Experimental model of vaginal dysbiosis treatment with fraction of serum antimicrobial peptides
Authors: Арзуманян В.Г. , Иксанова А.М. , Артемьева Т.А. , Бутовченко Л.М. , Мальбахова Е.Т. 
Published: December 2020

Широкое использование антибиотиков и противогрибковых препаратов при лечении дисбиозов влагалища сопровождается появлением резистентных штаммов микроорганизмов. В этой связи актуальной является разработка новых препаратов, в частности, основанных на натуральных антимикробных пептидах (АМП), отличающихся более широким спектром действия и высокой активностью. Цель работы - изучение возможности использования сывороточных АМП в лечении вагинальных дисбиозов различной этиологии на мышиной модели. Методика. Активность АМП фракции сыворотки крови кролика оценивали в опытах in vitro и in vivo. В первом случае проверяли действие АМП на клетки Candida albicans, Escherichia coli и Staphylococcus aureus спектрофотометрическим методом. Данный метод основан на поглощении красителя бромкрезолового пурпурного клетками с нарушенной цитоплазматической мембраной и, как результат, снижении оптической плотности надосадочной жидкости в опытных вариантах по сравнению с контрольными. Во втором случае оценивали лечебный эффект концентрированного препарата сывороточных АМП на мышах, зараженных интравагинально теми же культурами. После заражения мышей пролечивали введением препарата тем же путем, а результат оценивали методом высевов из влагалища на селективные среды. Результаты. Установлено, что наиболее выраженное действие в опытах in vitro сывороточные АМП оказывали на клетки C. albicans (активность составила 32,9 % от контроля), тогда как менее выраженный эффект имел место в отношении E. coli (23,3 %) и S. aureus (14,4 %). Аналогичная закономерность имела место и в опытах in vivo: высев C. albicans после лечения препаратом АМП составил 44,6% от исходного в сравнении с 42,2% после лечения пимафуцином и 90,2% без лечения (плацебо); высев E. coli - 65,6% от исходного в сравнении с 26,3% после лечения метронидазолом и 94,8% в варианте плацебо; высев S. aureus - 76,9% от исходного в сравнении с 11,4% после лечения клиндамицином и 73,0% в варианте плацебо. Заключение. Наибольшей чувствительностью к сывороточным АМП среди изученных видов обладали клетки C. albicans, а наименьшей - S. aureus, причем как в опытах in vitro, так и in vivo. Препарат на основе АМП фракции сыворотки крови можно рассматривать как альтернативу традиционным препаратам при лечении вагинальных дисбиозов, особенно вульвовагинального кандидоза.
Extensive use of antibiotics and antimycotics in the treatment of vaginal dysbiosis may result in emergence of resistant microbial strains. Therefore, development of new, broad-spectrum and highly active drugs, particularly based on antimicrobial peptides (AMP) is relevant. The aim of the present study was to evaluate a possibility of using serum AMP in the treatment of vaginal dysbiosis of different etiology on a murine model. Methods. Activity of the AMP fraction of rabbit serum was evaluated in in vitro and in vivo experiments. In the in vitro experiment, the effect of AMP on Candida albicans, Escherichia coli, and Staphylococcus aureus cells was measured spectrophotometrically. This method was based on uptake of the bromocresol purple stain by cytoplasmic membranes of destroyed cells, which resulted in decreased optical density of the supernatant in experimental variants compared to the control. In the in vivo experiments, the therapeutic effect of concentrated serum AMP was evaluated in mice intravaginally infected with the same microbial cultures. The infected mice were treated similarly with the AMP preparation, and the outcome was evaluated using the inoculation of plates with selective media by vaginal material. Results. The serum AMP fraction exerted the most noticeable effect in in vitro experiments on C. albicans cells (activity 32.9 % of control) vs. lower effects on E. coli (23.3 %) and S. aureus (14.4 %). Consistently in the in vivo experiments, the abundance of C. albicans colonies was 44.6% of the initial value after the AMP drug treatment compared to 42.2% after the pimafucin treatment and 90.2% in placebo. The abundance of E. coli colonies after the AMP drug treatment was 65.6% of the initial compared to 26.3% after the metronidazole treatment and 94.8% in placebo; for S. aureus, the abundance was 76.9% (AMP) compared to 11.4% (clindamycin) and 73.0% (placebo). Conclusion. Among the studied microorganisms, C. albicans had the highest susceptibility to serum AMP while S. aureus was the least susceptible both in in vitro and in vivo experiments. Drugs based on the serum AMP preparation may be considered as a possible alternative to traditional medications for the treatment of vaginal dysbiosis, especially for vulvovaginal candidiasis.