Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Антилизоцимная активность энтеробактерий
ВАК РФ 03.00.07, Микробиология
Автореферат диссертации по теме "Антилизоцимная активность энтеробактерий"
Vil
На правах рукописи
БОЗИЕВ Bajiqiiifí Борисович
AНТИЛ1 13ОЦИМНАЯ АКТИВНОСТЬ ЗНТЕРОБАКТЕРИЙ 03.00.07 - МИКРОБИОЛОГИЯ
Лпторсрсрат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Ростов-па-Дону 1995
ф.
Работа выполнена в Кабардино-Балкарском государственном ущ1-верентете
Научный руководитель: Член-корреспондент РАЕН, доктор биологических наук, профессор Габрилович И.М.
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук
Терповская Л.Н.
кандидат биологических наук, доцент Коган И.Б.
Ведущая организация: Ростовский научно-исследовательский противочумный институт
Защита состоится .1995 г. в часов на заседании
диссертационного совета Д 084.53.01 при Ростовском государственном медицинским университете (344022. г.Ростов-на-Дону, пер.Нахичеван-скни,29).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного медицинского университета.
Автореферат разослан ,1995 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доцент
Корганов Н.Я.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В современных условиях проблема условно-патогенных микроорганизмов приобретает псе большее значение и на передний план выходят вопросы причин потенциальной патогенности таких бактерии. Патогенные потенции бактерии связываются с продуцируемыми ими факторами патогепносгн, среди которых особое место принадлежит группе факторов, обеспечивающих нерснстеншно бактерий, т.е.длнгельное переживание возбудителя в организме хозяина. Меха-шпмы персистенцин бактерий, согласно О.В.Бухарину (1990,1994), сводятся к факторам, "экранирующим" клеточную стенку бактерии (специфичные белки н капсульные полисахариды); "антигенной мимикрии' (наличие общих гетерогенных антигенов п системе "паразит - хозяин"); секретируемым бактериями веществам, специфически инактитгрудпщим защитные механизмы хозяина; образованию Ь-форм бактерий, сферо-пластов.
Проблеме персистенцин микроорганизмов у человека н во внешней среде придается большое значение. Всероссийская научная конференция, посвященная данной проблеме (Оренбург, 1994), рекомендовала шире использовать для исследования этого явления методы молекулярной биологии, обратить внимание исследователе» на разработку маркеров пq>-систенщш бактерий.
Одним из факторов персистенцин бактерий является антилизоцнмная активность - способность бактерий ниактнвнропать лизоиим, играющий существенную роль в «^специфической защите организма (О.В.Бухарин и Б.Я.Усвяцов,1982). Антилизоцнмная активность обу словлена секрецией бактериальной клеткой антилнзоцимного (¡¡актора (А.Л.Яблочков, 1989), приводящего к разрушению лшоцима. Экспериментально показано, что антилизоцнмная активность коррелирует со способностью бактерии к внутриклеточному парязнтиропанию, лучше выраженному у штаммов с более высоким уровнем этой акпшностп (О.В.Бухарин,1987; А.П.Малыш-кии, 1983;Н.В.Немцева, 1983), имеются указания на связь ангнлизоцнмной активности с адгезивностыо бактерий (В.Г.Печропскач и соавг.,1986).
Антилизоцнмная активность обнаружена у многих патогенных « условно-патогенных бактерий, чаше у грамотрмпательных. Среди ус:,,-но-патогенных микроорганизмов одно пз ведущих мест принадлежит представителям семейства ЕшегоЬас1епасеае. Антилизоцнмная активность выявлена у ряда представителей энгеробакгернн - шнгелл, сальмонелл, клсбсиелл, эшернхий, нерспнни, протеев.
Антилизоцнмная активность бактерий изучена пока недостаточно. Остаются неясными многие вопросы ее распространения у разных групп бактерий, не выяснены многие механизмы се участи во взаимоденегшн бактерий с клетками микроорганизма. Определение антилтоинм!".«'
активности еще недостаточно используется в практических лабораториях при бактериологической диагностике. Имеются данные о том, что у клеб-сиелл пневмошш аиптизоцимный фактор детерминируется плазмидой с молекулярной массой 50-60 МД (А.Л.Яблочков и соавт.,1986; В.М.Бон-даренко п А.Л.Яблочков, 1987; В.М.Боидаренко и соавт.,1994). Данные о детерминации этого признака у других энтеробактерий отсутствуют.
Цель и задач» работы. Настоящая работа предпринята с целыо изучения распространения и возможного значения антилизоцимной активности у представителен семейства ЕШегоЬа^епасеае, в перву ю очередь, условно-патогенных, Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Выяснить распространение антилизоцимной активности среди различных представителей энтеробактерий.
2. Разработать принципы определения такой активности у изученных бактерий при рутинных лабораторных исследованиях.
3. Установить связь антилтоцимного признака с другими характеристиками бактерий.
Работа процедилась в соответствии с основными направлениями НИР Кабардино-Балкарского государственного университета. Тема: "Разработка способов выявления и эпидемиологического маркирования условно-патогенных представителей энтеробактерий", зарегистрирована во ВНТИЦентре, № гос.регнсташш 01.91.0044705.
Научная иошшм. Установлено достаточно широкое распространение антилизоцнмнон активности среди различных родов семейства энтеробактерий. Обнаружено, что уровень этой активности связан с . происхождением клинических штаммов бактерий и с родовой принадлежностью их. Показана популяциониая гетерогенность антилизоцимной активности у энтдюбактерий. Выявлена корреляционная зависимость аитилизошшион активности от других свойств бактерий.
Практическая ценность. Показана необходимость исследования различных клонов энтеробактерий при выявлении антилизоцимной активности. Разработаны критерии оценка ацтилизощшной активности энтеробактерий, представленные в "Методических указаниях по опредеяе-нгао антилизоцимной активности бактерий" (1995).
Апробация работы. Материалы диссертации опубликованы в 10 работах.
Полученные дцдные доложены:
1. На юбилейной научной конференции профессорско-преподавательского состава медицинского факультета КБГУ (Нальчик, 1991).
2. На выездной сессии Президиума Академии естественных наук (Махачкала, 1993).
3. На научной конференции, посвященной 25-лгтгао ветеринарного факультета КБАМИ (Нальчик, 1994).
4. На Российской научной конференции "Персистеищш мшфоорга-иизмов" (Оренбург, 1994). __ *
5. На научной конференции молодых ученых "Достижения медицин-скоП науки - практическому здрапоохраненшо" (Нальчик, 1995).
Положения, выносимые на защиту.
1. У представителей различных родов энтеробактерни широко распространена аитилнзоцимная активность различного уровня.
2. Антнлшоцпмпая активность варьирует в одной и той же популяции бактерий.
3. Отмечена корреляция между аптшппоцимач активностью и другими свойствами бактерий.
Структура и объем диссертации. Диссертация ¡пложена на 170 страницах машинописного текста, иллюстрирована 44 таблицами, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, 4 глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, указателя литературы, состоящего из 231 источника, из которых 75 отечественных и 156 зарубежных, и приложения.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материал 15 .истоды исслсдопшшп. При проведении исследовании использован 981 штамм бактерий семейства Enterobacteriaceae из музея кафедры микробиологии Кабардино-Балкарского университета. Исследуемые культуры были выделены ш различного клинического материала от людей и животных, а также из объектов внешней среды и принадлежали к 12 родам: Escherichia, Shigella, Salmonella, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Hafnia, Proteus, Providencia, Morganella, Yersinia (Y.pseudotuberculosis и Y.entcrocolitica).
Подавляющее большинство исследованных культур (829) являются клиническими и выделены от людей с различными патологическими процессами. 62 штамма изолированы от животных и 90 - из объектов внешней среда. Клинические штаммы были выделены из различного патологического материала. Больше всего клинических штаммов (390) изолировано из испражнении больных. Из мочи выделены 214 исследованных клинических культур, in различного отделяемого гнойно-поспалнтельных процессов и из крови - 168 штаммов к из отделяемого дыхательных nyí-ей - 57.
Количество имевшихся в нашем распоряжении культур одного рода колебалось в широких пределах - от 7 до 306. Идентификация исследованных штаммов осуществлялась в лабораториях, от которых они были получены.
Исследуемые культуры поддерживались и лаборатории на обычных питательных средах производства Дагестанского научно-производственного объеднпення"Пнтательные среды"(Махачкала). Использовались 1,5% и 0,7% питательный агар, а также питательный бульон.Культивирование бактерий проводилось в течение 18-24 часов при температуре 37" С.
Определение лнзоцнмнои активности бактерий пропо;шлось на основе методики "отсроченного апгагоншма" (FreJerieq,1957) согласно
О.В.Бухарина и Н.В.Васильева (1974). В качестве тест-культуры использовался штамм Micrococcus luteus var. lysodeikticus № 2665.
Лпншлизоцимная активность исследовалась по методике О.В.Бухарина и соавт.(1984).Определешш проводили в диапазоне концентрации люо-цима or 1 до 10 мкг/мл.Для оценки уровня антилизоцнмнон активности нами были приняты следующие критерии: иизкиП уровень - антилизо-цимная активность 1-2 мкг/мл, средний - 3-6 мкг/мл, высокий - свыше 6 мкг/мл.Для определения антилшоцимной активности использовался коммерческий препарат лтоцпма отечественного производства.В ка-чесгве тест-культуры использовался вышеуказанный штамм микрококка.
Адгезивную способность бахт«рнй определяли по комачексу свойств, характеризующих адгезшшость. Онн включали определение адгезив-иостн бактерии по методике В.И.Брилпса и соавт.(1986) с использованием формалннпзнрованных эритроцитов человека группы 0(I)Rh+; установление гемап.тюгнннрующей активности рх в реакции гемагглютнна-ИШ1 с 3% взвесью свежих эритроцитов человека ipyrmbi 0(I)Rh* И барана; определение способности бактерии адсорбировать краситель конго красный, для чего использовался 1,5% питательный агар с 0,02% каза-мнновмх кислот и 0,01% конго красного.
Гемолитическую активность бактерии изучали на питательном агаре с 3-5% отмытых в растворе Хеикса эритроцитов кролика. Для выявления тнолзаанснмых гемолизинов использовался питательный агар с 0,002% L-цнстенна. Культуры засевались уколом, гемолиз учитывался через 2448 часов.
Профиль плазмидной ДНК определяли путем вертикального электрофореза в 0,7% агарозе (Eckhardt, 1978). Для установления молекулярной массь; выявляемых плазмид использовались в качестве свидетелей плазмнды: PR-4 (38 МД), Rmsl48 (95 МД), pBR 322 (2,8 МД), RSF1010 (5,5 МД).
Статистическая обработка результатов исследований проводилась согласно общепринятым методам. Вычисляли среднюю арифметическую И ошибку средней арифметической. В ряде случаев проводили обработку по альтернативной изменчивости и также вычисляли ¿-редшою ошибку. Достоверность различий сре.цшх арифметических определяли по критерию Сгыодента.
Корреляционный анализ проводился согласно общепринятым критериям с использованием разработанной нами программы "Полный корреляционный анализ", написанной на языке "FoxPro v. 2.5" в соответствии с алгоритмом, описанным в литература (Н.А.Плохинский,1989). Программа позволяет определить все основные показатели как линейной, так и нелинейной корреляционной связи между двумя наблюдаемыми величинами: показатель прямолинейной связи, величину корреляционного отношения, коэффициент лилейной регрессии, а также ошибки репрезентативности и критерии достоверности полученных показателей.
Результаты и их обсуждение.
Распространение антилизоцштой активисти у эитеробактерий.
Исследование 981 штамма эитеробактерий показало, что антилшо-цимпоп активностью обладают 649 штаммов, или 66,2%. Частота обнаружения аитилнзощшактивиых культур, у представителен разных родов варьировала от 35,1% до 100% (таблица 1).
Таблица 1
Распространение антилизояпмнои ахгивкоггн у энтеробак^шн
Бактерии [ Число штаммов Число штаммов ! с антилиэоцимной ¡ активностью ¡ Процент штаммов с ачтилизоиимноП активностью (Х-т)
Escherichia ¡ 306 200 ; 65 ,з± 2,1
Salmonella ', 59 58 i 98 1,7
Shigella 21 19 ! 90 5- 6,4
Klebsiella ! 138 104 ; 75 3,7
Enterobacter; 142 75 ; 52 ,8- 4.2
Hafma 1 16 13 ; 81 9,8
Citrobacter ¡ 74 41 : 55 4~ 5,8
Serratia ! 74 ¿з : 85 i i 4 , 1
Proteus ¡ 7 1 ; 100 0
Morganella ¡ 39 24 : 61 ci 7,8
Providencia | 34 i7 : 5Q о1 со о*
Yersinia: ¡ ;
Y.pseudotu-! 14 3 ; Ъ1 I- 13,2
berculosis i ¡
Y.enteroco-¡ 57 20 ; 35 , I1 6,3
litica ; I
Всего: ! 981 64 9 ; ÓÓ ,2- 1,5
В зависимости от частоты выявления антилнюпимной активности представители эитеробактерий можно условно разделить на 3 группы. Наибольшее распространение антилпзогшмная активность имела у сальмонелл, шигелл, протеев, серраинн, гафшп! - у 81,2-100°'о исследованных штаммов. Существенных различий между этими бактериями не отмечено (Р > 0,05).
У эшергошй, клебсиелл, энтеробактеров, цнтробактеров, морга нелл, нерешшй псевдотуберкулеза часгота выявления антплшоинмнои актйп-ностн была ниже и колебалась в пределах 52,8-75,4° о. В этой группе выделяются ютебспеллы, у которых антилзпоцимная активность была выше, чем у остальных представителен группы. По частоте распространения антилизоцнмной активности бактерии этой гр\ппы в основном достоверно отличались от представителей первой группы (Р < 0,05).
Реже выявлялась аитнлтоцпмная активность у провидениий и кишечных неренний - 35,5-50%. Это достоверно ниже, чем в первой группе (Р < 0,05).
Следу с г отметить, что частота обнаружения штаммов, обладающих шгшлтоиимной активностью, не зависела от происхождения культур -среди клинических штаммов, культур, выделенных от животных н из внешней среды, такие штаммы составляли 65,5-67,7%. Такие же соотношения наблюдались и в отдельных родах - Escherichia, Klebsiella, Enterobactcr, Serratia.
Обращает на себя внимание тот факт, что среди культур, изолированных из объектов внешней среды, антилнзоцимная активность встречается так же часто, как и среди штаммов, выделенных из патологического материала от люден и животных.
Частота выявления антилшоцнмпон активности у культур, выделенных из фекалии, мочи, гнойного отделяемого, отделяемого дыхательных путей, быта близкой и колебалась и пределах 63,2-70,2%. Однако, у представителен отдельных родов наблюдались порой существенные различия.
У эшерихнн штаммы, выделенные из фекалий, характеризовались достоверно более низкой частотой обнаружения антнлизоцимной активности по сравнению с тремя другими i-руппами культур - 38,01 5,1% против 85,7- 3,8, 64,3'- 7,4 и 68,4*- 10,6% соответственно (Р< 0,05). У клебсиелл и энтеробактсров отмечалось более редкое обнаружение лизоцимак-тивных штаммов среди культур, выделенных из мочи.
Уровень ашнлшоцимноП активности у подавляющего большинства изученных бактерии был низким и средним. На долю таких культур приходилось 64,8% исследованных штаммов, или 98,0% штаммов, обладавших антнлизоцимной активностью. Низкий уровень такой активности (1-2 мкг/мл) отмечен у 23,1% Исследованных штаммов, а средний уровень (3-6 мкг/мл) - у 41,7%. Высокая антнлизоцимная активность обнаружена лишь у 13 штаммов, что составляет 2% культу]), обладающих этим свойством, причем больше всего таких штаммов было среди сальмонелл и шнгелл (6,8% и 9,5% этих культу}) соответственно) (таблица 2).
Таблица 2
Уровень антилизоцимной активности у эцаробактерий
¡Число; Число/процент штаммов с уровнем антилиэо-Бактерии ;шт ам-1 цимной активности (Х+ п»)
;мо в ---------------------------------------------
; I низ ким ; средним J высоким
Escherichia ; 306 ! 46/15, , 04 2, О ;150/49, 04 2,8 ; 4/1, 34 0,6
Salmonella ; 59 ; 16/27, , i + с 8 : 38/64, 44 6,2 ; 4/6, 84 3,3
Shigella ; ; 4/19, , o+ 6, 5 ; 13/61, 94 3,4 ; 2/9, 54 6,40
Klebsiella ; 136 ! 17/12 , 3» 2, 8 : 66/62, 3 + 4,) ; 1/0, 74 0,7
Enterobacter; 142 ; зб/2ь , 34 3, 6 ; 39/27, 54 3,s ; 0
Hatr.ia ; 16 ; -5/31 , 24 11 ,6 ; 8/50, 04 12,5; 0
Citrobacter ; 74 ; 20/27 ,04 b. 2 ; 20/27, 04 5,2 ; 1/1, 34 1,3
Serratia ; 74 ; 34/4 о , 94 5, 8 ; 29/39, 24 5,7 ; 0
Proteus ; 7 z ; 6/85, 74 13,2; 1/14, 34 13,2
¡".organella ; 39 ; 13/33 ,34 7, с; ; U/28, 24 ■7,2 ; ö
E'rovidencia | 34 ; is/44 -14 8, ; 2/5,9 1 4 4,0 ; 0
Yersinia: ¡ Y .pseudotu-', 14 berculosis ! Y.enteroco-I 57 litica I
Всего: . ,' 981 ¡227/23,It 3,3 ¡409/41,7+ 1,6 ! 13/1,3+ 0,4
У эшернхнй, сальмонелл, шнгелл, клебскелл число штаммов со средним уровнем аитилизоипмной активности было существенно выше, чем с низким уровнем. В то же время у провнденшш и серршши преобладали культуры с низким уровнем аитилизоцимиой активности. У 3irrq>o-бактеров и морганелл количество штаммов с низким и средним уровнем аитилизоцимиой активности было близким.
Средине значения уровня аитилизоцимиой активности 649 антили-зоцимактивных штаммов составили 3.I21 0,09 мкг/мл, причем наиболее высокими величинами этой активности обладали бактерии родов Proteus (5,0- 0,61 мкг/мл), Shigella (3,95^ 0,07 мкг/мл), Salmonella (3,84- 0,21 мкг/мл), Klebsiella (3,78- 0,14 мкг/мл), Escherichia (3,77- 0,13 мкг/мл), а наиболее низкими - кишечные нерсииии и провиденции (таблица 3).
Таблица 3
Средний уровень антилшоцнмной активности энтеробактерий, мкг/мл (X1 т)
. Бактерии ¡ Исследованные штаммы Антилизоцимактивные штаммы
Escherichia ¡ 2,48 + 0,12 - з 77 + 0,13
Salmonella ¡ 3,78+ 0,18 3 84 + 0,17
Shigella 3,57 + 0,07 3 95 + 0,09
Klebsiella • 2, 86+ 0,17 3 78+ 0,18
Enterobacter ¡ 1, 51 + 0,08 2, 8 3+ 0,09
Hafnia ! 2, 50+ О, 48 э 08 + 0,51
Citrobacter ¡ 1,73+ 0,1 3 12 + 0,12
Serratia j 2, 35 + 0, 21 2 7бТ 0,23
Proteus ¡ 5, 00+ 0, 61 5, 00+ 0,61
Morganella 1, 79+ 0,26 2 75+ 0,28
Providencia ¡ 1, 12 + 0,21 2, 23+ 0,23
Yersinia 1
Y.pseudotu- ! 1,64 + 0,66 2 87 + 0,44
berculosis ¡
Y.enteroco- ; О, 54 + 0,11 1 7 5+ 0,18
litica ¡
Итого: ¡ 2, 07 + 0,07 3, 12+ 0,09
.4/28,6+ 12,0', 4/28,6+ 12,0', О
17/29,8+ 6,0 1 3/5,3 + 3,0 ; 0
Уровень антилшоцимной активности энтеробактерий колебался в зависимости от их происхождения. Так, среда! клинических штаммов и штаммов, выделенных от животных, преобладали культуры со средним уровнем аитилизоцимиой активности (соответственно 42,0*2,6% и 58,
6,8%), тогда как среди культур, изолированных из внешней среды, такие штаммы составляли 29,2%. Подобные же соотношения отмечены и среда эшерпхий: среди клинических штаммов и культур, полученных от животных, доминировали штаммы со средним уровнем антнлизоцимной активности, а среди штаммов из внешней среды доля культур с низким и средним уровнем такой активности была примерно равной. У серра-цин, выделенных из внешней среда, преобладали штаммы с низким уровнем антилизоцимной активности (57,9%), а у клинических культур этих бактерии количество штаммов с низким и средним уровнем активности было близким. В то же время у клебсиелл, выделенных из внешней среды, как и у клинических штаммов, доминировали штаммы со средним уровнем антилизоцимной активности.
Аналогичные тенденции просматриваются и при анализе среднего уровня антилизоцимной активности штаммов энтеробактерин различного происхождения.
Средние значения уровня антилизоцимной активности клинических штаммов энтеробактернн сост авляли 3,38± 0,11 мкг/мл, а культур, выделенных от животных, - 3,78± 0,23 мкг/мл, что недостоверно выше (Р > 0,05). В то же время, средине значения антилизоцимной активности штаммов, выделенных из внешней среды, были существенно ниже - 2,75-0,28 мкг/мл (Р < 0,05). Следует отметить, что у представителей отдельных родов (Escherichia, Klebsiella,Enterobacter, Serratia) существенной разницы в уровне антилизоцимной активности клинических штаммов и культу}) из внешней среды не отмечено (Р > 0,05). У эшерихин животного происхождения наблюдались относительно высокие показатели антилизоцимной активности - 3,90- 0,25 мкг/мл.
У клинических штаммов средний уровень антилизоцимной активности у отдельных родов колебался достаточно широко. Если у протеев, шнгелл, сальмонелл, эшерпхий, клебсиелл он составлял величины выше 3,7 мкг/мл, то у кишечных. нереннин - 1,72 мкг/мл, а у провнденцнй - 2,33 мкг/мл.
В целом источник выделения энтеробактернй не играет существенной роли в уровне антилизоцимной активности бактерий. Среди штаммов, выделенных из всех четырех источников, культуры с низким уровнем антилизоцимной активности составляли 12,3-24,3% исследованных штаммов,а со средним уровнем - 40-47,4° о В то же время на долю штаммов с высоким у ровнем такой активное! и приходилось от 0,6 до 3,8%.
Аналогичные соотношения наблюдались и у представителей отдельных родов. Так, из фекалии штаммы со средним уровнем антилизоцимной активности выявлялись в 2-4 раза чаще, чем куль туры с низким уровнем активности. Исключением были шпробактеры, провнденцнй и кишечные иереншш, у Kuiopux количество штаммов с низким уровнем антнлизоцимной активности превышало таковое со средним уровнем. Такая же карпш» отмечена и в отношении культур, выделенных из мочи. Однако, исключениями были провнденннн, мортанеллы и кишечные иер-
сшит. У культур, выделенных in гнойного отдаляемого, серрашш и эн-теробактернн характеризовались близким количеством штаммов с низким и средним уровнем анзнлннщнмнон активности. Подобные же соотношения были и у культур, выделенных из дыха тельных путей.
Средний уровень антилизоцимноп активности клинических штаммов различного происхождения был близким н составлял 3,24-3,63 .мкг/мл. Наиболее высокими показателями характеризовались штаммы, выделенные из дыхательных. путей. Так, у клебсне;и этот показатель составлял 4,23± 0,33 мкг/мл, а у эшерпхнй - 3,84*' 0,42 мкт/мл. Культуры клебсиелл из фекалий, гнойного отделяемого и из мокроты имели близкие значения среднего уровня антплнзоцпмпой актпииостн - 3,72 - 4,23 мкг/мл, которые превышали показатели клебсиелл, выделенных из мочи. У эшерпхнй, выделенных из разных источников, средний уровень аитнлизо-цнмнои активности был близким - 3,46-4,00 мкт/мл. У культур цтробак-тера уровень аитнлпзоцнмноп активности штаммов, выделеных из мочи» был значительно выше, чем у культур из других источников.
Исследование популяциошшй гетерогенности ашпилтоцимной активности днтеробактерий. Учитывая данные литературы (В.Е.Герасимов, 1987; Н.В.Немцова и И.Л.Мисетов.ШО-, О.В.Бухарин и coanr.,mi) о неоднородности уровня антилизопимнон активности в популяциях ряда бактерий (шнгеллы, эшернхнн, стафилококки, менингококки) и значение этого факта в выявлении такой активности, было предпринято изучение антишпоцнмной активности н популяциях различных представителей энтеробзктернн.
Длзг такого исследования были отобраны 111 клинических штам-моа энтсробактер!Iii, обладавших яитнлнэоцимнон активностью различного уровня и представлявших все исследованные выше группы семейства Enterobacteriaceae. Исследуемые штаммы расселили на питательном агаре и исследовали на антнлизоцимпую активность по 10-25 изолированных колоши! каждого штамма.
Всего исследовано J 569 клопов, из которых 72 (4,6%) не проявляли аиттетизоцимной активности. Такие клоны отмечены у всех представителен энтеробактерий, за исключением сальмонелл, шигелл, серрашш и протеев. Больше всего их было среди 6aKrqnift рода Escherichia (18,4% исследованных клонов), Y.enterocolitica (7,1%), Klebsiella (5,6%), Hafnia (5,3%0. Клоны, лишенные антилнзоцимной активности, выявлены у 14 штаммов (12,6%).
Уровень аитилизоцимной активности в 7-8 мкг/мл установлен у 94 клонов (6,0%). Чаще всего такие клоны присутствовали у моргаиелл (35%), цитробактеров (28%), протеев (22%). Частота выявления клонов с уровнем антшппощшной активности в 1-2, 3-4 и 5-6 мкг/мл была близкой и составляла соответственно 475 клонов (30,3%), 401(25,5%) и 527 (33,6%).
У ншгеял в 90% случаев исследованные клоны имели антилнзоцнмиую активность в 3-4 мкг/мл, у клебсиелл 76% клонов характеризовались ак-
тнвностыо 5-6 мкг/мл, у протеев такой аитилизоцимиой активностью обладали 60% клонов, а у цитробактеров - 55%. У остальных представителей эитеробактерий не отмечено существенного преобладания клонов с каким-либо уровнем антилизоцимной активности.
Из 111 наследованных штаммов эитеробактерий у 52 (46,8%) все испытанные клоны обладали одинаковым уровнем внтшшзоцимной активности, т.е. популяции их были однородными по данному признаку. Уровень аитилизоцимиой активности этих штаммов был различным, однако штаммы с активностью в 1-2, 3-4, 5-6 мкг/мл встречались с близкой частотой (14, 18 и 18 штаммов соответственно), активность в 7-8 мкг/мл отмечена лишь у 2 штаммов.
Таким образом, у 53,2% штаммов различных представителен эитс-' робактерий бактериальные популяции являются гетерогенными по уров-шо аитилизоцимиой активности.
Таким образом, у антилизоцимотрицательных штаммов обнаруживаются клоны, обладающие аитилизоцимиой активностью. Такие клоны составляют от 3 до 17% исследованных клонов популяции, хотя в целом культуры давали слрицателыше результаты. Данное обстоятельство должно учитываться в практике выявления аитилизоцимиой активности эитеробактерий.
Связь между аитилизоцимиой активностью и другими факторами па-тогетюстч эитеробактерий. Исходя из того, что антшшзоцимиая активность рассматривается как фактор патогешшетн бактерий, характеризующий их способность к персистенцнн (В.Г.Петровская и соавт.,1986; О.В.Бухарин, 1987), представляет интерес выяснение связи между этой способностью и другими факторами патогенностм бактерий, а также со свойствами бактерий, связанными с их патогенностыо.
Мы провели такой анализ на изученном материале. Нами проведено определение ряда факторов патогашостп у бактерий родов Shigella, Hafnia, Citrobacter, а также Y.enierocolitica. По остальным представителям эитеробактерий были использованы данные кафедры, полученные ее сотрудниками: Л.В.Паковой и К.С.Темнровой (роды Escherichia, Proteus), Л.З.Блиевой (род Serratia, Y.pseudotubcrculosis), А.М.ЦукаиовоП (род Salmonella), Я.С.Усасаой (рода Klebsiella. Enterobacter), М.В.Заро-ченцевым (роды Morganella, Providcncin).
Из 981 исследованного штамма эитеробактерий у 441 (44,9%) выявлена адгезивная способность, которая устаиГвливалась по комплексу свойств - адгезшшосги на эритроцитах человека, гемагглютиниругощей способности, адсорбции красителя конго красного ( таблица 4).
Определение плазмидпого профиля ДНК показало, что около половины исследованных штаммов содержат плазмиды - 467 культур (47,6%). Чаше всего плазмиды обнаруживались у сальмонелл и шигелл - 77,9 и 71,4%. Реже всего плазмиды обнаруживались у морганелл, гафний и Y.pseudotubcrculosis - 15,4, 18,7 и 21,4° о. У остальных групп бактерий содч>жание плазм ид было блшким к средним значениям по исследо-
ванных энтеробактерням - от 28,1% до 58,8%. Отмеченные свойства энте-робактерий практически не зависели от их происхождения.
Проведен корреляционный анализ между яптнлизоцнчной активностью бактерий и их адгезнвностыо, гемолитической активностью и содержанием плазмид. Анализ проводился с определением коэффициента линейной корреляции и корреляционного отношения по каждой паре признаков. Он осуществлялся по всей исследованной совокупности штаммов, а также по группам, сформированным исходя пз происхождения культур и их систематического положения.
Таблица 4
Факторы патогенности и плазмиднын профиль ДНК эптеробактернй
Бактерии
¡ i Число/проиент штаммов, положительных по
!Число; свойству
;алгезивмость¡гемолитическая¡
содержание
• способность ! пла змид
Escherichia ! 306 ; 161/ 52,6 ; 104/ 34,0 ; 155/ 50, 6
Salmonella 1 59 ; 28/ 47,5 ; 28/ 47,5 ; 4 6/ 77, 9
Shigella ; ; 10/ 47,6 : 5/ 23,8 ; 15/ 71,4
Klebsiella ! 138 1 37/ 26,8 ; 27/ 19,6 : 64/ 46, 4
Enterobacter) 142 ; 50/ 35,2 ! 18/ 12,7 74/ 52,1
Hafnia ; 16 : 4/ 25,0 ; 11/ 68,7 ; ЗУ 18,7
Citrobacter ¡ 74 ¡ 40/ 54,0 ; 37/ 50,0 ; 35/ 52,7
Serratia ! 74 ! 34/ 45,9 I 28/ 37,8 23/ 31,1
Proteus 1 7 ! 4/ 57,1 ¡ ! 2/ 28,6 : 3/ 42,8
Morganella ! 39 ; 23/ 59,0 ¡ 21/ 53,8 ¡ 6/ ■15,4
Providencia ¡ 34 : 27/ 79,4 ! : о/ o ; 20/ 55, 8
Yersinia: ! i
У.pseudotu-! 14 ; 5/ 35,7 i i/ 7,i ¡ 3/ 21,4
berculosis ¡ 1 ;
Y.enteroco-I 57 I 18/ 31,6 j 15,8 : 16/ 28,1
litica ; ;
Всего: ! 981 : 441/ 44,9 ¡ 291/ 29,7 ; 467/ ' 47,6
Для общего чниз исследованных штаммов эотеробактерий корреляционные отношения составляли 0,13-0,19 и были достоверны!».!. Наиболее высокой величина корреляционного отношения бьша в случае сравнения онтилтоцимноП активности с наличием плазмид у бактерий. Для клинических штаммов эти ветчины были еще более высокими (0,130,25), для гемолитической активности и наличия плазмид эти показатели были достоверными. Для штаммов, вьщелениых от животных, корреляционные отношешш имели достаточна высокие величины, но бьи.и недостоверными. У штаммов пз внешней среда корреляционное отношение для гемошшр!еиской активности было достоверным.
Клинические штаммы, выделенные из различного патологического материала, ¡шелл :;орреляцноиные отношения от 0,16 до 0,48. Наиболее
высокие значения корреляционных отношений отмечались при сравнении антплтоцпмной активности с наличием плазмид - 0,27-0,34, что указывай на наличие определенной корреляции между этими свойствами бактерий, причем наиболее высокие значения корреляционного отношения отмечены'у штаммов, выделенных из мочи и гнойного отделяемого.
Наиболее высокие значения корреляционных отношений отмечены у шнгелл н цптробактеро», у которых наблюдается достаточно высокая корреляция антплтоцпмной активности с адгезивными итемолптнче-екпеми свойствами, а также с наличием плазмид (0,58-0,68 и 0,41-0,58). Также имеется определенная связь между этими свойствами у сальмонелл, серраций, кишечных иеренннй.
Полученные данные показывают наличие у изученных штаммов эн-теробактерпп определенных корреляционных связей аптнлнзоцнмиой актшшосш с некоторыми факторами патогенностн и с наличием у бактерии плазмид. Наиболее постоянной является связь антнлнзоцнмпой активности с содержанием плазмид у исследованных культур, причем •этот показатель выше у более однородных популяций.
Так, если для всех исследованных штаммов в совокупности корреляционное отношение составляет 0,19, то у клинических штаммов - 0,25, у штаммов от жниотных - 0,37, а у штаммов из внешней среды - 0,32. Еще выше этот показатель у штаммов одного происхождения - у культу}), изолированных из испражнений, он равен 0,27, у штаммов из мочи - 0,34, ш гнойного отделяемого - 0,30, из мокроты - 0,28.
При рассмотрении связи янпшнзопп.мной активности с наличием у бактерий определенных плазмид обнаружена корреляционная связь между этим свойством И наличием у бактерий крупных плазмид с молекулярной массой 50-80 МД. Это достаточно четко проявляется ддя общего числа штаммов, для клинических штаммов, штаммов от животных, штаммов из испражнений, в меньшей степени - для штаммоп нз внешней среды. ' ■
. ВЫВОДЫ
1. Определение лнттпзоцимной актшшостн 981 штамма энтеробак-гернй, принадлежащих к 12 родам, выявило такую способность у 66,7% штаммов, относящихся ко всем исследованных 1руппам. Частота распространенна ан'пиш'нншмной активности у представителей разных родов энтеробактернй составляла 35,1-100%.
2. Распространение аптилнзоцтшон активности среди энгеробакте-рнй не зависело от происхождения штаммов, но было связано с их снсте-'иатчеекш! положением и источниками выделения.
3. Уровень аипинтоцимной активности зитеробактерий был в основном средним и колебался в зависимости от систематического положения н происхождения культур, но не зависел от источников дх выделения. У
и
штаммов ит внешней среды уровень ангнлизоцимпой активности был существенно ниже, чем у штаммов, выделенных от люден н животных.
4. Показана популяциониая'гетерогенность антилтоцнмнон активности у эитеробактерий, что должно учитываться при выявлении этого свойства.
5. Установлена корреляшюиипя связь между анги.тнзоцнмном активностью эитеробактерий и некоторыми свойствами их. Наиболее четкая корреляция отмечена с наличием у бактерии плазмид молекулярной массы свыше 50 МД.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ
1. Плазмндиый состав н факторы патогашостн эшернхнй п г.-иЬннп различного происхождения /Габрилович И.М., Азаматова А.Б., Бугаева В.В., Иакова Л.В., Хакешева Т.А.,. Якушенко O.C./-/I Бактериальные плазмиды.-Нальчнк, 1990.-С.! 05-106.
2. Epidemiological markers of opportunistic cnicrobacleria / Gabrilovicli I.M., Gajrabekov R.C1)., Loiiev K.Ju./-//2nd Intern. Meeiing on bacterial epidemiological markers. Abstract book.-Rhodes Greece, 1990.-P.268.
3. Исследование факторов патогенностн некоторых представителей эитеробактерий / Габрилович И.М., Гапрабеков Р.Х., Жугова Т.Ч., Заро-ченкев М.В., Л отмен К.Ю., Нагое» Б.С., Хакешева Т.А., Якушенко O.C.III Актуальные вопросы профилактики инфекционных заболевании н охраны окружающей среды.-Душанбе,1991.-Кн.1.-С.56-58.
4. Факторы патогенностн некоторых условно-патогенных эитеробактерий/ Габрилович И.М., Якушенко О.С., Азаматова А.Б.,Бугаева В.В., Гпйрабеков Р.Х., Л отпев К.10./-//Днагпостика, лечение, профилактика инвазшшых и инфекционных заболевании сельскохозяйственных животных.-Ставрополь, 1991 .-С.55-59.
5. АнтилизоцимИая активность условно-патогенных энтеробактернн // Актуальные вопросы инфекционной патологии.-Нальчик, 1993.-С.42-44.
6. Распространение ацтилизоцимной активности у эитеробактерий // Вопросы теоретической и клинической медицины. Материалы юбилейной конференции, посвященной 25-летшо медицинского факультета.-Нальчик,1993.-С.23.
7. Факторы патогенностн о i ггер оба ктер i hi и их выявление /Габрилович И.М., Жугова Т.Ч., Хакешева Т.А., Якушенко О.С., Гайрабеков Р.Х., Лотиев К.Ю., Зароченцев М.В./-//Вопросы теоретической и клинической медицины. Материалы юбилейной конференции, посвященной 25-летшо медицинского факультета.-Нальчик,1993.-С.32.
8. Адгезивная способность эшерихий различного происхождения/ На-кова Л.В., Габрилович М.И., Темирова К.С., Габрилович И.М./-// Вестник Кабардино-Балкарского государственного уипверситета. Серия "Медицинские науки".-1994.-вып.1.-С.23-26.
9. Корреляционная зависимость между антидизоцимной активностью и другими факторами патогснности у энтеробактерий /Бозиев А.Б., Габрилович М.И., Гайрабеков Р.Х., Лотиев К.Ю., Накова Л.В., Уса ев л Я.С.,Габрилович И.М./-//Вестнш< Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия "Медицинские иаукн".-1994.-вып.1.-С.27-28.
10. Гетерогенность антилизоцимной активности в попушшилх условно-патогенных энтеробактерий / Габрилович И.М., Габрилович М.И., Нагоев Б.С., Накова Л. В./-// Ж.микробиол.-1994, август-сентябрь, ириложение.-С.32-33.
В печать 20.10.95
Формат 60x84 1/16 Заказ № 200о Тираж 100 экз.
Ротапринт КБГУ 360004, г.Нальчнк, ул.Чернышевского, 173
- Бозиев, Валерий Борисович
- кандидата биологических наук
- Ростов-на-Дону, 1995
- ВАК 03.00.07
- Генетические детерминанты специфических секретируемых ингибиторов лизоцима в антилизоцимной активности энтеробактерий
- Регуляция антилизоцимной активности энтеробактерий эндогенными факторами желудочно-кишечного тракта и разработка рациональных подходов к диагностике и коррекции дисбиоза кишечника
- Экспериментальное обоснование рациональной терапии пиелонефрита у детей под контролем маркеров персистенции возбудителя
- Биологическая характеристика штаммов энтеробактерий, выделенных при пиелонефритах у детей
- Роль антилизоцимной активности бактерий в развитии инфекционного процесса и пути ее регуляции (Экспериментальное исследование)