БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ модель процессов образования газообразных биомаркеров при персистировании инфекции Helicobacter pylori

Цель - разработка основ биотехнологической модели процессов, происходящих в желудке человека при персистировании в нем колоний бактерии Helicobacter pylori (НР). Наблюдения in vivo проводились на двух группах обследуемых: у 10 добровольцев от 22 до 55 лет с известным НР-статусом изучались параметры ротовой жидкости до и после приема ими раствора карбамида. Кроме того, у 62 человек с неустановленным НР-статусом в возрасте от 5 до 64 лет была исследована активность уреалитической микрофлоры ротовой полости. Определение уровня аммиака проводилось линейно-колористическим методом (предел чувствительности 0,3 мг/м³) и с помощью градуированного электрохимического сенсора (предел чувствительности 1,4 мг/м³). Проведен анализ биохимических путей образования газообразного биомаркера - аммиака при ферментативном гидролизе нагрузочной дозы (500 мг) карбамида уреазой НР. Сопоставлением результатов выделения аммиака в ротовой полости и желудке и времени выхода аналита установлена лимитирующая стадия процесса - образование аммиака в желудке. Доказано наличие уреазопродуцентов в ротовой полости и установлена необходимость учета их вклада в образование аммиака в результате побочных процессов гидролиза мочевины. Предложен механизм процесса образования аммиака и рассчитан его материальный баланс. На основе стандартной биосистемы бактерии Helicobacter pylori построена биотехнологическая модель процесса образования газообразного аммиака как биомаркера присутствия НР при диагностике заболеваний желудочно-кишечного тракта человека. Это позволяет строить аналитический алгоритм обнаружения персистирования бактерии и разрабатывать новые диагностические приборы.

диагностика, аммиак, биомаркер, биотехнологическая модель

1. Хомерики С.Г., Касьяненко В.И. Лабораторная диагностика инфекции Helico-bacter pylori. СПб.: ООО «АМА», 2011. 110 с.

2. Жебрун А.Б. Инфекция Helicobacter pylori. СПб.: Феникс, 2006. С. 380.

3. Holton J., Figura N., Vaira B. Helicobacter pylori. An Atlas of Investigation and Management. Oxford: Clinical Publishing, 2012. 152 p.

4. Dmitrienko M., Parolova N. Invasive and non-invasive biochemical tests for Helicobacter pylori diagnosing // Helicobacter. 2016. V. 21, N 1. Р. 98.

5. Быков С.Э., Быков А.С., Дмитриенко М.А. Исследование активности оральной уреалитической микрофлоры // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2014. N 2 (102).С. 69а.

6. Baryshnikova N.V., Uspensky Y.P., Smirnova A.S., Dmitrienko M., Bykov S. Helicobacter pylori in oral cavity in patients with chronic gastritis // Helicobacter. 2012. V. 17 (Suppl.1). Р. 90.

7. Вавилова Т.П. Биохимия тканей и жидкостей полости рта. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. 208 с.

8. Андреева Т. Б. Опыт изучения функции больших слюнных желез человека // Стоматология. 1965. N 2. С. 14-18.

9. Быков С.Э., Быков А.С. Уреазная активность оральной микрофлоры // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2014. N 3 (103). С. 61-66.

10. Уэбб Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма. Общие принципы торможения. М.: Мир, 1966. 863 с.

11. Варфоломеев С.Д., Пожитков А.Е. Активные центры гидролаз: основные типы структур и механизм катализа // Вестник Моск. ун-та. 2000. Сер. 2. Химия. Т. 41, N 3. С. 147-156.

12. Быков А.С., Быков С.Э., Барышникова Н.В., Гинак А.И. Модель транспорта аммиака из желудка в ротовую полость при гидролизе карбамида в присутствии гастральной уреазы // Практическая медицина. 2014. 1 (77). C. 133-137.

13. Быков А.С., Быков С.Э, Гинак А.И. Трансэзофагеальный метод неинвазивной диагностики хеликобактериоза // Практическая медицина. 2014. 3 (79). C.166-168.

14. Быков А.С., Быков С.Э, Гинак А.И. Некоторые вопросы применения неинвазивных диагностических тестов на хеликобактериоз по составу воздуха ротовой полости // Известия СПбГТИ (ТУ). 2014. N 24 (50). C. 49-52.

15. Дмитриенко М.А., Дмитриенко В.С., Корниенко Е.А., Паролова Н.И., Коломина Е.О., Аронова Е.Б. Основные биохимические и клинические аспекты неинвазивного теста ХЕЛИК // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2016. N 8 (132). С. 75-81.