Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Антибактериальные свойства лечебной грязи
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология
Автореферат диссертации по теме "Антибактериальные свойства лечебной грязи"
На правах рукописи
РГё О®
2 о янч гооо
АБДРАХМАНОВ Александр Равильевич
АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕЧЕБНОЙ ГРЯЗИ
03.00.07 - микробиология
Автореферат диссертации
на соискание учёной степени кандидата медицинских наук
Оренбург -1999
Работа выполнена в Институте клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук
Научный руководитель
Член-корреспондент РАН и РАМН, Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор
Бухарин О. В.
Официальные оппоненты
Доктор медицинских наук, профессор Доктор медицинских наук, профессор
Брудастов А.Н. Сулейманов К. Г.
Ведущая организация
Челябинская государственная медицинская академия
Защита состоится «_
2000 г. в
_ _часов
на заседании диссертационного совета К.084.51.02 при Оренбургской государственной медицинской академии по адресу: 460014, г. Оренбург, ул. Советская, 6.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургской государственной медицинской академии.
Автореферат разослан «_
.1999 года
О '1
з<> ч.
Учёный секретарь диссертационного совета,
кандидат медицинских наук, доцент
Семченко Ю.П.
Введение
Актуальность проблемы. Грязелечение является одним из немногих эффективных методов лечения широкого круга хронических инфекционно-воспалительных процессов, известным человечеству с древних времен и сохраняющим свою актуальность до настоящего времени (Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н., 1997). При этом высокая эффективность грязелечения ставит на повестку дня вопрос о регулирующих свойствах лечебной грязи и её компонентов в отношении взаимодействующих сторон системы «паразит-хозяин». Учитывая тот факт, что в современной литературе пристальное внимание уделяется свойствам бактерий, связанным с инактивацией факторов естественной резистентности макроорганизма и обеспечивающим персистирование патогенов в макроорганизме (О.В. Бухарин, 1999), изучение регулирующего воздействия пелоидов на указанные признаки (перси-стентные свойства) бактерий представляет, по нашему мнению, особый интерес.
Кроме того, актуальность представленного исследования потенцируется, с одной стороны, уникальностью изучаемого природного лечебного фактора Соль-Илецкой курортной зоны - пе-лоида озера Тузлучное, с другой - перспективностью Соль-Илецкой областной физиотерапевтической больницы в плане становления на ее базе курорта федерального значения. Последнее обстоятельство диктует необходимость уточнения санитарно-гигиенических режимов функционирования курорта, условий максимально эффективного применения его лечебных факторов, а также изучения терапевтического спектра действия упомянутых факторов на основе современных медико-биологических исследований.
Целью настоящей работы явилось изучение чувствительности представителей нормальной и патогенной микрофлоры человека к воздействию лечебной грязи озера Тузлучное, а также выявления спектра и выраженности модифицирующего её влияния на биологические свойства бактерий.
Достижение поставленной цели было осуществлено при реализации следующих задач исследования: 1. Общая характеристика обсемененности лечебной грязи са-нитарно-показательными бактериями на этапах её приготовления и использования.
2. Оценка чувствительности бактерий - представителей патогенной и условно-патогенной микрофлоры - к воздействию лечебной грязи.
3. Выявление спектра и выраженности модифицирующего влияния пелоида на биологические свойства бактерий, ответственные за их выживание в условиях макроорганизма.
4. Определение направленности и выраженности модифицирующего действия лечебной грязи на бактерицидный потенциал фагоцитов и кожи человека.
Научная новизна. Впервые описаны антибактериальные свойства пелоида озера Тузлучное. Охарактеризован спектр и выраженность бактерицидных свойств лечебной грязи. Экспериментально изучены параметры самоочищения грязи от бактерий - представителей патогенной и условно-патогенной бактериальной микрофлоры при различных температурных режимах инкубации. Санитарно-бактериологическая характеристика пелоида на различных этапах его приготовления и использования позволила выявить увеличение доли санитарно-показательных бактерий и выделить индикаторные виды, отличающиеся наибольшей устойчивостью к бактерицидному потенциалу грязи.
Впервые при изучении пелоидов показано модифицирующее влияние последних на биологические свойства патогенных и условно-патогенных бактерий, связанных с инактивацией факторов естественной резистентности макроорганизма - перси-стентные свойства. В частности, показано, что инкубация кишечных палочек, золотистых и эпидермальных стафилококков, а также энтерококков в грязевом растворе приводит к существенным сдвигам в экспрессии таких бактериальных признаков, как анти-лизоцимная, «антиинтерфероновая», антикомплементарная, ка-талазная активности, а также серорезистентность (кишечных палочек). При этом обнаружено преимущественно ингибирующее влияние пелоида на указанные свойства бактерий.
Охарактеризовано влияние лечебной грязи на гидрофобные свойства и адгезивность бактериальной поверхности. Впервые показано, что воздействие пелоида на гидрофильно-липофильный баланс поверхности кишечных палочек, стафилококков и энтерококков, наблюдаемый in situ приводит к выраженному повышению гидрофобности и адгезивности.
При исследовании влияния липидных компонентов пелоида озера Тузлучное показано стимулирующее влияние его хлороформного экстракта на бактерицидный потенциал кожи человека, а также на показатель кислородзависимой активации нейтрофи-лов крови человека.
Теоретическая и практическая ценность. Теоретическая значимость работы определяется расширением представлений о механизмах терапевтической эффективности пелоидотерапии в части, касающейся влияния на взаимодействующие стороны системы «паразит-хозяин».
Практическая ценность работы определяется возможностью применения полученных данных в практике для оптимизации хранения, регенерации и терапевтического использования лечебной грязи. Предложенные практические рекомендации позволяют определить рациональные режимы хранения пелоида, оптимальные сроки его регенерации, а также повысить специфичность назначаемых грязевых процедур с учетом спектра и выраженности бактерицидного действия пелоида. Положения, выносимые на защиту:
1. Лечебная грязь озера Тузлучное обладает выраженной бак-терицидностью, к которой в большей степени чувствительны грамположительные кокки по сравнению с энтеробакте-риями.
2. Пелоид озера Тузлучное оказывает модифицирующее влияние на способность бактерий к инактивации факторов естественной резистентности макроорганизма и устойчивость к последним, повышает гидрофобность поверхности и адгезивность бактериальных клеток, усиливает бактери-цидность кожи и активацию нейтрофилов человека при фагоцитозе.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на региональных конференциях молодых учёных и специалистов (Оренбург, 1997, 1998); Российской конференции «Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 1997); заседаниях кафедры микробиологии Оренбургской государственной медицинской академии, Оренбургского общества микробиологов (1998, 1999) и учёного совета Института клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (1999).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Структура и объём диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения, выводов и указателя литературы, включающего 101 отечественных и 35 зарубежных источника. Текст диссертации изложен на 110 страницах машинописи и иллюстрирован 22 таблицами и 15 рисунками.
Общая характеристика работы
Материалы и методы исследования
В работе использовано 80 штаммов энтеробактерий (60 -Escherichia coli, 6 - Enterobacter cloaceae, 8 - Klebsiella pneumoniae, 6 - Citrobacter freundii), выделенных из мочи, со слизистой гениталий и содержимого прямой кишки больных различными хроническими урогенитальными инфекциями; 36 штаммов стафилококков (28 - S.aureus, 8 - S.epidermidis), изолированных со слизистой носа бактерионосителей, с поверхности здоровой кожи и из раневого отделяемого больных различными гнойно-воспалительными заболеваниями мягких тканей; 20 штаммов энтерококков (16 - Enterococcus faecalis, 4 - Enterococcus faecium). Идентификация культур производилась с использованием стандартных систем для идентификации «EnteroTest» (I и II), «StaphyTest» и «StreptoTest» (LaChema, Чехия).
Для оценки бактерицидных свойств лечебной грязи использовался нативный пелоид, 1 г которого добавляли к 1 мл взвеси бактерий в 0,15 М NaCI (109 клеток/мл) и разбавляли 1 мл 0,15М раствором NaCI. Смесь в пробирке инкубировали при 37°С при непрерывном встряхивании (шейкер, 400-500 об/мин), периодически отбирая из нее пробы объемом 50 мкл для определения концентрации исследуемых бактерий.
Антилизоцимную активность определяли в соответствии с методом, описанным Бухариным О.В. и соавт., 1984. Определение способности бактерий к инактивации бактерицидного компонента препарата лейкоцитарного интерферона - «антиинтерфе-роновой» активности бактерий - производилось с помощью метода (Бухарин О.В., Соколов В.Ю., 1990), выражая активность в единицах, кратных МБК. Определение антикомплементарной активности бактерий осуществляли методом парциального гемолиза в геле (Брудастов Ю.А., 1992).
Для измерения степени гидрофобное™ поверхности бактериальных клеток был применен метод двухфазного разделения бактериальной взвеси в системе «полиэтилен гликоль (PEG6000) - декстран (Т500)» (Лефковитс И., Пернис Б., 1983; Magnusson К,-Е. et al., 1977). Оптические плотности верхней (PEG6000) и нижней (декстран) фаз измеряли на спектрофотометре СФ-46 (541 нм). Гидрофобность выражали в виде гидрофильно-липофильного баланса (r715=Lg(ODpEG/ODDextran) поверхности бактерий.
Каталазную активность бактерий оценивали по убыванию концентрации перекиси водорода при прямой спектрофотомет-рии (240 нм) смеси раствора перекиси водорода и бактериальной взвеси (рН=7,0). Активность выражали в мкмоль перекиси водорода, утилизированной в секунду, эквивалентом 1 мкг сухого веса бактерий (W=461,81 х(1-(1-0,60881 xOD420)1/2), Методы общей бактериологии, 1983).
Разделение лейкоцитов и выделение нейтрофилов проводили на двойном градиенте фиколл-верографин (Подосинников И.С. и соавт., 1982). Определение степени активации нейтрофилов определяли в тесте восстановления нитросинего тетразолия. При этом использовали спектрофотометрическое измерение количества формазана в фиксированных и отмытых от невосстановленного тетразолия нейтрофилах, разрушенных 2М КОН в присутствии диметилсульфоксида.
Получение хлороформного экстракта пелоида осуществляли одноэтапным методом при температуре 55°С в течение 2 часов.
Определение бактерицидности кожи осуществляли по клиренсу бактерий тест-культур Escherichia coii К1203 и Enterococcus faecalis с ладонной поверхности предплечья. Индекс бактерицидное™ подсчитывался как процент погибших микробов.
Полученные результаты были подвергнуты статистической обработке с использованием стандартных методов вариационной статистики, критерий Стьюдента, параметрический однофактор-ный и двухфакторный дисперсионный анализ (Лакин Г.Ф., 1990).
Результаты работы
На начальном этапе работы было проведено изучение са-нитарно-микробиологического состояния лечебной грязи в связи с технологическим процессом её использования в Соль-Илецкой
областной физиотерапевтической больницы. Было установлено, что показатель общей бактериальной обсемененности грязи был наименьшим непосредственно после её использования (грязевых аппликаций): ЬдКОЕ/г составил 5.32 (или 2.10х105 КОЕ/г). При этом общее содержание санитарно-показательных микроорганизмов (стафилококки, энтеробактерии, энтерококки) составило 7.93x103 КОЕ/г. Они были представлены почти исключительно стафилококками, основную массу которых, в свою очередь, составляли коагулазоотрицательные стафилококки (КОС). Наибольшая бактериальная обсемененность зарегистрирована в пробах, взятых из хранилища лечебной грязи (5.39x106 КОЕ/г), однако при этом наблюдался самый низкий показатель обсемененности санитарно-показательными микроорганизмами (1.34x102 КОЕ/г).
В целом, показатели бактериальной обсемененности были связаны с технологическим процессом использования пелоида (таблица 1).
Таблица 1.
Удельный вес (%) основных групп бактерий и микроскопиче-
ских грибов в микробном ценозе лечебной грязи
А Б В Г
Грибы (плесневые) 1.7 5.6 9.2 19.0
Спорообразующие грамположительные палочки 4.1 30.6 12.7 19.8
Грамположительные неспорообразующие палочки 51.0 7.4 6.7 4.2
Грамположительные кокки 0.8 0.7 3.3 0.8
Неферментирующие грамотрицательные палочки 42.4 55.7 66.7 52.2
Энтеробактерии 0.0 0.0 0.0 0.0
Стафилококки 0.0 0.0 1.3 3.7
Коагулазопозитивные стафилококки 0.0 0.0 0.1 0.1
Энтерококки 0.0 0.0 0.0 0.0
ВСЕГО 100.0 100.0 100.0 100.0
Обозначения: А - нативная грязь озера Тузлучное; Б - грязь из хранилища СОФБ; В - свежеприготовленная для аппликаций лечебная грязь; Г - отработанная грязь.
Наиболее общая закономерность заключается в том, что суммарная бактериальная обсемененность на этапах использования пелоида падает, при нарастании обсемененности санитар-но-показательными микроорганизмами. Полученные нами результаты согласуются с данными ряда авторов, изучавших санитарно-гигиеническое состояние лечебных грязей других месторождений (Филимонова Е.В., 1985; Зотова В.И. и соавт., 1988, 1990; Рамбо А., Рамбо Г., 1991). Следует отметить, что данные о бактериальной загрязненности Соль-Илецкого пелоида получены впервые, а параметры его обсемененности санитарно-показательными бактериями после использования могут служить отправной точкой при планировании мероприятий по регенерации лечебной грязи озера Тузлучное.
Результаты исследования спектра и выраженности бактерицидных свойств пелоида (26 штаммов энтеробактерий, 16 -стафилококков и 8 — энтерококков) представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Бактерицидное действие лечебной грязи оз.Тузлучное
_Энтеробактерии_
Время контакта Энтеробактерии E.coli E.cloaceae C.freundii К.pneumoniae
0 часов 8.68 8.11 8.74 9.14 8.71
2 часа 8.57 7.72 8.89 9.68 7.98
4 часа 8.36 7.79 8.42 9.10 8.12
6 часов 7.56 5.83* 8.78 7.65* 7.99*
12 часов 6.76* 5.35* 7.68 7.22* 6.79*
24 часа 5.79* 4.62* 6.68* 6.25* 5.61*
48 часов 0.76* 0.19* 0.49* 1.89* 0.47*
Грамположительные кокки
Время контакта Стафилококки S.aureus S.epidermidis Энтерококки
0 часов 8.54 8.41 8.67 8.55
2 часа 7.58 6.88* 8.28 8.48
4 часа 6.46* 6.12* 6.80* 7.11*
6 часов 5.93* 4.88* 6.98* 6.24*
12 часов 3.70* 2.89* 4.51* 3.68*
24 часа 0.00* 0.00* 0.02* 1.02*
48 часов 0.00* 0.00* 0.00* 0.00*
Обозначения: * - Р<0.05 для различий с контролем.
Обнаружено, что энтеробактерии в целом проявили меньшую чувствительность к бактерицидным компонентам грязи по сравнению со стафилококками. Не отмечено существенных различий средних видовых параметров клиренса изученных энтеро-бактерий. Межвидовые различия в чувствительности к бактерицидному действию грязи заключались лишь в несколько большей устойчивости к нему представителей видов Enterobacter cloaceae и Citrobacter freundii в первые сутки инкубации.
Несколько иная динамика наблюдалась при исследовании бактерицидности грязи в отношении стафилококков. Различия в параметрах очищения лечебной грязи от бактерий между золотистыми и эпидермальными стафилококками были существенными лишь в первые 6-12 часов инкубации. Причем наиболее чувствительными к бактерицидному действию грязевых компонентов оказались штаммы золотистого стафилококка. Таким образом, бактерицидному действию лечебной грязи озера Тузлучное в большей степени подвержены грамположительные кокки (стафилококки), нежели энтеробактерии.
10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0
0 10 20 30 40 50
Рисунок 1. Клиренс энтеробактерий и стафилококков при их инкубации в грязевом растворе.
Обозначения: по оси абсцисс - время контакта в часах; по оси ординат - концентрация бактерий в !_д(КОЕ/мл). * - Р<0,05.
Различия в чувствительности отдельных представителей условно-патогенной бактериальной флоры к воздействию пелои-да озера Тузлучное описаны впервые. К сожалению, в литературе практически отсутствуют работы, посвященные этому вопросу. Отдельные единичные публикации, позволяющие в некоторой степени сопоставить результаты о спектре чувствительности бактерий к лечебной грязи, посвящены изучению остаточного бактериального загрязнения пелоидов после использования. Указанные работы свидетельствуют о более продолжительном остаточном загрязнении энтеробактериями, нежели представителями грамположительных кокков [Capdepuy M., 1985; Зотова В.И. и соавт., 1986; Rambaund A. et al., 1988; Seefelder A., Schindler P.R., Metz H., 1991; Eichelsdorfer D., 1992].
Изучение сохранности бактерицидного потенциала лечебной грязи при различных режимах ее хранения показало, что длительная (до 6 месяцев) инкубация при 4°С существенно не снижает эффективность элиминации из среды кишечных палочек и золотистых стафилококков (рисунок 2).
4,0
E.coli S.aureus
■ нативная грязь Ш1 месяц при 4оС
Шб месяцев при 4оС □ 1 месяц при 37оС
Рисунок 2. Эффективность бактерицидного действия пе-лоида при различных режимах его хранения.
Обозначения: по оси ординат - снижение концентрации бактерий через 6 часов инкубации при 37°С, выраженное в 1_д(КОЕ/мл).
При инкубации же нативной грязи в термостате при 37°С даже за относительно короткий период времени (до 1 месяца) эффективность элиминации кишечных палочек и золотистых стафилококков из грязевого раствора снижалась в сотни раз.
Оценка модифицирующего влияния грязевой среды на свойства, ответственные за инактивацию ФЕР, гидрофобность и адгезивность бактериальной поверхности, а также уровень ката-лазной активности производилась при изучении штаммов Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, a также Enterococcus faecalis (таблицы 3 и 4).
Таблица 3.
Влияние пелоида на биологические свойства бактерий
Вид, признак До контакта После контакта P
Антилизоцимная активность
E.coli 2,9010,111 2,42±0,115 0,0030
S.aureus 2,32±0,134 1,97±0,135 0,0328
S.epidermidis 3,12±0,217 2,50±0,205 0,0410
E.faecalis 0,55±0,063 0,41±0,058 0,0952
«Антиинтерфероновая» активность
E.coli 2,27±0,093 1,88±0,088 0,0035
S.aureus 1,80±0,062 1,44±0,061 0,0001
S.epidermidis 2,67±0,124 2,30±0,134 0,0468
E.faecalis 0,98±0,077 0,76±0,058 0,0204
Антикомплементарная активность
E.coli 8,43±0,418 5,76±0,319 0,0000
S. aureus 8,71±0,374 6,59±0,389 0,0048
S.epidermidis 3,79±0,228 2,63±0,242 0,0007
E.faecalis 5,79±0,387 3,62±0,276 0,0000
Серорезистент-ность E.coli 3,26±0,09 2,63±0,08 0,0000
Бактериальная каталаза
E.coli 0,79+0,04 0,74±0,04 0,3930
S.aureus 0,76±0,03 0,71±0,03 0,3609
Выяснилось, что 6-часовая (т.е. относительно непродолжительная) инкубация бактериальной взвеси в грязевом растворе приводит к существенному снижению персистентного потенциала кишечных палочек и стафилококков, повышению гидрофобных и адгезивных свойств бактерий in situ.
Таблица 4.
Гидрофобность и адгезивность бактерий при инкубации _в грязевом растворе_
Бактерии Адгезивность ГЛБ
ГР CP К ГР CP К
S.aureus М 0,66 0,23 0,28 0,11 0,02 -0,24
m 0,05 0,03 0,04 0,02 0,02 0,08
E.faecalis М 0,93 0,55 0,23 0,31 0,26 0,11
m 0,01 0,07 0,09 0,03 0,03 0,01
E.coli М 0,51 0,49 0,28 0,23 0,14 0,15
m 0,06 0,06 0,06 0,04 0,04 0,05
Обозначения: ГР - грязевой раствор; CP - солевой раствор; ГЛБ - гидрофильно-липофильный баланс; К - контрольные уровни (инкубация в 0,15М растворе NaCI).
При этом изменения гидрофильно-липофильного баланса у стафилококков и энтерококков обуславливаются, по-видимому, как высокой минерализацией пелоида, так и его неизученными компонентами. Для кишечных палочек повышение гидрофобно-сти, очевидно, не было связано с высокой ионной силой раствора грязи и характеризовалось слабой выраженностью.
Обнаружено существование двух принципиально различных по направленности, но сходных по эффективности типов реакции поверхностных свойств бактерий на воздействие пелоида. В первом случае наблюдался эффект повышения гидрофобности и адгезивное™ бактериальных клеток, который регистрировался in situ. Во втором - эффект последействия, проявлявшийся после отмены воздействия и высева испытуемых бактерий на обычную для данных бактерий питательную среду, выразившийся в значимом снижении ГЛБ. Последнее, очевидно, было обусловлено реактивной гипергидратацией клеточной стенки бактерий.
При анализе подобной двойственности в реакции гидрофобности следует учитывать, что повышение ГЛБ бактериальных клеток, как известно, приводит к усилению адгезивности соответствующих бактерий к клеткам макроорганизма и сопровождается в случае контакта с фагоцитирующими клетками повышением эффективности захвата объектов фагоцитоза (Лефковитс И., Пернис Б., 1983; Езепчук Ю.В., 1985).
Однако, выявленное влияние грязи на поверхностные свойства бактерий имеет не столь однозначное значение в подобного рода объяснениях. Дело в том, что увеличение гидрофобности и связанное с ним повышение адгезивности, с одной стороны, усиливает эффективность захвата при фагоцитозе, с другой - является фактором, усиливающим адгезию бактерий к эукариотиче-ским клеткам, что может иметь нежелательные последствия в случае с инфекциями слизистых оболочек. Описанная ситуация осложняется неясностью в отношении эффекта последействия, показанном нами in vitro, и совершенно не исследованном in vivo.
Анализ меж- и внутривидового распределения чувствительности к действию пелоида показало, что наиболее подверженными его воздействию бактериями являются кишечные палочки, характеризующиеся как наибольшей долей штаммов, достоверно снижающих экспрессивность изучаемых признаков, так и максимальными относительными сдвигами. Стафилококки проявили большую инертность по отношению к модифицирующему действию грязи, при этом более чувствительными оказались представители вида S.aureus. Кроме того отмечены существенные различия между анализируемыми свойствами бактерий. В частности, наиболее подверженным изучаемому воздействию оказался гидрофильно-липофильный баланс поверхности бактериальных клеток. Наиболее инертными свойствами исследуемых бактерий были их каталазная и антилизоцимная активность.
Подверженность вирулентных, персистентных и поверхностных свойств бактерий модификациям при воздействии лечебной грязи, с одной стороны, расширяет наши представления о механизмах эффективности грязелечения при различных инфек-ционно-воспалительных процессах. С другой - подобные результаты неизбежно ставят вопрос о влиянии компонентов лечебной грязи на другую движущую силу инфекционного процесса, а именно - на бактерицидные факторы макроорганизма.
В связи с этим нами была предпринята попытка изучения влияния лечебной грязи озера Тузлучное на уровень активации кислородзависимых механизмов нейтрофилов крови человека при фагоцитозе, а также на бактерицидную активность кожи человека по отношению к тест-штамму кишечной палочки (E.coli К1203) и энтерококка (E.faecalis D21 - фекальный изолят от здорового ребенка).
*
Экспериментальное изучение влияния хлороформного экстракта лечебной грязи на активацию нейтрофилов клетками S.aureus и E.coli при фагоцитозе обнаружило практически одинаковую по выраженности тенденцию к повышению индексов активации нейтрофилов при обработке экстрактом пелоида как их самих, так и бактерий - объектов фагоцитоза. В среднем же, обработка фагоцитов экстрактом лечебной грязи приводила к увеличению индекса активации нейтрофилов на 0,494. Аналогичный показатель при обработке бактерий составил +0,322.
Рисунок 3. Влияние хлороформного экстракта лечебной грязи на индексы активации нейтрофилов при фагоцитозе бактерий видов Э.аигеиБ и Е.соИ.
Обозначения: ИА1-ИА4 - индексы активации нейтрофилов: 1 -без обработки экстрактом лечебной грязи - контроль; 2 - обработка бактерий грязевым экстрактом; 3 - обработка фагоцитов грязевым экстрактом; 4 - обработка бактерий и фагоцитов грязевым экстрактом. * - Р<0,05 при сравнении с контролем.
При этом оказалось, что обработка фагоцитов более чем в два с половиной раза эффективнее обработки грязевым экстрактом бактериальных клеток (силы влияния воздействия экстракта пелоида на вариабельность индексов активации нейтрофилов составили соответственно 24,4% против 9,4%).
При изучении влияния грязевых кожных аппликаций на бак-терицидность кожи обнаружено, что пелоид в целом усиливал последнюю. Такое усиление в первые 10 минут наблюдалось не во всех случаях, однако через 30 минут практически у всех обследуемых лиц выявлялись значимые положительные сдвиги бактерицидности кожи.
Рисунок 4. Бактерицидность кожи в отношении Е.соП (слева) и Е^аесаНэ (справа) при различных экспозициях грязевых аппликаций.
Обозначения: по оси абсцисс - время грязевой аппликации, минуты; по оси ординат - индекс бактерицидности кожи, %.
Энтерококки проявляли достоверно (Р<0,05) меньшую чувствительность к бактерицидным свойствам кожи. Анализ динамики бактерицидных свойств кожи по мере увеличения времени экспозиции грязевых аппликаций показывает, что максимальное усиление бактерицидности наблюдается в первые 10-20 минут воздействия. В последующие 10 минут существенного прироста бактерицидности уже не наблюдалось.
Иными словами, основные сдвиги в бактерицидности кожи (более 90% от общего прироста) происходят в первые 20 минут применения аппликаций. Описанная закономерность была одинаково справедлива как для тест-штамма кишечной палочки, так и для энтерококка, выбранного нами в качестве тест-штамма.
Выявленное усиление кислородзависимого окислительного потенциала нейтрофилов крови и бактерицидных свойств кожи человека, очевидно, следует рассматривать как еще одно возможное объяснение терапевтической эффективности грязелечения. При этом представленные данные, с одной стороны, могут быть рассмотрены как противоречащие результатам, ожидаемым в связи с доказанными противовоспалительными и антиокси-дантными свойствами сульфидных пелоидов и/или их хлороформных фракций (Боголюбов В.М., Пономаренко Г.Н., 1997). В то же время, полученные нами результаты подтверждают и частично объясняют эффекты, описанные Низкодубовой C.B. (1985), показавшей в эксперименте на лабораторных животных стимулирующее влияние полярной (хлороформной) липидной фракции сульфидного пелоида на уровень лизоцима и активность комплемента сыворотки крови, а также на фагоцитарную активность лейкоцитов перитонеального экссудата. По нашему мнению, полученные результаты открывают перспективы поиска компонентов пелоида озера Тузлучное, обладающих специфическими эффектами в отношении факторов естественного иммунитета макроорганизма.
Таким образом, подводя итог обсуждению представленных результатов работы, можно выделить два основных момента, характеризующих антибактериальные свойства пелоида озера Тузлучное: во-первых, лечебная грязь этого озера обладает выраженными бактерицидными свойствами, к которым в большей степени чувствительны грамположительные кокки, нежели энтеро-бактерии; во-вторых, пелоид оказывает ингибирующее влияние на бактериальные свойства, ответственные за инактивацию факторов естественной резистентности макроорганизма, повышает гидрофобность поверхности и адгезивность бактериальных клеток, усиливает бактерицидный потенциал кожи и нейтрофилов человека.
Выводы
1. Антибактериальные свойства лечебной грязи озера Тузлучное носят выраженный характер и проявляются в её бакте-рицидности и модифицирующем влиянии на персистентные свойства бактерий - представителей патогенной и условно-патогенной микрофлоры человека.
2. На этапах технологического процесса приготовления и использования пелоида озера Тузлучное на фоне снижения общего числа бактерий обсемененность санитарно-показательными бактериями нарастает, что обеспечивается главным образом за счет увеличения абсолютного и относительного представительства стафилококков.
3. Выявлен спектр и выраженность бактерицидного действия лечебной грязи озера Тузлучное по отношению к бактериям - представителям патогенной и условно-патогенной микрофлоры человека. Определены таксономические различия указанных бактерий по чувствительности к бактерицидное™ пелоида.
4. Пелоид озера Тузлучное оказывает ингибирующее влияние на способность бактерий инактивировать факторы естественной резистентности макроорганизма (лизоцим, комплемент, бактерицидный компонент препарата лейкоцитарного интерферона), а также на серорезистентность кишечных палочек, но существенно не влияет на активность катала-зы/пероксидазы стафилококков и эшерихий.
5. Контакт бактерий с пелоидом озера Тузлучное приводит к выраженным изменениям их поверхностных свойств: гидрофобное™ и адгезивности. При этом модифицирующее влияние пелоида на указанные признаки бактерий in situ проявляется в их существенном повышении, тогда как высев и культивирование бактерий после воздействия пелоида приводят к значимому снижению гидрофобное™.
6. Лечебная грязь озера Тузлучное оказывает существенное стимулирующее влияние на кислородзависимый окислительный потенциал нейтрофилов и бактерицидные свойства кожи человека.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
1. Бактерицидные свойства Соль-Илецкой лечебной грязи// Тез. докл. конф. мол. ученых. - Оренбург, 1996,- С.7. Совместно с Брудастовым Ю.А.
2. Влияние лечебной грязи на некоторые биологические свойства бактерий//Тез. докл. конф. мол. ученых. - Оренбург, 1997.- С.21. Совместно с Журловым О.С.
3. Влияние лечебной грязи на жизнеспособность и перси-стентные свойства бактерий//Журн. микробиол,- 1997,- №4,-С. 89-92. Совместно с Брудастовым Ю.А., Журловым О.С., Абдрахмановым P.A.
4. О природных лечебных ресурсах г. Соль-Илецка и влияния на них техногенеза//Тез. Док л. конф. мол. ученых. - Пермь, 1996,- С.22. Совместно с Абдрахмановым P.A.
5. Новые методы лечения детей//Тез. докл. конф. мол. ученых. - Оренбург, 1999,- С.59. Совместно с Черепахиной С.И., Абдрахмановым P.A.
6. Соль-Илецкая жемчужина Оренбуржья//Методическое письмо. - Соль-Илецк, 1998,- 72 с. Совместно с Абдрахмановым P.A., Абдрахмановым Алексеем Р., Черепахиной С.И., Будковой Г.А.
- Абдрахманов, Александр Равильевич
- кандидата медицинских наук
- Оренбург, 1999
- ВАК 03.00.07
- Экологические и микробиологические особенности формирования и состояния месторождений лечебных грязей
- Эколого-микробиологические подходы к разработке и получению пелоидных препаратов на основе лечебной грязи
- Экологические подходы к формированию, регенерации и активации лечебной грязи озера Утиного
- Гидроминеральные лечебные ресурсы озер Минусинской котловины
- ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГУМУСОВЫХ КИСЛОТ НЕКОТОРЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ГРЯЗЕЙ