Введение. Приспосабливаемость живых организмов к существующим видам антибиотиков требует разработки новых или активизации уже существующих препаратов. Один из способов повышения антибактериальной активности – воздействие на антибиотик импульсным магнитным полем (ИМП) высокой напряженности [1]. В результате проведенных исследований зафиксировано достоверное увеличение антибактериальной активности бензилпенициллина натриевой соли на 12-24% в отношении бактерий Escherichia coli М17 (E.coli М17) после обработки препарата ИМП [2].

Целью данной работы – оценка эффективности антибиотикотерапии при моделировании эшерихиоза у беспородных мышей в результате использования бензилпенициллина натриевой соли, обработанной ИМП.

Материалы и методы. Опыты проведены на шестидесяти беспородных мышах средней массой тела 18-22 г. Экспериментальная модель эшерихиоза была получена введением мышам штамма E.coli M17 (НПО Микроген, Россия) внутрибрюшинным способом по 0,1 мл суспензии микроорганизмов в количестве 2∙10^9 клеток/мл. В ходе проведения эксперимента использовались, разделенные на следующие группы: не зараженные (n=10); зараженные штаммом E.coli M17 (n=10); контрольная группа, которая получала инъекции антибиотика без обработки ИМП (n=20) и опытная группа мышей, которая получала инъекции антибиотика после обработки ИМП (n=20). Обработку бензилпенициллина натриевой соли осуществляли однократно при напряженности магнитного поля H=0,09∙10^6 А/м с частотой f=40 кГц. Введение антибиотика (100 000 EД) осуществляли подкожно по 0,2 мл три раза в сутки [3]. Лечение мышей антибиотиком обработанным и необработанном ИМП осуществлялось в течении нескольких дней. У всех животных были исследованы гематологические и биохимические показатели крови [4], а также производилась оценка микробной обсеменённости печени мышей.

Результаты и обсуждение. В результате проведенных исследований установлено достоверное повышение количества лейкоцитов в опытной группе через трое суток по отношению к значениям лейкоцитов у мышей через три часа после заражения на 34%. Спустя трое суток лечения на фоне увеличения доли лимфоцитов у животных наблюдалось снижение доли нейтрофилов в лейкограмме.

В результате после заражения мышей происходит повышение уровня общего белка, глюкозы, увеличивается активность аланинаминотрансферазы (АлАТ), аспартатаминотрансферазы (АсАТ) в сыворотке крови в пределах физиологических значений, уровень гамма-глутамилтрансфераза (ГГТ) превышал максимальные значения нормы. При использовании антибиотика, обработанного ИМП, у мышей опытной группы на третьи сутки лечения уровень АсАТ и ГГТ были достоверно выше по сравнению с исходными показателями у мышей (до заражения) на 34% и 73% соответственно.

При оценке действия антибиотика обработанного ИМП на количественный состав культуры E.сoli в печени было установлено, что за первые сутки лечения количество микроорганизмов сократилось в 13 раз по отношению к группе мышей, лечение которых проводили необработанным ИМП антибиотиком. На третьи сутки исследований, не смотря на количественный рост культуры E.coli в печени обеих групп, у животных опытной группы отмечалось снижение роста микроорганизмов E.сoli по сравнению с контрольной группой.

Выводы. После введения животным бензилпенициллина натриевой соли, обработанной ИМП, отмечается угнетение бактериальной обсемененности печени и более высокий реактивный уровень лейкоцитарной защиты организма. Снижение уровня основных параметров красной крови, а также увеличение значений ферментных маркеров состояния печени в сыворотке крови требует дополнительной проверки в рамках оценки субхронической токсичности обработанного антибиотика на функционирующие системы организма.

Список литературы

1. Пат. 2704317 Российская Федерация МПК A61N 2/04, А61К 31/43, A61P 31/04. Способ увеличения антибактериальной активности антибиотиков [Текст] / Глущенков В.А. [и др.]; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва. – 2019113191; опубл. 28.10.2019, Бюл. №31 – 8с.

2. Исследование антимикробной активности бета-лактамных антибиотиков после воздействия на них импульсным магнитным полем / Н.А. Роденко [и др.] // II Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы и перспективы фармацевтической науки и практики». – 2022. – С. 341-345.

3. Существующие требования и подходы к дозированию лекарственных средств лабораторным животным / А. В. Рыбакова [и др.] // Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. – 2018. – Т. 8, № 4. – С.207-217.

4. Волкова, С.А. Основы клинической гематологии / С.А. Волкова, Н.Н. Боровков. – Нижний Новгород: Издательство Нижегородской государственной медицинской академии, 2013. – 400 с.

Introduction. The adaptability of living organisms to existing types of antibiotics requires the development of new or activation of existing drugs. One of the ways to increase antibacterial activity is to influence an antibiotic with a high-intensity pulsed magnetic field (PMF) [1]. As a result of the conducted studies, a reliable increase in the antibacterial activity of benzylpenicillin sodium salt against bacteria Escherichia coli M17 (E.coli M17) by 12-24% was noted after PMF processing the drug [2].

The purpose of this work is evaluation of the effectiveness of antibiotic therapy in modeling escherichiosis in mongrel mice as a result of the use of benzylpenicillin sodium salt processed with a pulsed magnetic field.

Materials and methods. The experiments were carried out on 60 mongrel mice with an average body weight of 18-22 g. The experimental model of escherichiosis was obtained by injecting mice with the E.coli M17 strain by the intraperitoneal method with 0.1 ml of a suspension of microorganisms in the amount of 2∙10^9 cells/ml. During the experiments, mice were divided into the following groups: uninfected (n=10), infected with the E.coli M17 strain (n=10), a control group that received injections of the antibiotic without PMF processing (n=20) and an experimental group of mice that received injections of the antibiotic processed with the PMF (n=20). Processing of benzylpenicillin sodium salt was carried out once at a PMF intensity of Н=0.09∙10^6A/m and at a frequency of f=40 kHz. The antibiotic (100 000 units) was administered subcutaneously 0.2 ml three times a day [3]. Treatment of the mice with the PMF processed antibiotic and unprocessed antibiotic was carried out for several days. Hematological and biochemical parameters of blood of all animals were studied [4], and the microbial contamination of the liver in mice was assessed.

Results and discussion. As a result of the conducted studies, in the experimental group of mice it was reliably found that in three days a number of white bloods increased by 34% in relation to that in three hours after infection. After three days of treatment of the mice, against the background of an increase in the proportion of lymphocytes, a decrease in the proportion of neutrophils was observed in the leukogram. As a result, after infection of mice, the level of total protein and glucose, the activity of alanine aminotransferase (ALAT) and aspartate aminotransferase (ASAT) in blood serum increased within physiological values, the level of gamma-glutamyltransferase (GGT) exceeds the maximum values of the norm.

When using the PMF processed antibiotic, in the mice of the experimental group on the third day of treatment, the levels of ASAT and GGT were reliably higher compared to the initial values (before infection of mice) by 34% and 73% respectively. When evaluating the effect of the PMF processed antibiotic on the quantitative composition of the culture E.coli in the liver, it was found that during the first day of treatment, the number of microorganisms decreases by 13 times in relation to the group of mice treated the antibiotic unprocessed with the PMF. On the third day of the studies, despite of the quantitative growth of the culture E.coli in the liver of both groups, the animals of the experimental group showed a decrease in the growth of the number of microorganisms compared to the control group.

Conclusion. After the administration of the PMF processed benzylpenicillin sodium salt to the animals, there is an inhibition of bacterial contamination of the liver and a higher reactive level of leukocyte protection of the body. A decrease in the level of the main parameters of red blood, as well as an increase in the values of enzyme markers of liver condition in blood serum, require additional verification as part of the assessment of the subchronic toxicity of the antibiotic on functioning bode systems.

References

1. Pat. 2704317 Russian Federation MPK A61N 2/04, A61K 31/43, A61P 31/04. Method for increasing the antibacterial activity of antibiotics / Glushchenkov V.A. [et al.]; applicant and patent holder Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education Samara National Research University named by academician S.P. Korolev. – 2019113191; published 28.10.2019, bulletin № 31 – 8 p.

2. Study of the antimicrobial activity of beta-lactam antibiotics after exposure to them with a pulsed magnetic field / N.A. Rodenko [et al.] // II International Scientific and Practical Conference «Actual Problems and Prospects of Pharmaceutical Science and Practice». – 2022. – P.341-345.

3. Existing requirements and approaches to the dosing of drugs in laboratory animals / A.V. Rybakova [et al.] // Bulletin of the Scientific Center for Expertise of Medicinal Products. – 2018. – V.8, № 4. – P.207-217.

4. Volkova, S.A. Fundamentals of clinical hematology / S.A. Volkova, N.N. Borovkov. – Nizhny Novgorod: Publishing house of the Nizhny Novgorod State Medical Academy, 2013. – 400 p.