tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2017-95-6-51-58tiblj-1014Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESЭФФЕКТИВНОСТЬ СОЧЕТАНИЯ ИЗОНИАЗИДА И НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА В ЛЕЧЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ТУБЕРКУЛЕЗАEFFECTIVENESS OF COMBINATION OF ISONIAZID AND SILVER NANOPARTICLES IN THE TREATMENT OF EXPERIMENTAL TUBERCULOSISЗахаровА. В.ZаkhаrovA. V.

Захаров Андрей Владимирович - кандидат медицинских наук, заведующий отделением легочного туберкулеза.

150000, Ярославль, ул. Собинова, д. 43. тел./факс: 8 (4852)  43-97-25

Andrey  V. Zakharov - Candidate of Medical Sciences, Head of Pulmonary Tuberculosis Department.

43, Sobinova St., Yaroslavl, 150000, Phone/Fax: +7 (4852)  43-97-25

yrzahan@mail.ruЭргешовА. Э.ErgeshovA. E.

Эргешов Атаджан Эргешович - доктор медицинских наук, профессор, директор.

107564, Москва, Яузская аллея, д. 2. тел.: 8 (499) 785-90-19

Atadzhan E. Ergeshov - Doctor of Medical Sciences, Professor, Director.

cnit@ctri.ruХохловА. Л.KhokhlovA. L.

Хохлов Александр Леонидович - доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент рАМН, заведующий кафедрой клинической фармакологии с курсом института последипломного образования.

150000, Ярославль, ул. Революционная, д. 5, тел.: 8 (4852)  45-84-61

Aleksandr L. Khokhlov - Doctor of Medical Sciences, Professor, Correspondent Member of RAMS, Head of Clinical Pharmacology Department with Post-Graduate Training Course.

5, Revolyutsionnaya St., Yaroslavl, 150000 , Phone: +7 (4852)  45-84-61

al460935@yandex.ruКибрикБ. С.KibrikB. S.

Кибрик Борис Семёнович - доктор медицинских наук, профессор кафедры туберкулеза.

Boris S. Kibrik - Doctor of Medical Sciences, Professor of Tuberculosis Department.

5, Revolyutsionnaya St., Yaroslavl, 150000 , Phone: +7 (4852)  48-41-38

ГБУЗ ЯО «Областная клиническая туберкулезная больница»РоссияRegional Clinical Tuberculosis HospitalRussian FederationФГБНУ «Центральный НИИ туберкулеза» РАМНРоссияCentral Tuberculosis Research InstituteRussian FederationФГБОУ ВО «Ярославский государственный медицинский университет» МЗ РФРоссияYaroslavl State Medical UniversityRussian Federation2017060720179565158Copyright © Захаров А.В., Эргешов А.Э., Хохлов А.Л., Кибрик Б.С., 20172017Захаров А.В., Эргешов А.Э., Хохлов А.Л., Кибрик Б.С.Zаkhаrov A.V., Ergeshov A.E., Khokhlov A.L., Kibrik B.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1014Цель исследования

Цель исследования: изучить влияние изониазида в сочетании с наночастицами серебра на устойчивые к изониазиду штаммы микобактерий туберкулеза (МБТ) и течение экспериментального туберкулеза, вызванного этими штаммами.

Материалы и методы

Материалы и методы. Наночастицы серебра получали  методом электрохимического растворения металла, средний размер наночастиц 3-60 нм. Изучаемые концентрации наночастиц серебра составили 5; 25; 50 мкг/мл. Изониазид использовали только в концентрации 1 мг/мл. Всего было проведено 651 исследование in vitro.

Экспериментальную модель туберкулеза  создавали  путем заражения мышей (всего 68 мышей)  двухнедельной  вирулентной культурой M. tuberculosis с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ).

Результаты

Результаты. Как показали исследования in vitro, сочетание изониазида с наночастицами серебра обеспечило полное и значительное подавление роста штамма МЛУ МБТ в 49,2% наблюдений. Минимальная подавляющая концентрация наночастиц в составе нанокомпозита с изониазидом составила 2,5 мкг/мл, минимальная бактерицидная – 5 мкг/мл. Атомно-силовая  микроскопия выявила изменения морфометрических параметров  МЛУ  МБТ  после воздействия наночастиц  серебра в сочетании с изониазидом  в отличие от изолированного использования изониазида  или наночастиц серебра. При лечении экспериментального туберкулеза по выживаемости и гистологической  оценке легочной ткани было подтверждено преимущество сочетания изониазида  с наночастицами серебра перед раздельным использованием компонентов.

Goal of the study

Goal of the study: to investigate the impact  of isoniazid combined  with  silver nanoparticles on the isoniazid resistant strains  of tuberculous mycobacteria  and the course of experimental of tuberculosis  caused by the above strains.

Materials and methods

Materials and methods. The electrochemical metal resolution was used to obtain silver nanoparticles, the average size of nanoparticles made 3-60 nm. The investigated concentrations of silver nanoparticles made 5; 25; 50 µg/ml. The isoniazid was used only in one concentration of 1 mg/ml. Totally there were 651 in vitro tests.

The experimental tuberculosis  model included infecting mice (totally 68) with two-week virulent  multiple drug resistant culture  of M. tuberculosis.

Results

Results. In vitro tests  proved that  isoniazid combined  with silver nanoparticles fully or significantly  suppressed  the growth  of MDR  TB strain in 49.2% of cases. The minimal inhibitory concentration of nanoparticles in the combination with isoniazid made 2.5 µg/ml and minimal bactericidal concentration made 5 µg/ml. Atomic force microscopy detected the changes in morphometric parameters of MDR  tuberculous mycobacteria after exposure to silver nanoparticles combined with isoniazid unlike the use of isoniazid only or silver nanoparticles. When treating experimental tuberculosis, survival rates and histological tests of the lung tissue confirmed that the combination of isoniazid and silver nanoparticles was preferable compared to the single use of the above components.

множественная лекарственная устойчивость микобактерий туберкулезаизониазидэкспериментальный туберкулезнаночастицы серебраReferencesЕгорова Е. М., Ревина А. А., Ростовщикова Т. Н., Киселева О. И. Бактерицидные и каталитические свойства стабильных металлических наночастиц в обратных мицеллах // Вестн. моск. ун-та. Сер. 2. Химия. – 2001. – Т. 42, № 5. – С. 332-338.Egorova E.M., Revina А.А., Rostovschikova T.N., Kiseleva O.I. Bactericidal and catalytic properties of stable metal nanoparticles in inverted micelles. Vestn. Mosk. Un-ta. Ser. 2. Khimiya, 2001, vol. 42, no. 5, pp. 332-338. (In Russ.)Захаров А. В., Кибрик Б. С., Крейцберг Г. Н. Оценка бактериостатических и бактерицидных параметров противотуберкулезных композитов на основе наночастиц серебра. // В кн. XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство» по болезням органов дыхания: Сборник материалов конгресса. Тезисы докладов. – М., 2010. – С. 618.Zakharov А.V., Kibrik B.S., Kreytsberg G.N. Evaluation of bacteriostatic and bactericidal parameters of anti-tuberculosis nanocomposite materials based on silver nanoparticles. V kn. XVII Rossiyskiy natsionalny kongress «Chelovek i lekarstvo» po boleznyam organov dykhaniya: Sbornik materialov kongressa. Tezisy dokladov. [Abst. book of the XVIIth Russian National Congress on Man and Drug. Respiratory Diseases]. Moscow, 2010, pp. 618. (In Russ.)Захаров А. В., Кибрик Б. С., Павлов А.В. Эффективность лечения экспериментального туберкулеза с использованием наночастиц серебра // Туб. и болезни легких. – 2011. – № 4. – С. 151-152.Zakharov А.V., Kibrik B.S., Pavlov А.V. Treatment efficiency of experimental tuberculosis with the use of silver nanoparticles. Tuberculosis and Lung Diseases, 2011, no. 4, pp. 151-152. (In Russ.)Кибрик Б. С., Павлов А. В., Захаров А. В. и др. Экспериментальное обоснование преодоления резистентности возбудителя туберкулеза нанокомпозитом изониазида и наночастиц серебра // Экспер. и клинич. фармакология. – 2011. – Т. 74, № 4. – С. 24-26.Kibrik B.S., Pavlov А.V., Zakharov А.V. et al. Experimental justification of overcoming the resistance of tuberculous mycobacteria by the nanocomposite material consisting of isoniazid and sliver nanoparticles. Eksperimental. i Klinich. Farmakologiya, 2011, vol. 74, no. 4, pp. 24-26. (In Russ.)Крутяков Ю. А., Кудринский А. А., Оленин А. Ю., Лисичкин Г. В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы. // Успехи химии. – 2008. – № 3. – С. 242-269.Krutyakov Yu.А., Kudrinskiy А.А., Olenin А.Yu., Lisichkin G.V. Synthesis and properties of silver nanoparticles: achievements and prospectives. Uspekhi Khimii, 2008, no. 3, pp. 242-269. (In Russ.)Радциг М. А. Взаимодействие клеток бактерий с соединениями серебра и золота: влияние на рост, образование биопленок, механизмы действия, биогенез наночастиц: Автореф. дис. … канд. мед. наук. – М., 2013. – 24 с.Radtsig M.А. Vzaimodeystvie kletok bakteriy s soedineniyami serebra i zolota: vliyanie na rost, obrazovanie bioplenok, mekhanizmy deystviya, biogenez nanochastits Diss. kand. med. nauk. [Interaction of bacterial cells with silver and gold compounds: impact on their growth, formation of biofilms, action mechanisms, biogenesis of nanoparticles. Cand. Diss.]. Moscow, 2013, 24 p.Радциг М. А., Хмель И. А. Особенности антибактериального действия наночастиц серебра // 3-й Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика – 2010». – М., 2010, 21-25 июня. – Т. 3. – Раздел: Нанотехнологии в медицине. – С. 324-326.Radtsig M.А., Khmel I.А. The specific antibacterial action of silver nanoparticles. 3-y Evraziyskiy kongress po meditsinskoy fizike i inzhenerii «Meditsinskaya fizika – 2010». [The 3rd Eurasian Congress on Medical Physics and Engineering 2010]. Moscow, 2010, June 21-25, 2016 vol. 3, Part on Nanotechnologies in Medicine. pp. 324-326. (In Russ.)Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению туберкулеза органов дыхания с множественной и широкой лекарственной устойчивостью возбудителя. Издание третье // Утверждены на X съезде «Российского общества фтизиатров» 28.05.2015 г. и Профильной комиссии по специальности «Фтизиатрия» Минздрава России 13.11.2015 г.Federalnye klinicheskiye rekomendatsii po diagnostike i lecheniyu tuberkuleza organov dykhaniya s mnozhestvennoy lekarstennoy ustoichivostyu vozbuditelya. [Federal clinical recommendations for diagnosis and treatment of respiratory tuberculosis with multiple drug resistance]. 3rd Edition. Approved at the Xth Meeting of the Russian Society of Phthisiologists as of 28.05.2015 and Profile Commission in Phthisiology by the Russian Ministry of Health as of 13.11.2015.Яминский И. В. Взгляд в микромир: от атомов и молекул – до живых клеток. М., Наука, 2006. – 106 с.Yaminskiy I.V. Vzglyad v mikromir: ot atomov i molekul – do zhivykh kletok. [Insight into microworld – from atoms and molecules to living cells]. Moscow, Nauka Publ., 2006, 106 p.Anh-Tuan Le, Huy P. T., Tran Quang Huy и др. Фотохимический синтез наночастиц серебра, обладающих высокой антибактериальной активностью // Рос. нанотехнологии. – 2010. – № 7-8. – С. 125-131.Anh-Tuan Le, Huy P.T., Tran Quang Huy et al. Photochemical synthesis of silver nanoparticles possessing high anti-bacterial action. Ros. Nanotekhnologii, 2010, no. 7-8, pp. 125-131. (In Russ.)

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