctor of medical sciences, professor

625023, Tyumen, Odesskaya str., 54

ZotovPB@tyumsmu.ruТюменский государственный медицинский университет Минздрава РоссииРоссияTyumen State Medical University of Minzdrav of RussiaRussian FederationТюменский государственный университетРоссияTyumen State UniversityRussian Federation2021281020214156874Copyright © Федоров Н.М., Рыбка А.Г., Зотов П.Б., 20212021Федоров Н.М., Рыбка А.Г., Зотов П.Б.Fedorov N.M., Rybka A.G., Zotov P.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibmed.elpub.ru/jour/article/view/665

Эпидемиологически установлено, что в Обь-Иртышском бассейне, гиперэндемичном по распространению гельминта Opisthorchis felineus, значительно возрастает частота первичных холангиокарцином по сравнению с другими регионами, где население не инвазировано. В связи с этим хронический описторхоз рассматривают как факультативный предрак печени. Изучение механизмов холангиоканцерогенеза позволит разработать патогенетические подходы к его профилактике. Целью работы является изучение значения микробиоты гепатобилиарного тракта больных хроническим описторхозом в изменении биохимического состава желчи и исследование ее биологического воздействия на мембрану соматических клеток. Материал и методы. Объекты исследования: бактерии; инбредные мыши, инвазированные описторхами; образцы желчи, культуры фибробластов эмбриона человека и спленоцитов инбредных мышей in vitro; плазма крови; стандартные первичные и вторичные желчные кислоты. Изучали: виды бактерий, колонизирующих желчные протоки; количественный и качественный состав желчных кислот, а также уровень диеновых конъюгатов и малонового диальдегида в образцах протоковой желчи; биологическое действия желчи на процессы перекисного окисления липидов (ПОЛ) клеточных мембран in vitro; влияние желчи и продуктов ПОЛ на проницаемость цитомембран; активность антиоксидантных систем организма. Результаты и их обсуждение. Установлено, что желчь больных хроническим описторхозом в большинстве случаев (77,0 %) инфицирована различными видами бактерий. В 30,0 % случаев определенные виды кишечных бактерий (Proteus vulgaris, P. mirabilis, Citrobacter freundii, Bacteroides аlcaligues faecalis, Clostridium, Streptococcus faecalis, Escherichia coli) изменяют биохимический состав протоковой желчи – обнаруживаются деконъюгированные первичные и вторичные желчные кислоты, а также высокий уровень общего количества желчных кислот. Желчь указанного биохимического состава на фоне истощения антиоксидантной системы организма индуцирует активацию процессов ПОЛ цитомембран и значительно повышает их проницаемость для токсичных компонентов желчи. Указанные процессы являются промоторными в холангиоканцерогенезе.

It has been epidemiologically established that the rate of primary cholangiocarcinomas increases greatly in the ObIrtysh basin which is hyperendemic for helminth Opisthorchis felineus in comparison with other regions where the population is not infested. In this connection chronic opisthorchiasis is considered as facultative liver precancer. The study of cholangiocarcinogenesis mechanisms will allow developing pathogenetic approaches to prevention of this tumor. Aim of the study was to investigate the significance of microbiota of the hepatobiliary tract of chronic opisthorchiasis patients in changing of biochemical composition of bile and investigation of its biological influence on somatic cells membrane. Material and methods. Objects of research: bacteria; inbred mice infected by opisthorchis; samples of bile, cultures of human embryo fibroblasts and splenocytes of inbred mice in vitro; blood plasma; standard primary and secondary bile acids. We studied: species of bacteria colonizing bile ducts; quantitative and qualitative composition of bile acids, and level of diene conjugates and malondialdehyde in duct bile samples; biological activity of bile on processes of lipid peroxidation of cell membranes in vitro; influence of bile and lipid peroxidation products on cytomembrane permeability; activity of antioxidant systems of the body. Results and discussion. It was found out, that bile of patients with chronic opisthorchiasis in majority of cases (77.0 %) was infected by different species of bacteria. In 30.0 % of cases certain types of intestinal bacteria (Proteus vulgaris, P. mirabilis, Citrobacter freundii, Bacteroides alcaligues faecalis, Clostridium, Streptococcus faecalis, Escherichia coli) change biochemical composition of duct bile – deconjugated primary and secondary bile acids and also high level of total bile acids are detected. Bile of the above biochemical composition, against the background of depletion of antioxidant system, induces activation of cell membrane lipid peroxidation processes and significantly increases their permeability to toxic components of bile. These processes are promotor in cholangiocarcinogenesis.

описторхозхолангиоцитымикрофлоражелчные кислотыперекисное окисление липидовпроницаемость мембранхолангиоканцерогенезopisthorchiasischolangiocytesmicroflorabile acidslipid peroxidationmembrane permeabilitycholangiocarcinogenesisReferencesШайн А.А., Шаназаров Н.А., Бабинов Б.Н., Федоров Н.М., Левина Е.С., Сабиров А.Х., Синяков А.Г., Шунько Е.Л., Кондратьев Н.П. Кафедра онкологии Тюменской ГМА. Сорок лет научно-исследовательской и педагогической работы. Тюмен. мед. ж. 2010; (2): 8–11.Shain A.A., Shanazarov N.A., Babinov B.N., Fedorov N.M., Levina E.S., Sabirov A.K., Sinyakov A.G., Shunko E.L., Kondratyev N.P. Department of Oncology Tyumen State Medical Academy. Forty years of research and teaching. Tyumenskiy meditsinskiy zhurnal = Tyumen Medical Journal. 2010; (2): 8–11. [In Russian].Байкова О.А., Николаева Н.Н., Грищенко Е.Г., Николаева Л.В. Трематодозы печени – описторхоз и клонорхоз: актуальность проблемы и принципы диагностики в современной клинической практике (обзор литературы). Бюл. Вост.-Сиб. науч. центра СО РАМН. 2016; 1 (6): 182–190. doi: 10.12737/23825Baikova O.A., Nikolaeva N.N., Grischenko E.G., Nikolaeva L.V. Trematodeases of the liver – opisthorchiasis and clonorchiasis: relevance of the problem and diagnostic principles in modern clinical practice (literature review). Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra Sibirskogo otdeleniya Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk = Bulletin of East Siberian Scientific Center of Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences. 2016; 1 (6): 182–190. [In Russian]. doi: 10.12737/23825Григорьева И.Н. Описторхоз: традиции и инновации. Эксперим. и клин. гастроэнтерол. 2012; (4): 54–59.Grigoryeva I.N. Opistorchosis: traditions and innovations. Eksperimental’naya i klinicheskaya gastroenterologiya = Experimental and Clinical Gastroenterology. 2012; (4): 54–59. [In Russian].Хамидуллин Р.И., Аглуллин И.Р., Рахманин Ю.A., Погорельцев В.И., Хамидуллин A.Р., Галкина И.В., Хамидуллин И.Р., Султанаева E.Г. Паразитарный фактор и рак. Гигиена и сан. 2011; (6): 8–11.Khamidullin R.I., Aglullin I.R., Rakhmanin Yu.A., Pogoreltsev V.I., Khamidullin A.R., Galkina I.V., Khamidullin I.R., Sultanaeva E.G. Parasitic factor and cancer Gigiena i sanitariya = Hygiene and Sanitation. 2011; (6): 8–11 [In Russian].Максимова T.A., Жукова Н.А., Кашина E.B., Львова M.Н., Катохин A.B., Толстикова T.T., Мордвинов B.A. Роль Opisthorchis felineus в индукции рака желчевыводящих путей. Паразитология. 2015; 49 (1): 3–11.Maksimova T.A., Zhukova N.A., Kashina E.B., Lvova M.N., Katokhin A.B., Tolstikova T.T., Mordvinov B.A. The role of Opisthorchis felineus in the induction of biliary cancer. Parazitologiya = Parasitology. 2015; 49 (1): 3–11 [In Russian].Бычков В.Г., Хадиева Е.Д., Зуевский В.П., Лазарев С.Д., Барышников А.П., Симонов А.В., Лукманов И.Р., Урузбаев Р.М., Золотухина Е.В., Шидин В.А. Закономерности канцерогенеза на фоне суперинвазионного описторхоза. Тюмен. мед. ж. 2015; 17 (3): 11–13.Bychkov V.G., Khadieva E.D., Zuevsky V.P., Lazarev S.D., Baryshnikov A.P., Simonov A.V., Lukmanov I.R., Uruzbaev R.M., Zolotukhina E.V., Shidin V.A. Regularities of carcinogenesis against the background of a superinvasive opisthorchiasis. Tyumenskiy meditsinskiy zhurnal = Tyumen Medical Journal. 2015; 17 (3): 11–13. [In Russian].Федорова О.С., Ковширина Ю.В., Ковширина А.Е., Федотова М.М., Деев И.А., Петровский Ф.И., Филимонов А.В., Дмитриева А.И., Кудяков Л.А., Салтыкова И.В., Михалев Е.В., Одерматт П., Огородова Л.М. Анализ заболеваемости инвазией Opisthorchis felineus и злокачественными новообразованиями гепатобилиарной системы в Российской Федерации. Бюл. сиб. мед. 2016; 15 (5): 147–158. doi: 10.20538/1682-0363-2016-5-147-158Fedorova O.S., Kovshirina U.V., Kovshirina A.E., Fedotova M.M., Deev I.A., Petrovsky F.I., Filimonov A.V., Dmitrieva A.I., Kudyakov L.A., Saltykova I.V., Mikhalev E.V., Odermatt P., Ogorodova L.M. Analysis of the incidence of Opisthorchis felineus invasion and malignant neoplasms of the hepatobiliary system in the Russian Federation. Byulleten’ sibirskoy meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine. 2016; 15 (5): 147–158 [In Russian]. doi: 10.20538/1682-0363-2016-5-147-158Богданов А.О., Прокудина Д.В., Байков А.Н., Салтыкова И.В. Молекулярные механизмы, опосредующие развитие холангиокарциномы в ходе хронической инвазии печеночными сосальщиками. Сиб. онкол. ж. 2015; (6): 83–90.Bogdanov A.O., Prokudina D.V., Baikov A.N., Saltykova I.V. Molecular mechanisms mediating cholangiocarcinoma development during chronic invasion by hepatic suckers. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal = Siberian Journal of Oncology. 2015; (6): 83–90. [In Russian].Бибик О.И. Описторхоз – актуальная проблема здравоохранения (обзор и анализ проблемы). Рос. паразитол. ж. 2020; 14 (4): 38–49. doi: 10.31016/1998-8435-2020-14-4-38-49Bibik O.I. Opisthorchiasis – an urgent public health problem (review and analysis of the problem). Rossiyskiy parazitologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Parasitology. 2020; 14 (4): 38–49. [In Russian]. doi: 10.31016/1998-8435-2020-14-4-38-49Аринжанов А.Е., Лядова А.Ю. Описторхоз: эпидемиология, профилактика, лечение. Территория науки. 2016; (6): 7–13.Arinzhanov A.E., Lyadova A.Yu. Opistorchosis: epidemiology, prevention, treatment. Territoriya nauki = Territory of Science. 2016; (6): 7–13. [In Russian].Sripa B., Brindley P.J., Mulvenna J., Laha T., Smout M.J., Mairiang E., Bethony J.M., Loukas A. The tumorigenic liver fluke Opisthorchis viverrini - multiple pathways to cancer. Trends Parasitol. 2012; 28 (10): 395–407. doi: 10.1016/j.pt.2012.07.006Sripa B., Brindley P.J., Mulvenna J., Laha T., Smout M.J., Mairiang E., Bethony J.M., Loukas A. The tumorigenic liver fluke Opisthorchis viverrini - multiple pathways to cancer. Trends Parasitol. 2012; 28 (10): 395–407. doi: 10.1016/j.pt.2012.07.006Smout M.J., Sripa B., Laha T., Mulvenna J., Gasser R.B., Young N.D., Bethony J.M., Brindley P.J., Loukas A. Infection with the carcinogenic human liver fluke, Opisthorchis viverrini. Mol. Biosyst. 2011; 7 (5): 1367–1375. doi: 10.1039/c0mb00295jSmout M.J., Sripa B., Laha T., Mulvenna J., Gasser R.B., Young N.D., Bethony J.M., Brindley P.J., Loukas A. Infection with the carcinogenic human liver fluke, Opisthorchis viverrini. Mol. Biosyst. 2011; 7 (5): 1367–1375. doi: 10.1039/c0mb00295jПлотникова Е. Ю., Баранова Е. Н. Описторхоз: осложнения и проблемы лечения. Гастроэнтерол. Санкт-Петербурга. 2018; (3): 14–18.Plotnikova E.Yu., Baranova E.N. Opistorchosis: complications and problems of treatment. Gastroenterologiya Sankt-Peterburga = Gastroenterology of Saint Petersburg. 2018; (3): 14–18. [In Russian].Шапот В.С. Биохимические аспекты опухолевого роста. М.: Медицина, 1975. 304 с.Shapot V.S. Biochemical aspects of tumor growth. Moscow: Meditsina, 1975. 304 p. [In Russian].Меерсон Ф.З., Каган В.Е., Применко Л.Л. Активация перекисного окисления липидов при эмоционально-болевом стрессе. Бюл. эксперим. биол. и мед. 1979; 88 (10): 404–406.Meerson F.Z., Kagan V.E., Primenko L.L. Activation of lipid peroxidation under emotional pain stress. Byulleten’ eksperimental’noy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine (Bull. Exp. Biol. Med.). 1979; 88 (10): 404–406. [In Russian].Колесникова Л.И., Даренская М.А., Колесников С.И. Свободнорадикальное окисление: взгляд патофизиолога. Бюл. сиб. мед. 2017; 16 (4): 16–29. doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-16-29Kolesnikova L.I., Darenskaya M.A., Kolesnikov S.I. Free-radical oxidation: a pathophysiologist’s view. Byulleten’ sibirskoy meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine. 2017; 16 (4): 16–29. [In Russian]. doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-16-29Yongvanit P., Pinlaor S., Bartsch H. Oxidative and nitra-tive DNA damage: Key events in opisthorchiasis-induced carcinogenesis. Parasitol. Int. 2012; 61 (1): 130–135. doi: 10.1016/j.parint.2011.06.011Yongvanit P., Pinlaor S., Bartsch H. Oxidative and nitra-tive DNA damage: Key events in opisthorchiasis-induced carcinogenesis. Parasitol. Int. 2012; 61 (1): 130–135. doi: 10.1016/j.parint.2011.06.011Бычков В.Г., Кашуба Э.А., Терсенев О.А. Биохимические и морфологические обоснования риска канцерогенеза при описторхозе. В сб.: Региональные особенности описторхоза. Омск, 1985. 69–72.Bychkov V.G., Kashuba E.A., Tersenev O.A. Biochemical and morphological substantiation of the risk of carcinogenesis in opistorchosis. In: Regional features of opistorchosis. Omsk, 1985. 69–72. [In Russian].Жмуров В.А., Налобин А.В., Налобин В.А. Показатели перекисного окисления липидов клеточных мембран и состояние анти-оксидантных систем организма у больных описторхозом. Сб.: Диагностика и лечение заболеваний печени, поджелудочной железы, селезенки и двенадцатиперстной кишки. Тюмень, 1987: 280–284.Zhmurov V.A. Nalobin A.V., Nalobin V.A. Indicators of lipid peroxidation of cell membranes and the state of antioxidant systems in opistorchosis patients. In: Diagnosis and treatment of liver, pancreas, spleen and duodenum diseases. Tyumen, 1987: 280–284. [In Russian].Кашаева М.Д. Микрофлора желчи при остром гнойном холангите на фоне механической желтухи неопухолевой этиологии. Успехи соврем. естествозн. 2011; (1): 135–137.Kashayeva M.D. Microflora of bile in acute purulent cholangitis on the background of mechanical jaundice of non-tumor etiology. Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya = Advances in Сurrent Natural Sciences. 2011; (1): 135–137. [In Russian].Хохлачева Н.А., Глазырина Н.Н., Лукашевич А.П., Вахрушев Я.М., Косарева Т.С. Роль микрофлоры кишечника в развитии желчнокаменной болезни (обзор литературы). Арх. внутр. мед. 2020; 10 (1): 31–37. doi: 10.20514/2226-6704-2020-10-1-31-37Khokhlacheva N.A., Glazyrina N.N., Lukashevich A.P., Vakhrushev Ya.M., Kosareva T.S. The role of intestinal microflora in the development of cholelithiasis (review of literature). Arkhiv vnutrnney meditsiny = Archive of Internal Medicine. 2020; 10 (1): 31–37. [In Russian]. doi: 10.20514/2226-6704-2020-10-1-31-37Hill M.J. The effect of some factors on the faecal concentration of acid steroids, neutral steroids and urobilins. J. Pathol. 1971; 104 (4): 239–245. doi: 10.1002/path.1711040405Hill M.J. The effect of some factors on the faecal concentration of acid steroids, neutral steroids and urobilins. J. Pathol. 1971; 104 (4): 239–245. doi: 10.1002/path.1711040405Горошинская И.А., Сурикова Е.И., Шалашная Е.В., Неродо Г.А., Максимова Н.А., Меньшенина А.П., Сергеева М.М., Качесова П.С., Немашкалова Л.А., Чудилова А.В., Кит О.И. Состояние свободнорадикальных процессов при раке яичников с разной распространенностью и течением заболевания. Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. н. 2017; (4): 10–19.Goroshinskaya I.A., Surikova E.A., Shalashnaya E.V., Nerodo G.A., Maximova N.A., Menshenina A.P., Sergeeva M.M., Kachesova P.S., Nemashkalova L.A., Chudilova A.V., Kit O.I. Status of free radical processes in ovarian cancer with different prevalence and course of the disease. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Severo-Kavkazskiy region. Estestvennyye nauki = University News. North-Caucasian Rregion. Natural Sciences Series. 2017; (4): 10–19. [In Russian].Маханова Р.С. К вопросу изучения перекисного окисления липидов. Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. 2011; 29 (1): 231–234.Makhanova R.S. To the study of lipid peroxidation. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Proceedings of the Orenburg State Agrarian University. 2011; 29 (1): 231–234. [In Russian].Агейченко А.В., Калуцкий П.В., Медведева О.А., Королев В.А. Изменение состава микробиоценоза толстого кишечника и антиоксидантных свойств колоноцитов в условиях экспериментального дисбиоза и профилактики эмоксипином. Ж. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2015; (4): 84–88.Ageychenko A.V., Kalutsky P.V., Medvedeva O.A., Korolev V.A. Changes in colon microbiocenosis composition and antioxidant properties of colonocytes under the condition of experimental dysbiosis and emoxipin prophylaxis. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology. 2015; (4): 84–88. [In Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.