Введение. На сегодняшний день бактериальные инфекции, вызванные микроорганизмами, как патогенными, так и условно-патогенными, характеризующимися устойчивостью к антибиотикам, являются одной из ведущих причин затяжного течения инфекционно-воспалительных заболеваний или же генерализации процесса, протекающего с развитием системной воспалительной реакции [1, 2]. Выраженность воспалительной реакции находится в зависимости от баланса про- и противовоспалительных цитокинов, наиболее значимые из которых соответственно IL-1β, IL-6, TNF-α и IL-10, IL-4 [3, 4]. Тяжесть инфекционной патологии обусловлена гиперпродукцией провоспалительных цитокинов, что может привести к развитию, так называемого, «цитокинового шторма» с последующим развитием полиорганной недостаточности [5, 6]. Для преодоления этой проблемы были приложены значительные усилия, в том числе и разработка новых эффективных антимикробных препаратов, способных оказывать иммунорегуляторный эффект [7].

В настоящее время пиримидиновые гетероциклические соединения рассматриваются как перспективная группа веществ для использования их в качестве основы для лекарственных препаратов [8, 9]. Доказано, что производные пиримидина способны оказывать широкое фармакологическое действие, а именно психотропное, нейротропное, противовоспалительное, антиоксидантное, иммунотропное, противоопухолевое, регенераторное, противомикробное и др. [10-13] На сегодняшний день пиримидинсодержащие субстанции рассматриваются в качестве основы для разработки новых антибактериальных препаратов [14]. Интерес к указанным гетероциклическим субстанциям связан с их функциональными свойствами, а именно сходством биологической активности с многими эндогенными веществами, что является преимуществом, позволяющим производным пиримидина взаимодействовать с ферментами, коферментами и другими веществами в клетке [15, 16]. Установлено, что наряду с указанными свойствами, еще одним преимуществом пиримидиновых соединений является их химическая структура и сравнительная простота синтеза, позволяющего получать большое количество фармакологического вещества.

На сегодняшний день учеными Волгоградского государственного медицинского университета синтезирован ряд соединений пиримидиновой структуры, фармакологическая активность которых, в том числе противомикробная и иммунотропная, активно изучаются [10, 13].

Цель исследования.Оценка уровня про- и противовоспалительных цитокинов в условиях экспериментальной генерализованной стафилококковой инфекции под влиянием производного пиримидина – 3-(2-Фенил-2-оксоэтил)-хиназолин-4(3Н)-она.

Материалы и методы исследования. Влияние производного пиримидина на уровень про- и противовоспалительных цитокинов оценивали на модели генерализованной инфекции, сформированной введением мышам внутрибрюшинно Staphylococcus aureus в дозе ×10⁸ микробных тел [17].

Животные получены из экспериментально-биологической клиники (виварий) Научно-исследовательского центра ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России. Животные во время эксперимента находились на стандартном режиме питания (ГОСТ Р 50258-92) при естественном освещении. Содержание мышей соответствовало правилам лабораторной практики (ГОСТ Р 51000.3-96 и 51000.4-96). Исследования проводились на основании протокола Этического комитета ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России № 6 от 27 ноября 2018 г.

Мыши 5-недельного возраста (самцы, 40 особей) были разделены на следующие группы (n=10): контроль I – животные, получавшие внутрибрюшинно эквиобъем воды для инъекций (Новосибхимфарм ОАО (Россия); контроль II – инфицированные стафилококком мыши, не получавшие лечения; две опытные группы – мыши, получавшие внутрибрюшинно препарат сравнения – цефтриаксон (Биосинтез ОАО (Россия) в средней терапевтической дозе – 50 мг/кг и 3-(2-Фенил-2-оксоэтил)-хиназолин-4(3Н)-она в дозе 21 мг/кг (1/10 от молекулярной массы) в течение 7 дней.

С помощью метода иммуноферментного анализа определяли уровень провоспалительных (IL-1β, IL-6, TNF-α) и противовоспалительных (IL-4, IL-10) цитокинов в сыворотке крови. Для этого использовали наборы ELISA Kit соответствующих реагентов (Cloud-Clone Corp., США).

С помощью пакетов программ BIOSTAT 2008 Professional 5.1.3.1. («AnalystSoft Inc.», США) осуществляли статистическую обработку результатов исследования. В группах сравнения использовали критерий Манна-Уитни, оценивая различия при постоянно выбранном уровне значимости p ≤ 0,05.

Результаты и их обсуждение. Выраженность антистафилококковой активности пиримидинового производного 3-(2-оксопропил)-хиназолин-4(3Н)-он оценивали на основании определения выживаемости лабораторных животных в условиях генерализованной инфекции. В результате было установлено, что в группе нелеченых животных на 7 сутки наблюдалась 70% гибель; при введении препарата сравнения и пиримидиновой субстанции – 20% гибель мышей.

Результаты влияния пиримидинового производного на уровень провоспалительных цитокинов в условиях генерализованной стафилококковой инфекции представлены на рисунке 1.

В процессе развития стафилококковой инфекции было установлено повышение уровня провоспалительных цитокинов в сравнении с интактным контролем: IL-1β – практически в 4 (p≤0,01) раза, IL-6 – в 2,8 (p≤0,01) раза, TNF-α – в 5,8 (p≤0,01) раза. Введение цефтриаксона привело к снижению указанных показателей по отношению к группе инфицированных животных: IL-1β и IL-6 – в 1,8 (p≤0,01) раза, TNF-α – в 2,3 (p≤0,01) раза. Производное пиримидина также привело к снижению уровня провоспалительных цитокинов (IL-1β – практически в 1,2 (p≥0,05) раза, IL-6 – в 1,6 (p≤0,05) раза, TNF-α – практически в 2 (p≤0,01) раза. Установлено, что данные изменения были менее выражены в сравнении с группой животных, получавших препарат сравнения.

Результаты влияния пиримидинового производного на уровень противовоспалительных цитокинов в условиях генерализованной стафилококковой инфекции представлены на рисунке 2.

Генерализованная инфекция способствовала снижению противовоспалительных IL-4 и IL-10 по отношению к контролю в 1,9 (p≤0,01) и 2,2 (p≤0,01) раза соответственно. При введении препарата сравнения отмечалось повышение цитокинов: IL-4 – в 1,4 (p≤0,05) и IL-10 – в 1,6 (p≤0,05) раза по отношению к инфицированной группе мышей. Введение пиримидинового производного привело также к повышению уровня исследуемых интерлейкинов в среднем в 1,3 (p≤0,05) раза в сравнении с контролем II.

Результаты настоящего исследования сопоставимы с результатами ранее проведенных экспериментов по изучению влияния производных пиримидина на уровень про- и противовоспалительных интерлейкинов, где было установлено, что пиримидиновые соединения играют роль иммунорегулятора при поддержании механизмов цитокинового равновесия [18]. Полученные результаты свидетельствуют о преобладании провоспалительных цитокинов у лабораторных животных с нелеченой генерализованной стафилококковой инфекций и, напротив, превалирование противовоспалительных в результате применения цефтриаксона и производного пиримидина в качестве средств лечения экспериментальной инфекции [19, 20, 21]. В связи с чем, можно сделать вывод, что коррекция баланса про- и противовоспалительных цитокинов, наблюдаемая под влиянием 3-(2-Фенил-2-оксоэтил)-хиназолин-4(3Н)-она и препарата сравнения цефриаксон, способствует поддержанию гомеостаза и дополнительных предпосылок подавления инфекционного агента.

Заключение.Проведенное исследование влияния пиримидинового производного 3-(2-Фенил-2-оксоэтил)-хиназолин-4(3Н)-он на уровень про- и противовоспалительных цитокинов в условиях генерализованной стафилококковой инфекции свидетельствует о наличии у данного соединения регуляторного влияния на цитокиновый профиль и активации механизмов, способствующих подавлению инфекционного агента.

Информация о финансировании

Исследование выполнено в рамках государственного задания Министерства здравоохранения РФ в части проведения НИР по теме «Поиск и разработка перспективных соединений с антибактериальной активностью среди производных пиримидина для создания лекарственных препаратов» 48.2-2021.