Биорегуляция микросимбионтов в микросимбиоценозе кишечника человека

Перунова, Наталья Борисовна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Биорегуляция микросимбионтов в микросимбиоценозе кишечника человека
ВАК РФ 03.02.03, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Биорегуляция микросимбионтов в микросимбиоценозе кишечника человека"

ГIX рукописи

Перунова Наталья Борисовна

БИОРЕГУЛЯЦИЯ МИКРОСИМБИОНТОВ В МИКРОСИМБИОЦЕНОЗЕ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА

03.02.03 - «Микробиология»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

- 1 ДЕК 2011

Оренбург -2011

005002796

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН

Научный консультант:

Член-корреспондент РАН, академик РАМН, Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Бухарин Олег Валерьевич

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор ГБОУ ВПО Оренбургский государственный

университет Брудастов Юрий Авенирович

Доктор медицинских наук, профессор ГБОУ ВПО Оренбургская государственная медицинская академия Челпаченко Ольга Ефимовна

Заслуженный деятель науки РФ и РБ, доктор медицинских наук, профессор Габидуллин Башкирский государственный Зайнулла Г'айнулинович

медицинский университет

Ведущая организация: ГБОУ ВПО Челябинская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится «29» декабря 2011 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д. 208.066.03. при Оренбургской государственной медицинской академии по адресу: Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, телефон: (3532) 40-35-62, факс (3532) 77-24-59, E-mail: ogma dsl@csoo.ru, зал заседаний диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОрГМА

Автореферат разослан «/oS> Ил л 2011 г, автореферат и текст

объявления размещен на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Ученый секретарь

диссертационного совета, а

д. м. н., профессор и^сЛы^ Немцева Наталия Вячеславовна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В концепции ассоциативного симбиоза, включающей три вектора («хозяин - доминант»; «хозяин — ассоциант»; микросимбиоценоз), одним из наименее изученных является микросимбиоценоз, функционирующий как полимикробное сообщество одновременно взаимодействующее с организмом хозяина, и определяющее, в конечном итоге, его функциональное состояние. При заселении биотопов человека между микроорганизмами складываются различные взаимоотношения, которые определяются качественной и количественной характеристикой микробного пейзажа (Несвижский Ю.В. и др., 1997). Популяции микроорганизмов, вступая в сложные взаимоотношения - конкурентные или кооперативные, при заселении различных биотопов макроорганизма формируют специфический «микросимбиоценоз» (Проворов Н.А., 2001; Бухарин О.В. и др., 2006). Под мик-росимбиоценозом понимается открытая саморегулирующаяся система, представленная совокупностью популяций микроорганизмов аутохтонных и ал-лохтонных видов, находящихся в сложных взаимосвязях, исход которых определяет гомеостаз хозяина.

Как любая живая система - микросимбиоценоз является как открытой системой, где микросимбионты осуществляют обмен, веществ и энергии с окружающей средой, так и самоуправляемой, саморегулирующейся системой, перерабатывающей информацию для поддержания своей структуры и управления процессами метаболизма (Новосельцев В.Н., 1978).

Микробиота желудочно-кишечного тракта по праву является уникальной моделью для изучения межмикробных взаимоотношений при ассоциативном симбиозе, поскольку является динамической равновесной системой организма хозяина и населяющей его доминантной и ассоциативной микрофлорой. В кишечнике человека доминантную микрофлору представляют би-фидобактерии, которые занимают одно из лидирующих по численности положений среди представителей индигенной микрофлоры (Gomes А.М.Р., Mal-cata F.X., 1999; Guarner F., Malagelada J.-R., 2003), формируя колонизационную резистентность хозяина за счет продукции антимикробных субстанций и стимуляции факторов врожденного и приобретенного иммунитета хозяина против патогенов (Deplancke В. et. al., 2002; Macfarlane S. et. al., 2002).

Вторжение посторонней (чужеродной) ассоциативной микрофлоры может нарушить гомеостаз хозяина за счет изменения межмикробных взаимоотношений в микросимбиоценозе, что приводит к формированию хронических очагов персистирующей инфекции.

Как известно, взаимоотношения между микросимбионтами при формировании микросимбиоценоза базируются на различных каналах связи, включающие: клеточные взаимодействия (Kolenbrander Р. Е., 2000; Palmer R. J. et. al., 2001), генетический обмен (Li J. et. al., 2001) и выработка сигнальных

метаболитов (Krisanaprakornkit S. et. al., 2000; Fong K. P. et. al., 2001; Burgess N. A.et. al., 2002).

Однако открытым остается вопрос о механизмах межмикробных взаимоотношений доминантных бактерий с ассоциантами. Не выяснены основные физиологические функции микрофлоры, определяющие системообразующий фактор микросимбиоценоза. Как удается представителям индигенной микрофлоры распознать «чужеродную информацию» ассоциантов, нарушающих гомеостаз инфицированного хозяина при ассоциативном симбиозе? Наконец, какова роль регуляторных сигнальных метаболитов микросимбионтов, участвующих в поддержании колонизационной резистентности организма?

Указанные моменты и предопределили тематическую направленность наших исследований, которые могли бы способствовать раскрытию патогенетических механизмов межмикробных взаимоотношений в микросимбиоцено-зах организма человека и изысканию новых подходов к поиску препаратов пригодных для борьбы с персистирующей патогенной микрофлорой.

Цель и задачи исследования

Цель исследования - изучить механизмы регуляторных взаимодействий микросимбионтов, определяющие функционирование микросимбиоценоза дистального отдела толстого кишечника человека.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Выявить информативные биологические характеристики микроорганизмов («биомишени» их взаимодействия) в условиях ассоциативного симбиоза человека и определить системообразующий фактор формирования микросимбиоценоза по информативным биологическим параметрам микросимбионтов.

2. Охарактеризовать взаимодействия микроорганизмов в системе «до-минант-ассоциант» под контролем важнейших биологических характеристик адаптации микросимбионтов.

3. Разработать способ определения «свой-чужой» на основе особенностей взаимодействия доминантных и ассоциативных микросимбинтов в мик-росимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

4. Изучить роль мембранотропных ауторегуляторов в формировании адаптивных реакций микроорганизмов в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

5. Оценить распространенность и выраженность способности микроорганизмов взаимодействовать с про- и противовоспалительными цитокина-ми.

6. Определить хронобиологические особенности взаимодействия микроорганизмов в микросимбиоценозе под контролем их ростовых свойств и персистентных характеристик.

Новизна исследования. Сформулировано определение, согласно которому, микросимбиоценоз - единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из

многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотические связи между собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья организма хозяина.

Установлено, что рост/размножение, биопленкообразование и антили-зоцимная активность, как базовые физиологические характеристики адаптации микроорганизмов при ассоциативном симбиозе человека, наиболее значимы в функционировании микросимбиоценоза, определяя его системообразующий фактор.

Показана универсальность персистентных признаков микросимбионтов, включая биопленкообразование, что определяет использование их в качестве «биомишени» как для исследования межмикробных взаимоотношений в условиях микросимбиоценоза, так и для изучения и отбора биопрепаратов, пригодных для борьбы с патогенами.

Регуляторная функция экзометаболитов бифидофлоры при взаимодействии с ассоциантами основана на их плейотропном действии: способности в зависимости от их концентрации либо изменять рост/размножение условно-патогенных микроорганизмов, либо модифицировать их персистентные свойства, стимулируя основные физиологические функции у представителей нор-мофлоры, и угнетая у микроорганизмов, характерных для дисбиоза кишечника человека.

Рассмотрение межмикробных взаимоотношений с позиции ассоциативного симбиоза выявило способность доминантной микрофлоры (бифидо-бактерий) модифицировать персистентный потенциал ассоциантов, отражая их взаимодействие внутри микросимбиоценоза и с организмом хозяина.

Экспериментально выявлен феномен микробного распознавания «свой — чужой» на основе оппозитных (усиление/подавление) взаимодействий на ростовые и персистентные свойства пары микросимбионтов («доминант -ассоциант») в условиях микросимбиоценоза. Разработанный алгоритм микробного распознавания в микросимбиоценозе кишечника человека позволил построить математическую модель, с помощью которой была осуществлена как межвидовая, но и внутривидовая дифференцировка «своих» и «чужих» штаммов микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант».

Определено влияние мембранотропных эндогенных метаболитов (гомологов алкилоксибензолов) на диссоциацию популяции индигенных бактерий биотопа дистального отдела толстого кишечника человека, как один из механизмов адаптации доминантной микрофлоры к стрессовым воздействиям (изменение условий их окружения в микросимбиоценозе). Обнаруженная ви-донеспецифичность алкилоксибензолов - свидетельство возможности их использования микроорганизмами как во внутривидовых, так и в межвидовых взаимоотношениях симбионтов в условиях микросимбиоценоза.

Впервые определена антицитокиновая активность (АЦА) микроорганизмов и выявлена ее регуляторная роль в отношении как про- так и противо-

воспалительных цитокинов. Более высокие значения АЦА были характерны для доминантов (бифидобактерий и лактобацилл), в сравнении с ассоцианта-ми, что может обуславливать адаптацию представителей нормофлоры в организме хозяина.

Изменение ритмометрических показателей микроорганизмов при воздействии экзометаболитов ассоциантов - показатель адаптивной реакции микрофлоры в условиях микросимбиоценоза.

Практическая ценность работы. Получены новые данные, расширяющие теоретические представления о симбиотических взаимодействиях доминантов с ассоциантами в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека. Эти материалы позволяют использовать важнейшие физиологические функции выживания микроорганизмов не только для исследования механизмов формирования микросимбиоценоза, но и для отбора препаратов пригодных для коррекции дисбиотических изменений биотопов.

Полученный штамм бактерий Klebsiella pneumoniae ГИСК № 278 -продуцент ингибитора лизоцима (Патент РФ на изобретение № 2321632, опуб. 10.04.2008) используется в качестве тест культуры при изучении межмикробных взаимодействий в микросимбиоценозе и оценке влияния препаратов на персистентный потенциал патогенов в работе научно-исследовательских лабораторий.

Разработанная математическая модель микробного распознавания микросимбионтов с использованием в качестве тестовых культур бифидобактерий (штаммов В. longum), может быть использована для дифференциации «своих» и «чужих» видов микроорганизмов при ассоциативном симбиозе человека.

Определение популяционной структуры микроорганизмов под действием биотических и абиотических факторов тест - пригодный для изучения межмикробных взаимоотношений при ассоциативном симбиозе человека, а также для отбора и тестирования различных препаратов в экспериментальных исследованиях.

Результаты работы по изучению влияния алкилоксибензолов на популяции микроорганизмов можно использовать для решения прикладных задач биотехнологии с целью повышения эффективности культивирования и сохранения производственных штаммов пробиотических бактерий.

Представленные данные - составная часть темы открытого плана НИР ИКиВС УрО РАН «Изучение механизмов взаимоотношений симбионтов и их регуляции в различных биологических системах» (№ гос. регистрации 0120.0 600145) и «Лекарственная регуляция персистентного потенциала микроорганизмов» (№ гос. регистрации 0120.0 853339); программы Президиума РАН №21 «Фундаментальные науки - медицине» «Механизмы формирования и регуляция ассоциативного симбиоза человека» (09-П-4- 1007); целевой программы интеграционных проектов УрО РАН «Выявление биомишеней и раз-

работка способов регуляции персистентного потенциала микроорганизмов» (09-И-4-3001).

Фундаментальные результаты диссертационного исследования включены в итоговые отчеты УрО РАН и Отделения биологических наук РАН (2007-2011 гг.)

Положения, выносимые на защиту

1. Системообразующий фактор микросимбиоценоза, обеспечивающий выживание (функционирование) микросимбионтов при ассоциативном симбиозе человека включает комплекс биологических характеристик микросимбионтов - ростовые свойства, антилизоцимную активность и биопленкоб-разование.

2. Феномен микробного распознавания «свой - чужой» на основе оппозитных (усиление/подавление) взаимодействий пары «доминант - ассо-циант», под контролем их ростовых и персистентных свойств, позволяет осуществлять межвидовую и внутривидовую дифференцировку «своих» и «чужих» штаммов микросимбионтов, определяя важнейший механизм функционирования микросимбиоценоза.

3. Адаптационные механизмы функционирования микросимбиоценоза контролируются низкомолекулярными внеклеточными метаболитами бактерий (гомологами алкилоксибензолов), антицитокиновой активностью микрофлоры и определяются синхронизацией ритма базовых физиологических функций микросимбионтов, определяющих их «динамическую адаптацию».

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на I - V Всероссийских конгрессах по медицинской микологии (Москва, 2002 - 2007 гг.); IV - VI Российской научной конференции "Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2003 - 2009 гг.); IV и VI Российской конференции «Современные проблемы антимикробной химиотерапии» (Москва, 2003,

2005 гг.); международном конгрессе «Стратегия и тактика борьбы с внутри-больничными инфекциями на современном этапе развитии медицины» (Москва, 2006 г.); международной конференции «Новые технологии в военно-полевой хирургии и хирургии повреждений мирного времени» (С.-Петербург,

2006 г.); VI Всеармейской международной конференции «Инфекция в хирургии мирного и военного времени (Москва, 2006 г.); 1, II Междисциплинарном микологическом форуме (Москва, 2009, 2010 гг); X и XII Международном конгрессе по антимикробной терапии MAKMAX/ESCMD по антимикробной терапии (Москва, 2008, 2010 гг); Всероссийских научно-практических конференциях по медицинской микологии «Кашкинские чтения» (С.-Петербург,

2007 -2010 гг.).

Разработка «штамм бактерий Klebsiella pneumonia № 278 - продуцент ингибитора лизоцима» экспонирована на X Московском международном салоне инноваций и инвестиций (г. Москва, 7-10 сентября 2010 г.) и удостоена серебряной медали (О.В. Бухарин, Н.Б. Перунова).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 37 научных работ, из них 21 статья в журналах, рекомендованных ВАК, 1 монография и 2 патента РФ. Изданы 2 пособия для врачей.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертация изложена на 272 страницах машинописного текста и содержит введение, обзор литературы, главу с описанием материалов и методов исследования, 4 главы собственных исследований, заключение, выводы и указатель литературы, включающий 91 отечественных и 249 зарубежных источников. Иллюстрации представлены 20 таблицами и 31 рисунками.

_СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ: _

Материалы и методы исследования

Определение биомишеней функциональных взаимодействий микросимбионтов в условиях микросимбиоценоза оценивали с использованием модели кишечной микрофлоры, поскольку в данном биотопе четко определяются пары «доминант-ассоциант» (Шендеров Б.А., 1999; Mitsuoka Т., 1990; Bi-avati В. et al., 1991).

С целью выявления информативных признаков оценки межмикробных взаимодействий микроорганизмов в микросимбиоценозе кишечника человека была проведена оценка динамики видового состава и биологических свойств микрофлоры пациентов (от 18 до 45 лет) при обследовании на дисбиоз кишечника. Всего в исследованиях было использовано 175 микросимбиоцено-зов, изолировано 1228 штаммов бактерий и грибов. В динамике было изучено 20 микросимбиоценозов (10 — эубиоз и 10 - дисбиоз), изолировано 143 штамма микроорганизмов, представителей облигатно- и факультативно анаэробной микрофлоры. Исследование микробиоценоза кишечника осуществлялось в соответствии с «Методическими рекомендациями по применению бактерийных биологических препаратов в практике лечения больных кишечными инфекциями. Диагностика и лечение дисбактериоза кишечника» (M., 1986). Выделение и идентификация анаэробных микроорганизмов проводились в соответствии с руководством «Wadsworth-KTL anaerobic bacteriology manual» (2002). Идентификация выделенных штаммов микроорганизмов-симбионтов проводилась общепринятыми методами на основании морфологических, тинкториальных и культуральных свойств (Биргер М.О. и др., 1982). Биохимический профиль изучаемых культур микроорганизмов оценивали с помощью коммерческих тест-систем фирмы «Lachema» (Чехия) и «BioMereux» (Франция).

Определяли уровень бактериальной обсемененности (Шапиро A.B., Фельдман Ю.М., 1984), видовой состав возбудителей и их биологические свойства: плазмокоагулазную, гемолитическую активности по общепринятым методикам (Биргер М.О., 1982), антагонистическую активность штаммов би-фидобактерий методом отсроченного антагонизма в агаре (Muriana Р. и Klaenhammer Т., 1987), липолитическую активность - чашечным методом

(Slifkin M., 2000), ДНК-азную активность - по методу Power D.A., McCuen P.J. (1988), антилизоцимнуго, антикомплементарную, «антиинтерфероновую», антилактоферриновую и антикарнозиновую активности фотометрическим методом (Бухарин О.В. с соавт., 1999, 2004), способность формировать биопленки фотометрическим методом (O'Toole G.F. et al., 2000).

Изучение способности супернатантов микроорганизмов вызывать изменение концентрации цитокинов проводили путём соинкубирования экзоме-таболитов микроорганизмов с очищенными рекомбинантными цитокинами («Sigma»). Определение концентрации препаратов осуществляли иммуно-ферментным анализом («Цитокин»; СП-б, Россия), учет результатов проводили на фотометре Multiskan Labsystems (Финляндия) при длине волны 492 нм. Антицитокиновую активность выражали в процентах (%) инактивации цитокинов супернатантом исследуемых бактерий в опыте по сравнению с контролем.

Модельные эксперименты по изучению регуляции проводили на клинических изолятах микроорганизмов типичных для микросимбиоценоза толстого кишечника человека и эталонных штаммах бактерий и грибов коллекции ГИСК им. Л.А. Тарасевича и Американской коллекции типовых культур микроорганизмов (АТСС). В качестве доминантной микрофлоры были использованы культуры Bifidobacterium spp., а в качестве ассоциантов - микроорганизмы родов Escherichia, Klebsiella, Staphylococcus, Enterococcus, Candida.

Исследование биологических свойств бифидобактерий и условно-патогенных представителей кишечной микрофлоры в условиях межмикробных взаимодействий проводили при добавлении стерильных супернатантов (продуктов жизнедеятельности микроорганизмов) микроорганизмов-симбионтов в питательный бульон по алгоритму, описанному в ряде работ (Елагина Н.Н., 2001; Семенов А.В., 2009; Иванова Е.В., 2010). Регуляцию биологических свойств микроорганизмов оценивали на 216 вариантах ассоциаций микросимбионтов.

Распознавание «свой-чужой» в паре «доминант-ассоциант» микросимбионтов определяли по разработанной методике (Бухарин О.В., Перунова Н.Б., 2011). Полученную математическую модель оценивали в динамике (на 1-й и 14-30 день) на 20 микросимбиоценозах биотопа дистального отдела кишечника человека, изолированных при обследовании на дисбиоз кишечника пациентов от 18 до 45 лет.

В качестве микробных ауторегуляторов использовали химические аналоги алкилоксибензолов (АОБ) С7-АОБ и С12-АОБ (Sigma). Получение диссоциантов осуществляли путем рассева микроорганизмов на агаризован-ные среды с выделением не менее 100 колоний. Индекс диссоциации популяции определяли как долю (%) колоний определенного фенотипа к общему числу колоний.

Исследования по влиянию АОБ на биологические свойства популяции микроорганизмов были проведены на эталонных штаммах В. bifidum №791

(«Бифидумбактерин»), Lactobacillus acidophilus № 1 («Лактобактерин»), К. pneumoniae ГИСК № 278, В. cereus ГИСК № 279 (ГИСК им. Л.А. Тарасе-вича) и клинических изолятах Е. coli № 111, S. aureus № 104 (ИКВС УрО РАН).

Биоритмы пролиферативной активности микроорганизмов в ассоциации изучали в течение суток с 3-часовым интервалом, начиная с 08.00 часов по методике Тимохиной Т.Х с соавт. (2009).

Данные по видовому составу и биологическим свойствам микрофлоры кишечника были подвергнуты статистической обработке в компьютерной оболочке Windows с помощью процессора электронных таблиц Microsoft Office Excel 2003 и программы «Биостат» (Гланц С., 1999) путем подсчета средней арифметической (М) и средней ошибки средней величины (ш). Кластерный анализ биологических свойств микросимбионтов - с использованием программы «STATISTICA 6.0». Данные по определению регулирующего влияния экзометаболитов бифидобактерий и микроорганизмов-симбионтов на их биологические свойства были подвергнуты статистической обработке непараметрическим методом с применением критерия Манна-Уитни и параметрическим методом с применением t-критерия Стьюдента. Разница между сравниваемыми величинами считалась достоверной при значении р<0,05. Для установления связи между параметрами использовали метод ранговой корреляции по Спирмену (Гланц С., 1999). Для создания математической модели распознавания «свой-чужой» в паре «доминант-ассоциант» использованы автоматизированные системы программ «Факторный анализ» и «Дискрими-нантный анализ». Для оценки амплитудно-фазовых характеристик экспериментальных серий была применена автоматизированная система «Косинор-анализ», адаптированная к микробиологическим исследованиям (Тимохина Т.Х., Санников А.Г., 2009).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На первом этапе работы, исходя из того, что микросимбиоценоз - это биологическая система ассоциативного симбиоза, а для любой живой системы характерны внутренняя целостность, структурность (видовая, пространственная и функциональная), иерархичность, саморегуляция, с помощью которой поддерживается в целом существование системы (состав и структура, внутренние связи и преобразования в пространстве и во времени) (Геодакян В.А. 1970; Новосельцев В.Н., 1978; Аверьянов А.Н., 1985; Сурмин Ю.П., 2003), было сформулировано определение микросимбиоценоза.

Микросимбиоценоз - единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбнотические связи между собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья организма хозяина.

Объединение микроорганизмов в систему, называемую микросимбио-ценозом, обусловлено наличием системообразующего фактора - совокупности признаков, благодаря которым элементы системы объединяются и функционируют как единое целое. В связи с этим были выявлены наиболее информативные и универсальные признаки микросимбионтов, характеризующие системообразующий фактор функционирования микросимбиоценоза.

Одним из таких универсальных признаков является рост/размножение микросимбионтов, поскольку для выживания любого вида составляющие его особи должны достигнуть определенной массы, без чего невозможно выполнение ими всех жизненных функций (Новосельцев В.Н., 1978). В данном случае в большей степени интерес представляло размножение микроорганизмов, поскольку оно определялось по конечному результату - количеству колоние-образующих единиц в исследуемом материале.

Анализ биологических свойств микроорганизмов показал, что среди следующей группы признаков - персистентных свойств микроорганизмов, определяющих выживание микросимбионтов в организме хозяина и отражающих адаптацию микрофлоры в макроорганизме, частота встречаемости биопленкообразования и антилизоцимной активности микрофлоры преобладали среди других факторов персистенции микросимбионтов как при эубиозе, так и при дисбиозе кишечника. Пенетрантность биопленкообразования микроорганизмов при эубиозе составляла 98,3%, при дисбиозе - 96,4%, а АЛА -91,5% и 95,2% соответственно.

Распространенность других факторов персистенции была менее выражена, варьировала в зависимости от видового состава микросимбиоценоза и состояния биотопа дистального отдела толстого кишечника человека и ранжировалась следующим образом: АЛфА>АКА>АИА>АКрА (при эубиозе), АКА>АЛфА>АИА>АКрА (при дисбиозе). Низкая распространенность АКрА микроорганизмов была связана с тем, что данное свойство было характерно только для культур стафилококков, имеющих низкий процент обнаружения среди общего количества микроорганизмов в микросимбиоценозе кишечника человека.

Что же касается факторов патогенности, то их распространенность, как и следовало ожидать, возрастала при дисбиозе кишечника, в сравнении с эу-биозом, отражая, таким образом, наличие в микросимбиоценозе патогенных видов микроорганизмов и характеризуя формирование патологического, дис-биотического микросимбиоценоза, что было отмечено в работах отечественных и зарубежных авторов (Пинегин Б.В. и др., 2004; Бондаренко В.М. и др., 2008; Kuhbacher Т. et.al. 2006; Chow J., 2010).

□ эубиоз ■ дисбиоз

* {К0.05

Рис. 1 - Пенетрантность биологических свойств микроорганизмов в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

Условные обозначения: БПО - биопленкобразование; АЛА - антилизо-цимная активность; АКА - антикомплементарная активность; АИА - «ан-тиинтерфероновая» активность; АЛфА - антшактоферриновая активность; АКрА - антикарнозиновая активность; AígA - антииммуноглобулли-новая активность; ГА - гемолитическая активность; ДА - ДНК-азная активность; ЛипА - липолитическая активность; ЛизА - лизоцимная активность; ПК-плазмокоагулаза; АБР - полиантибиотикорезистентностъ (к 5 и более антибиотикам)

ским свойствам микросимбионтов (в коридоре К = 0,6-0,9) было отнесено большинство других секретируемых бактериями факторов персистенции: АКА, АЛфА, АИА, АКрА. К слабовыраженным факторам (К = 0,3-0,6) были отнесены патогенные свойства микроорганизмов (гемолитическая, липолитическая, ДНК-азная, пазмокоагулазная активности), лизоцимная активность и полиантибиотикорезистентность, характеризующие патогенных виды микросимбионтов, характерные преимущественно для дисбиоза кишечника.

онтов оказались универсальными, так как встречались практически с одинаковой частотой при эубиозе и дисбиозе кишечника и имели высокий коэффициент кластерной дифференцировки, по сравнению с другими биологическими параметрами микроорганизмов.

На следующем этапе работы были охарактеризованы взаимодействия микроорганизмов в системе «доминант-ассоциант» под контролем системообразующего фактора микросимбиоценоза.

Известно, что для каждого биотопа существует свой «ключевой» (основной) вид(ы) нормальной микрофлоры, обладающий универсальным набором характеристик микробного антагонизма в защите этого биотопа. Выбор в качестве доминантов Bifidobacterium spp. обусловлен тем, что именно бифи-добактерии являются важнейшими представителями облигатной микрофлоры кишечника (Гончарова Г.И., 1987; Roy D., 1992; Vasiljevic Т. et al., 2008). Функции бифидофлоры разнообразны, одной из которых является поддержание нормального микроэкологического статуса занимаемого биотопа (Шендеров Б.А., 1996, 1998).

При оценке влияния бифидобактерий на рост/размножение ассоциан-тов выявлены различные типы взаимодействий микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант», характер которых зависел от видовой принадлежности микросимбионтов.

Супернатант бифидобактерий в 72,2 - 86,1% случаев подавлял рост/размножение ассоциантов, представителей дисбиотической микрофлоры, за исключением грибов рода Candida (р<0,05). Напротив, угнетение ростовой функции представителей нормофлоры под влиянием экзометаболитов Bifidobacterium spp. встречалось реже (в 44,4 - 47,2% случаев) и даже был отмечен стимулирующий эффект (в 19,5 - 30,6% случаев) (р<0,05) (рис. 2).

Снижение концентрации экзометаболитов бифидобактерий в среде культивирования до субингибиторных доз не влияло на рост/размножение микросимбионтов, но оказывало модифицирующее действие на их перси-стентные свойства.

Оказалось, что в данной концентрации экзометаболиты бифидофлоры преимущественно (в 55,6 - 80,6 % случаев) ингибировали образование биопленок условно-патогенных бактерий и дрожжевых грибов, характерных для дисбиоза кишечника и, напротив, чаще (в 33,3 - 50% случаев) стимулировали биопленкообразование микроорганизмов представителей нормофлоры (лак-тозопозитивных негемолитических кишечных палочек и энтерококков) (р<0,05) (рис. 3).

Таким образом, на примере используемой модели пары «доминант-ассоциант» (под контролем изменения биопленкообразования ассоциантов) показано, что доминантный микросимбионт оказывал позитивное воздействие: с одной стороны, - стимулируя ассоциативные микросимбионты, характерные для эубиоза кишечника человека, а с другой - ингибируя виды микроорганизмов, часто обнаруживаемые при дисбиозе кишечника, что мог-

E. coli лак "+"гем"-" Е. faecium

Е. coli лак "-" геи"+" К. pneumoniae S. aureus

С. albicans

0% 10% 20% 30% 40% 50% 80% 70% 80% 90% 100% % штаммов

П увеличение свойства И отсутствие изменения свойства ■ снижение свойства

Рис. 2 - Изменение роста/размножения условно-патогенных микроорганизмов при соинкубировании с экзометаболитами Bifidobacterium spp.

Условные обозначения: * - р<0,05 (различие между представителями нормофлоры и видами .микроорганизмов, характерных для дисбиоза кишечника)

Е. coii лак "+"гем "-"

Е. faecium

Е. coli лак "-" гем "+" К. pneumoniae S. aureus С. albicans

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% % штаммов

□ увеличение свойства Ш отсутствие изменения свойства ■ снижение свойства

Рис. 3 - Изменение биопленкообразования условно-патогенных микроорганизмов при соинкубировании с экзометаболитами Bifidobacterium spp.

Условные обозначения: * - р<0,05 (различие между представителями нормофлоры и видами микроорганизмов, характерных для дисбиоза кишечника)

ло бы иметь значение при реализации бифидобактериями колонизационной резистентности биотопа. Дальнейшая оценка межмикробных взаимодействий микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант» с использованием другой характеристики (антилизоцимной активности микроорганизмов) - составляющей системообразующего фактора микросимбиоценоза, показала результаты, сходные с изменением биопленкобразования микросимбионтов.

Установлено, что доминантная микрофлора (бифидобактерии) чаще (в 50 - 66,6% случаев) стимулировала антилизоцимную активность лактозопо-зитивных негемолитических (лак «+» гем «-») Е. coli и непатогенных Е. fae-cium, образуя с ними микросимбиоценоз характерный для эубиоза кишечника (р<0,05) (рис. 4).

Напротив, бифидобактерии в 61,1 - 77,8% снижали антилизоцимную активность лактозонегативных гемолитических (лак «-» гем «+») Е. coli, К. pneumoniae и С. albicans (р<0,05). Исключение составили исследуемые культуры S. aureus, на АЛА которых экзометаболиты Bifidobacterium spp. оказывали разнонаправленное воздействие.

Е. coli лак "+"гем "-"

Е. faeoium Е. coli лак"-" гем "+"

К. pneumoniae

S. aureus

С- albicans _ О%

□ увеличение свойства й! отсутствие изменения свойства ■ снижение свойства

Рис. 4 - Изменение антилизоцимной активности условно-патогенных микроорганизмов при соинкубировании с экзометаболитами Bifidobacterium spp.

10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% % штаммов

Полученные данные подтверждаются клинико-бактериологическими материалами о частоте высеваемости ассоциаций условно-патогенных бактерий с разнообразными видами бифидофлоры у пациентов различных возрастных групп при эубиозе и дисбиозе кишечника (Бондаренко В.М. с соавт., 1998; Барановский А.Ю. с соавт., 2008; Амерханова A.M., 2009; Reuter G., 2001; Collado M.C. et al., 2008).

Обобщение полученных результатов позволило определить антилизо-цимную активность микросимбионтов, как «биомишень», через которую осуществляются межмикробные взаимоотношения в их ассоциации, что раскрывает один из механизмов функционирования микросимбиоценоза при дисбиозе и эубиозе биотопа дистального отдела толстого кишечника человека. Кроме того, АЛА микроорганизмов, отвечает основным признакам, характеризующим «биомишень»: «качество», «распространенность», «специфичность», «разработка метода анализа» (Арчаков А.И., Иванов A.C., 1996; Ду-банов A.B., 2001; 1999; Hodgson J, Marshall А„ 1998).

Целесообразность использования антилизоцимного признака бактерий отмечена в работах по изучению взаимоотношений между доминантными и ассоциативными симбионтами при формировании микробиоценоза женской репродуктивной системы (Черкасов C.B., 2006; Бухарин О.В. и др., 2007) и при межклеточных взаимоотношениях бактериально-грибкового сообщества в микросимбиоценозе кишечника человека (Бухарин О.В. и др., 2006).

Ранее использование АЛА бактерий было применено для исследования механизма действия различных препаратов (антибиотиков, гормонов и др.) и оценки эффективности лечебных мероприятий, что нашло отражение в ряде экспериментальных и клинических работ (Бухарин О.В., 1999; Кириллов Д.А., 2004; Фадеев С.Б., 2009).

Таким образом, изучение роста/размножения и обеих часто обнаруживаемых у микроорганизмов персистентных характеристик (БПО и АЛА), включенных в системообразующий фактор микросимбиоценоза, выявило сходные изменения данных признаков при взаимоотношениях микросимбионтов в паре «доминант-ассоциант».

Полученные данные о взаимодействии микросимбионтов в паре «доминант-ассоциант» свидетельствуют, что экзометаболиты бифидобактерий, обладают плейотропным эффектом и способны осуществлять регуляторную функцию: в высоких концентрациях угнетать рост/размножение условно-патогенных микроорганизмов, а в субингибиторных - модифицировать их персистентные свойства (антилизоцимную активность и биопленкобразова-ние). Тем самым бифидобактерии либо напрямую оказывают антимикробное

действие на микрофлору, либо опосредованно, через снижение биологических свойств микросимбионтов.

В других работах также показано, что метаболиты микросимбионтов могут обладать плейотропным эффектом и в субингибиторной концентрации выступают в качестве сигнальных молекул при регуляции внутри- и межвидовых взаимоотношений микроорганизмов (Fajardo A., Martinez J. L., 2008): снижают экспрессию генов SOS-ответа (Mesak L. R., Miao V., Davies J., 2008), уменьшают биопленкообразование (Starner Т. D. et. al., 2008), влияют на ростовые свойства (Kolenbrander Р. Е. et. al., 2002), а также изменяют выраженность вирулентных свойств у разных видов бактерий (Linares J. F. et. al., 2006; Skindersoe M. E. et. al., 2008).

Проведенные предварительные эксперименты позволяют предположить, что в регуляции межмикробных взаимоотношений при функционировании микросимбиоценоза важную роль играют микробные метаболиты, оказывающие регуляторное действие на биологические свойства микросимбионтов. К сходным выводам пришли Shank А. Е. and Kolter R. (2009), которые связывали регуляторные взаимодействия микроорганизмов с составом экзо-метаболитов микрофлоры, а именно, с наличием в супернатанте «сигнальных» молекул. С одной стороны, фенотипические изменения микробных популяций и изучение биомодуляции между микроорганизмами свидетельствуют, что представители микрофлоры могут общаться с помощью малых микробных молекул, а с другой - данные микробные молекулы могут быть использованы в качестве индукторов новых метаболитов-посредников в результате межвидового взаимодействия симбионтов при ассоциативном симбиозе.

1. ПОЛУЧЕНИЕ СУПЕРНАТАНТОВ АССОЦИАН-ТОВ И ИХ СОИНКУБИРОВАНИЕ С КУЛЬТУРОЙ ДОШНАНТОВ

-J Ч.

II. ПОЛУЧЕНИЕ СУПЕРНАТАНТОВ ДОШНАНТОВ И ИХ СОИНКУБИРОВАНИЕ С КУЛЬТУРОЙ АССОЦИАНТОВ

Ш. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РОСТОВЫХ СВОЙСТВ (PC).

АНТИЛИЗОЦИМНОИ АКТИВНОСТИ (АЛА) И БИОПЛЕНКООБРАЗОВАНИЯ(БПО)АССО ЦИАНТОВ

■ • .....= Г

- ¡V. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТА --у

Гг ' .........

СНИЖЕНИЕ РС.

АЛА И БПО

АССОЦИАНТОВ

У.,,„. ; ......-У

УВЕЛИЧЕНИЕ (ИЛИ ОТСУТСТВИЕ ИЗМЕНЕНИИ) РС. АЛА И БПО АССОЦИАНТОВ

«ЧУЖОЙ»

«СВОИ»

Рис. 5 - Алгоритм микробного определения «свой-чужой» в паре «до-минант-ассоциант».

Условные обозначения: РС-ростовые свойства (рост/размножение); АЛА - антилизоцимная активность; БПО - биопленкобразование

бифидофлоры с микросимбионтами и может оказаться полезным при микробном распознавании «свой-чужой».

Проведенные эксперименты позволили выявить способность доминан-тов в ответ на воздействие супернатантов ассоциантов более четко усиливать или угнетать эффекты влияния бифидофлоры на физиологические функции ассоциантов. Внесение в среду культивирования субингибиторных концентраций экзометаболитов ассоциантов не увеличивало численность Bifidobacterium spp., что позволило заключить, что последующее влияние метаболитов доминантов на микросимбионты не было связано с изменением численности бифидобактерий, а являлось следствием изменения их функциональной активности.

Предварительные опыты по изучению влияния экзометаболитов бифидобактерий на ассоцианты под контролем их ростовых свойств и персистент-ных характеристик выявили преимущественное ингибирующее (62,5±2,1%) воздействие доминантов на ассоцианты, характерные для дисбиоза кишечника (клебсиеллы, гемолитические лактозонегативные эшерихии и др.), и, напротив - чаще стимулирующий (41,7±9,6%) или индифферентный (32,9±4,4%) тип влияния на бактерии, представителей нормофлоры (лактозо-позитивные негемолитические эшерихии, энтерококки) (р<0,05). Использование описанного алгоритма микробного распознавания показало, что предварительное соинкубирование бифидобактерий с супернатантами видов микроорганизмов, представителей дисбиотической микрофлоры способствовало нарастанию распространенности ингибирующего эффекта влияния доминантов на ростовые свойства ассоциантов с 59,7±5,3 % до 100% (рис. 6 А) (р<0,01). В тоже время, было отмечено уменьшение (с 45,8±4,9% до 12,5±2,3%) распространенности ингибирующего типа воздействия доминантов на бактерий, представителей нормофлоры (р<0,01). Супернатанты бифидобактерий, предварительно соинкубированных с супернатантами лак-тозопозитивных негемолитических эшерихий и энтерококков, увеличивали пенетрантность стимулирующего эффекта воздействия Bifidobacterium spp. на представителей нормофлоры с 25±2,7% до 62,5±5,9% (р<0,01).

Аналогичные данные были получены и при определении влияния экзометаболитов бифидобактерий на биопленкобразование микроорганизмов (рис. 6 Б). Культуральная жидкость доминантов, полученная от бифидобактерий предварительно обработанных супернатантами ассоциантов, приводила к нарастанию ингибирующего эффекта влияния доминантов на БПО ассоциантов, характерных для дисбиоза кишечника человека с 66,7±7,1% до

представители нормальной микрофлоры

90% 80% 70% 60% 5(1% 40%. 30% 20% 10% 0%

I II . I II

V-у-у ^-у-/

представители представители

дисбиотической микрофлоры нормальной микрофлоры

100%

V ' . Л

"V" представители дисбиотической микрофлоры

□ увеличение свойства 0 отсутствие изменения свойства ■ снижение свойства

Рис. 6 - Изменение ростовых свойств (А) и биопленкообразования (Б) микроорганизмов под действием бифидобактерий, предварительно соинкуби-рованных с супернатантом микросимбионтов.

Условные обозначения: I — эффекты влшния бифидобактерий на условно-патогенные микроорганизмы (УПМ); II - эффекты влияния бифидобактерий, предварительно соинкубированных с супернатантом УПМ.

98,1*1,9% (р<0,01). У ассоциантов, представителей нормофлоры, отмечено исчезновение ингибирующего влияния доминантов на ассоцианты и увеличение распространенности стимулирующего эффекта воздействия супернатанта Bifidobacterium spp. с 41,7±4,8% до 76,9±7,3% (р<0,01).

Сходная закономерность была отмечена и при определении влияния супернатантов бифидобактерий (предварительно обработанных СН ассоциантов и без таковой) на антилизоцимную активность микросимбионтов.

Кроме того, в 49 - 62,6% случаев выявлено усиление эффекта влияния доминантов на ассоцианты: снижение экспрессии PC, БПО и AJIA у микроорганизмов, представителей дисбиотической микрофлоры, под действием СН бифидобактерий и усиление экспрессии данных признаков у представителей нормофлоры (табл. 1).

При проведении экспериментов мы обратили внимание, что выраженность «ответа» бифидофлоры на присутствие в среде СН микросимбионтов не зависела от изучаемых свойств (PC, АЛА, БПО) микросимбионтов, а была связана с видом бифидобактерий, убывая в ряду В. longum > В. adoles-centis > В. bifidum.

В связи с тем, что использование в качестве тест-культуры доминантов В. longum позволяло получать более четкие результаты, а так же учитывая, что данный вид бифидобактерий часто обнаруживается при эубиозе дистального отдела кишечника человека, мы использовали В. longum для осуществления распознавания «свой-чужой» при взаимодействии микроорганизмов в системе «доминант-ассоциант» в микросимбиоценозе кишечника человека.

Поскольку, как было установлено ранее, предварительное соинкубиро-вание бифидобактерий с супернатантами ассоциантов, позволяло оценить распознавание бифидофлорой данных ассоциантов по изменению их основных физиологических функций, то дальнейшие эксперименты были проведены по схеме, представленной на рис. 5.

Разработанный алгоритм микробного распознавания в микросимбиоценозе кишечника человека, позволил экспериментально выявить оппозит-ный феномен (усиление/подавление) важнейших физиологических функций выживания микросимбионтов (рост/размножение, биопленкобразование и антилизоцимная активность) и дифференцировать «свои» и «чужие» виды микроорганизмов в парах «доминант-ассоциант».

В табл. 2, приведены полученные данные, из которых видно, что СН культуры В. longum, предварительно соинкубированной с СН лактозопози-тивной негемолитической эшерихии, не изменял выраженности ее ростовых

супернатанты доминантов фюиологичес-кие функции ассоциантов изменение физиологических функций ассоциантов под влиянием супернатантов доминантов, предварительно обработанных супернатантами этих же ассоциантов (а/о)

Е. сой 1лс ■<+■., Ьет п=4 Е, соИ 1лс •<-)> Ьет п=4 К. риеито-ш п п=4 Е, Гпесшт п=4 ■V ашеш п=4 С, Л11ММП5 п=4

В. 1о112Шп п=3 рост + 31,5±4,4% - 30,4±2,9% - 42±2,4% + 45,5±2,8% -31,8±4,1% -44±2,3%

АЛА + 27±2,5% - 35,8±2,7% - 48±4,4% + 17,5±0,5% - 45±3,9% - 34,1 ±2,5%

БПО + 39±2,5% - 2б,3±3,3°/о - 32±1,8% + 32±2,5°/о - 39±1,8% -ЗШ,9%

В. «Ыехсеиш п=3 рост + 37,9±7,2% - 34,5±2,7% - 29,1 ±3,6% + 29,2±4,1% - 20,5±3,2% -39±1,9%

АЛА + 32±2,5% - 24,5±2,1% - 30±2,2% + 23,8±2,1% - 23±1,4% - 22,7±1,3%

БПО + 25±1,7% - 25±2,2% - 25±2,1% + 25±1,7% - 33±2,0% - 22,5±1,5%

В. ЬШйшп п=2 рост + 15,3±5,1% -12,1 ±1,8% - И,8±1,б% + 13,3±3,1% - 23,8±2,2% -17,5±1,9%

АЛА + 13±1,5°/о - 14,7±1,б% - 23,9±2,2% + 23,8±2,1% -18,5*1,6% - 29,2±2,2%

БПО +17±1,7% - 24±2,2% -19,9±2% + 11±1,1% - 20,5±3,2% - 22,3±1,5%

Табл. 1 - Изменение экспрессии физиологических функций ассоциантов под действием бифидобактерий, предварительного соинкубированных с супернатантом данных ассоциантов.

Условные обозначения: «+» - увеличение экспрессии свойств ассоциантов; «-» - снижение экспрессии свойств ассоциантов; в % указано различие в экспрессии между воздействием на ассоциантов супернатантов бифидобактерий без предварительного соинкубирования с супернатантом микроорганизмов и после такового.

свойств и увеличивал экспрессию АЛА и БПО (р<0,01), в связи с чем, данная кишечная палочка могла быть отнесена к «своим» видам микросимбионтов. Также к «своему» виду был причислен штамм Е. faecium (используемый в качестве компонента пробиотиков), воздействие СН которого на культуру В. longum приводило к увеличению экспрессии PC, АЛА и БПО данного энтерококка под действием СН бифидобактерий (р<0,01).

Предварительное соинкубирование В. longum с супернатантами клеб-сиелл, золотистого стафилококка, лактозонегативной гемолитической кишечной палочки и грибов рода Candida (с каждым в отдельности), способствовало снижению экспрессии PC, БПО и АЛА микроорганизмов, на основании чего они были отнесены к «чужим» видам микросимбионтов (р<0,01). Разработанный способ оценки микробного распознавания «свой-чужой» позволил проводить такую «диагностику» не только на межвидовом, но и внутривидовом уровне. Иллюстрацией внутривидового распознавания могут служить данные по влиянию бифидобактерий на кишечную палочку - лактозо-позитивную негемолитическую и лактозонегативную гемолитическую (табл. 2).

Я ь я я я изменение физиологических функций ассоциантов под влиянием суперна-

физиологи- тантов домннантов, предварительно обработанных супернатантами этих же ассоциантов (%1

S ческие

сс ь X са is к а, 0J с >. о функции ассо-циакта Е coli лак «+» г ем «-» Е, coli лак «-» г ем «+» К pneumoniae Е, faeaum S .-miens С. дШ- ( M1S

с рост нет изменений - 36,5% - 35% + 27,3% - 23,9% - 73,6%

S АЛА + 31% - 18,8% -51% +18,2% - 35% - 57,1%

о БПО + 24% - 21,7% - 19,3% + 41% - 29,4% - 28%

И «своп» «чужой» «чужой» и ( Boll» «чужой» «чужой»

Табл. 2 - Оценка взаимодействия пар «доминант-ассоциант» для распознавания «свой-чужой» в микросимбиоценозе.

Условные обозначения: «+»-увеличение экспрессии свойств; «-» -снижение экспрессии свойств

Лактозонегативные гемолитические эшерихии (характерные для пато-биоценоза) активировали антагонизм бифидобактерий против себя, в результате чего происходило снижение PC, АЛА и БПО данных эшерихий; лактозопози-тивные Е. coli (нормоценоз), воздействуя на бифидобактерии, способствовали усилению PC, АЛА и БПО кишечных палочек (р<0,01).

Известно, что при антагонистическом типе взаимодействия микроорганизмов может происходить модификация антагонистической активности продуцента в связи с активным воздействием на него симбионта: модификация обмена веществ или морфологические и функциональные изменения микросимбионтов (Shank А. Е., Kolter R., 2009). Изучение этих вопросов важно для понимания механизмов формирования и функционирования микро

симбиоценозов, через регуляцию антагонизма доминантных микроорганизмов ассоциативными микросимбионтами.

Проведенные ранее эксперименты и данные кластерного анализа подтвердили возможность использования изученных параметров - роста/размножения микроорганизмов, их биопленкообразования и антилизоцим-ной активности в качестве системообразующего фактора микросимбиоценоза. Изменение данных признаков микросимбионтов в паре «доминант-ассоциант» имел уровень значимости 98% и позволял оценивать функциональные взаимосвязи микросимбионтов в 96 % случаев (р<0,01).

В связи с этим полученные данные об изменении базовых физиологических функций микроорганизмов были обработаны с помощью программы «Дискриминантный анализ». Это позволило создать математическую модель дифференцировки штаммов микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант», изолированных из микросимбиоценоза кишечника человека. По результату взаимодействия ассоциантов с бифидофлорой использовано математическое выражение:

Д = х,а, + хга2 + х3а3 + С,

где Д - дискриминантная функция, характеризующая искомый вариант распознавания микросимбионтов бифидофлорой; х - различие между значением свойства ассоцианта в опыте (под действием супернатанта бифидобактерий,, предварительно соинкубированных с экзометаболитами данного ассоцианта) и контроле (без влияния бифидобактерий) в%; а- коэффициент показателя; С - поправочная константа.

В табл. 3 представлены рассчитанные коэффициенты для каждого показателя и поправочные константы.

ростовые cBoiiciB.i АЛА БПО с

«своп» 2."8-10 8 43545 -.23118 -2"2.13568

«чужой» -3.-40 "4 -10.8-08" -6,5028" -358.01895

Таблица 3 - Коэффициенты показателей и поправочные константы для дифференциации «свой-чужой» бифидобактериями при взаимодействии с ассоциантами.

Для установления принадлежности исследуемых микросимбионтов к «своему» или «чужому» штамму, находили разницу полученных у ассоциан-тов количественных значений по показателям в опыте (под действием супер-натанта бифидобактерий, предварительно соинкубированных с экзомета-болитами данного ассоцианта) и контроле (без воздействия бифидобактерий), переводя их в проценты для расчета дискриминантной функции по приведенной формуле. Расчет проводили по всем строкам соответствующей таблицы.

Наибольшая величина дискриминантной функции из всех полученных данных в 95% случаев соответствует обозначенному на данной строке результату (типу) распознавания.

Пример 1. Исследуемый штамм Е. coli (лактозопозитивный, негемолитический) характеризовался следующими признаками: PC - 0,92 OD630, АЛА - 0,73 мкг/мл* OD, БПО - 0,12 ед„ после воздействия экзометаболитов бифидобактерий исследуемые свойства Е. coli изменились: PC - 1,3 OD630, АЛА -1,37 мкг/мл* OD, БПО - 0,34 ед. Разница между опытным и контрольными значениями в процентах составила: PC - (+41,3%), АЛА - (+87,7%), БПО -(+183,3%). Расчет по формуле с использованием представленных в таблице

коэффициентов показал, что:

Д, = 2.78710 х 41,3 + 8.43545 х 87,7 +7.23118 х 183,3 + (-272.13568)

= 1907,9

д2 = (-3.74074) х 41,3 + (-10.87087) х 87,7 + (-6.50287) х 183,3 + (358.01895) = -2657,9

В результате проведенного расчета максимальная величина дискриминантной функции установлена на первой строке (ДО, что позволило отнести исследуемую культуру Е. coli к «своему» штамму бактерий.

Пример 2. Исследуемый штамм С. albicans характеризовался следующими признаками: PC - 1,53 OD630, АЛА - 1,78 мкг/мл* OD, БПО - 0,21 ед., после воздействия экзометаболитов бифидобактерий исследуемые свойства С. albicans изменились: PC - 0,9 OD630, АЛА - 1,15 мкг/мл* OD, БПО - 0,11 ед. Разница между опытным и контрольными значениями в процентах составила: PC - (- 41,2%), АЛА - (- 35,4%), БПО - (- 47,6%). Расчет по формуле с использованием представленных в таблице коэффициентов показал, что:

Д, = 2,78710 х (-41,2) + 8,43545 х (-35,4) +7,23118 х (-47,6) + (272,13568) = - 1029,8

Д2 = (-3,74074) х (-41,2) + (-10,87087) х (-35,4)+(-6,50287) х (-47,6) + (358,01895) = 490,5

В результате проведенного расчета максимальная величина дискрими-нантной функции установлена на второй строке (Д2), что позволило отнести исследуемую культуру С. albicans к «чужому» штамму микроорганизмов.

Для проверки математической модели был проведен анализ видового состава микросимбиоценозов дистального отдела толстого кишечника человека у 20 пациентов в динамике (на 1-й и 14-30 день). Решение вопроса о принадлежности ассоциантов к «своему» или «чужому» виду проводили с использованием разработанной модели оценки распознавания «свой-чужой» в паре «доминант-ассоциант». Полученные результаты показали эффективность разработанной модели в 90±6,9% случаев. Микроорганизмы, которые по результату воздействия на них бифидобактерий были отнесены к категории «чужой», при повторном исследовании микросимбиоценоза кишечника через 14-30 дней снижали свою численность либо не обнаруживались, тогда как численность «своих» видов микросимбионтов достоверно не изменялась или увеличивалась, сохраняясь в ассоциации с бифидофлорой.

Таким образом, полученные результаты показали, что при ассоциативном симбиозе не только сам хозяин в состоянии организовать собственную защиту от ассоциантов, различая «чужаков» при помощи рекогносцировочных механизмов врожденного иммунитета (ПРР клеток), но и при помощи своей нор-мофлоры, которая, судя по приведенным результатам биорегуляции микросимбионтов, способна реализовать принцип «микробного распознавания» ассоциантов в системе «свой - чужой». Другими словами, на основании экспериментальных данных выявлен феномен оппозитного (усиление/подавление) влияния микроорганизмов на их биологические свойства (антагонистические, перси-стентные) пары «доминант - ассоциант» в условиях микросимбиоценоза, когда «свои» поддерживают «своих», но проявляют нетерпимость к «чужим» микробным видам. Вероятно, в этом заложен определенный биологический смысл за-

щиты хозяина через его колонизационную резистентность, реализуемую в условиях микросимбиоценоза при помощи нормофлоры хозяина.

На заключительном этапе работы были оценены некоторые механизмы адаптации микроорганизмов в условиях ассоциативного симбиоза. Среди них было рассмотрено значение микробных экзометаболитов адаптогенов (алкилок-сибензолов), влияние микрофлоры на про- и противовоспалительные цитокины и хронобиологические особенности взаимодействия микроорганизмов в ассоциации.

В связи со значимостью алкилоксибензолов (АОБ) как метаболитов микроорганизмов, обеспечивающих защитные эффекты микробной клетки (Эль-Регистан Г.И., 2005; Николаев Ю.А., 2006), было оценено их влияние на изучаемые базовые физиологические функции микросимбионтов - размножение и персистенцию бактерий. Учитывая, что вклад в адаптацию также вносит и внутрипопуляционная фенотипическая вариабельность, от которой зависит результативность симбиозов, замещение и поддержание продуктивных вариантов (Головлев Е.Л., 1998; Проворов H.A., 2000; van der Woude M.W. et al., 2004), изучение данного явления проводили с позиции изменения популяционной структуры микроорганизмов.

Проведенные исследования позволили установить, что низкомолекулярные внеклеточные регуляторные метаболиты бактерий контролируют развитие адаптивных реакций как доминантных, так и ассоциативных бактерий, влияя на их рост/размножение и популяционную гетерогенность по био-пленкообразованию и антилизоцимному признаку. При этом влияние АОБ на микроорганизмы было видонеспецифическим и зависело от химического строения и концентрации препарата в среде культивирования.

Установлено, что количество алкилоксибензолов 1 мкг/мл в среде являлось пороговой концентрацией, при которой отмечалось изменение популяционной структуры микроорганизмов разных групп в сравнении с контролем.

Отмечена стимуляция ростовых свойств доминантной микрофлоры и угнетение признака у ассоциативных микросимбионтов. Этот эффект выявлен у гексилрезорцина (10 мкг/мл), при действии которого отмечено увеличение оптической плотности культур бифидобактерий и лактобацилл на 34±2% (р<0,05) и снижение - у штаммов S.aureus, В. cereus и гемолитических Е. coli

в среднем на41,5±3,1% (р<0,05).

Оказалось, что оба химических аналога алкилоксибензолов стимулировали биопленкобразование В. bifidum (рис. 7 А). В эксперименте также была выражена концентрационная зависимость действия химических аналогов

алкилоксибензолов. Максимальные изменения в популяции наступали при концентрации АОБ 10 мкг/мл, когда большинство клонов (90-95%) находилось в области средних и высоких показателей биопленкообразования, а низкие значения признака отсутствовали. В целом отмечалось увеличение сред-непопуляционного уровня биопленкообразования бифидобактерий в 1,25 раза в сравнении с контролем. Аналогичные данные были получены в отношении популяции лактобацилл.

Напротив, у К. pneumoniae, как и других представителей ассоциативных бактерий, изменение структуры популяции сопровождалось снижением доли клонов с высоким и средним значением изучаемого признака и увеличение клонов с низкой способностью к образованию биопленок. При действии метилрезорцина выявлено снижение среднего уровня признака на 31,2 -43 % в сравнении с контролем. При изучении влияния гексилрезорцина среднепо-пуляционный уровень способности к образованию биопленок клебсиелл не изменялся за счет сохранения клонов с высоким уровнем признака.

Исследование антилизоцимной активности бактерий на примере популяции К. pneumoniae № 278 показало, что увеличение концентрации С-7 АОБ (амфифильный, метилрезорцин) до 10 мкг/мл приводило к образованию только двух основных фенотипов в популяции: нетипичных вариантов, не обладающих AJIA (40±4,9%) и диссоциантов с низкими значениями антилизоцимной активности (60±4,9%) (рис. 7 Б). Аналогичные изменения наблюдались при воздействии метилрезорцина на другие виды условно-патогенных бактерий (S. aureus, В. cereus, гемолитические Е. coli). При этом среднепопу-ляционное значение признака бактерий уменьшилось на 22 - 75 % в сравнении с контролем (р<0,05).

В отличие от ассоциативной микробиоты, у доминантных бактерий (бифидобактерий и лактобацилл) внесение в среду культивирования метилрезорцина, наряду с появлением фенотипических вариантов без антилизоцимной активности и увеличением доли диссоциантов с низким уровнем АЛА, способствовало сохранению клонов со средними значениями антилизоцимно-го свойства (в 20±4,0% случаев), а изменение среднепопуляционного уровня АЛА снизилось на 30±4,6% (р<0,05) от исходного уровня признака. Возможно, что в условиях микросимбиоценоза, при повышении плотности популяции бактерий и, как следствие, увеличении количества амфифильных АОБ в среде, популяция доминантных бактерий будет обладать большим адаптивным потенциалом в отношении факторов врожденного иммунитета (лизоцима), нежели ассоциативные микроорганизмы, за чет сохранения в структуре популяции вариантов на экспрессирующих средние значения АЛА.

А)

В. ЫМшн Хг 791 К. рпеитотае Х» 2"8

Б)

В. ЫВДит X» "91 К. риеитотае X» 2"8

тш/МГОО ВО,1-1 шг/и'ОО cai.1-1.5MKr/MirOD в>1,5мкг/Ш1*Ш

Рис. 7 - Изменение популяционной структуры бактерий по биопленко-образованию (А) и антилизоцимному признаку (Б) под влиянием алкилокси-бензолов.

Условные обозначения: I- контроль (без влияния ЛОБ); II - под влиянием С-7А0Б в концентрации 10мкг/мл; 111 - под влиянием С-12 АОБ в концентрации 10 мкг/мл

При соинкубировании бактерий с С12-АОБ (гексилрезорцином), который отличался большей длиной алкильного радикала, отмечалась диссоциация популяции бактерий, в результате которой, наряду с появлением вариантов (35 - 45%) не обладающих антилизоцимным признаком, происходило увеличение доли диссоциантов (45 - 50%) с высоким уровнем АЛА. Кроме того, в популяции выявлено сохранение доли клонов со средним уровнем способности инактивировать лизоцим. При этом среднепопуляционный уровень антилизоцимной активности микроорганизмов не изменялся. Очевидно, что гексилрезорцин, в сравнении с метилрезорцином, обладал большим адап-тогенным эффектом на микроорганизмы, поскольку при диссоциации популяции под действием С-12 АОБ, несмотря на наличие клонов, не обладающих АЛА, присутствовали варианты с различной степенью выраженности признака, что в итоге уравнивало среднепопуляционный уровень антилизоцимной активности бактерий. Установленные изменения были характерны как для представителей доминантной, так и ассоциативной микрофлоры и не зависели от строения их клеточной стенки.

Таким образом, проведенные исследования позволили определить влияние мембранотропных ауторегуляторных метаболитов (гомологов алки-локсибензолов) на диссоциацию популяции индигенных бактерий биотопа дистального отдела толстого кишечника человека, что, вероятно, является одним из механизмов адаптации доминантной микрофлоры к условиям их окружения. Можно предположить, что присутствие С12-АОБ в окружающей среде способствует усилению колонизации бифидобактериями желудочно-кишечного тракта, что важно для формирования нормобиоценоза при эубиозе кишечника человека. Полученные данные, по-видимому, объясняют один из механизмов формирования ассоциативного симбиоза в условиях дисбиоза и эубиоза кишечного биотопа.

При рассмотрении инфекции как результата паразит-хозяинных отношений очевидно, что инфекционный процесс - это модельная система ассоциативного симбиоза, где организм хозяина и его микрофлора образуют взаиморегулируемую систему (Бухарин О.В. и др., 2007, 2010), контролирующуюся посредством цитокиновой сети, определяющей направленность иммунного ответа (Черешнев В.А., 2001). Патогенные микроорганизмы, чтобы ослабить действие иммунной системы, могут модифицировать продукцию определенного вида цитокинов (Романова Ю.М., 2001, 2002; Ногуаг Я., 1989; Ье1с1а1 К.О., 2003). К сожалению, данные о распространенности и выраженности способности доминантных и ассоциативных микроорганизмов, представителей микрофлоры дистального отдела толстого кишечника человека к де-

градации/связыванию различных видов цитокинов единичны и не позволяют в полной мере оценить значимость этого свойства во взаимоотношениях микроорганизмов и человека.

Проведенные исследования выявили наличие антицитокиновой активности у 58,1±11,9% исследуемых штаммов бактерий в отношении про- и противовоспалительных цитокинов.

Высокие значения АЦА в отношении провоспалительного цитокина ФНО-а были характерны для доминантов - культур Bifidobacterium spp. и Lactobacillus spp. в среднем составляя 62±8,7% и 67±9,8% соответственно. Низкие значения данного свойства отмечены у экзометаболитов ассоциативных S. aureus (28±6,1 %) и К. pneumoniae (26±6,2 %) (рис. 8).

АЦА ФНО-а

АЦАИЛ-10

Рис. 8 - Экспрессия антицитокиновой активности (АЦА) микроорганизмов в отношении про- (ФНО-а) и противовоспалительного (ИЛ-10) цитокинов.

Условные обозначения: 1 - Bifidobacterium spp., 2 - Lactobacillus spp., 3 - S. aureus, 4 - K. pneumoniae

*-p<0,05 (достоверность различия между уровнем АЦА доминантной и ассоциативной микрофлоры).

Снижение концентрации провоспалительного цитокина ИЛ-6 происходило под действием всех изученных ассоциантов (стафилококков и клебси-елл) (р<0,05), однако экспрессия данного признака в среднем составляла не более 19,5±4,1%. АЦА регистрировалась при взаимодействии ИЛ-6 с экзоме-таболитами культур Bifidobacterium spp., Lactobacillus spp. и клебсиелл (11 -19,5%).

Супернатанты представителей нормальной микрофлоры (бифидобак-терии и лактобациллы) обладали высоким уровнем экспрессии антицито-киновой активности в отношении противовоспалительного цитокина ИЛ-10 (р<0,05), которая в среднем составила 70±9,6 % и 35±5,1 % соответственно. У исследуемых видов ассоциативных микроорганизмов обнаруживались более низкие значения АЦА в диапазоне 14 - 25 %. Таким образом, полученные в работе результаты свидетельствуют о наличии АЦА у доминантных и ассоциативных микроорганизмов. Полученные данные о снижении концентрации цитокинов при воздействии супернатантов микроорганизмов в известной степени согласуются с имеющимися сведениями о протеолитической модификации цитокинов различными видами бактериальных протеаз, содержащихся в супернатантах микроорганизмов (Leidal K.G., 2003; Kubica М., 2008; Sheets S.M., 2008; Potempa J., 2009).

Высокая экспрессия АЦА в отношении как провоспалительного цитокина - ФНО-а, так и противовоспалительного цитокина - ИЛ-10 у доминан-тов (бифидобактерий и лактобацилл), в сравнении с ассоциативной микрофлорой, расширяет наши представления о регулирующем влиянии нормальной микробиоты на цитокиновый статус организма человека, что может обуславливать адаптацию микросимбионтов в организме хозяина и участие в формировании иммунологической толерантности к индигенной микрофлоре, посредством изменения концентрации цитокинов в микроокружении клеток (Jump R.L., 2004; Silva М. F., 2010; Tanoue Т., 2010).

Определение некоторых адаптационных механизмов, описанных выше в большей степени касалось выявления биорегуляторных механизмов «статической адаптации» микроорганизмов, отражающее их устойчивость к условиям среды (уровень адаптированности) и оценивающееся по параметрам окружающей среды в конкретный момент времени. Однако существует «динамическая адаптация», которая отражает процесс приспособления биосистемы к меняющимся условиям среды во времени и раскрывающая механизмы приспособления, их особенности и принципы регулирования (Казначеев В.П.,1980).

Для функционирования живых систем и их выживания в изменяющейся окружающей среде постоянно требуется координация и регуляция разнообразных процессов сложной интегрированной симбиотической системы, обеспечивающей приспособление, что возможно лишь при изменении хро-ноструктуры физиологической активности биологических характеристик микроорганизмов под действием экзометаболитов ассоциативной микрофлоры. В связи с этим на моделях S. aureus, Е. coli, Р. aeruginosa и С. albicans мы провели эксперименты по изучению биоритмов физиологических функций микроорганизмов в ассоциациях.

Результаты исследования позволили выявить изменение профиля ритма роста/размножения, антилизоцимной активности и биопленкообразования

микросимбионтов в ассоциации.

Изменение ритмометрических показателей ростовых свойств S. aureus происходило под влиянием экзометаболитов грамнегативных микроорганизмов, тогда как динамику роста/размножения грамнегативной микрофлоры (Е. coli и Р. aeruginosa) в большей степени изменяли продукты метаболизма

С. albicans и S. aureus (р<0,05).

На рис. 9 показано изменение роста/размножения исследуемых культур стафилококков и кишечной палочки в ассоциации.

Представленные данные свидетельствуют об изменении профиля ритма микросимбионтов при их взаимодействии. У штаммов S. aureus и Е. coli сохранялись ультрадианные ритмы ростовых свойств под воздействием экзометаболитов микробов-ассоциантов, но дополнительно появлялись циркади-анные ритмы изучаемого показателя, что свидетельствовало о возможном усилении адаптивных функций популяции.

Анализ ритмометрических показателей биопленкообразования S. aureus под влиянием экзометаболитов микробов-ассоциантов выявил стабильность циркадианного ритма данного персистентного фактора возбудителя. Наиболее выраженное изменение ритмометрических показателей было выявлено в отношении биопленкобразования при воздействии экзометаболитов С. albicans на культуру Р. aeruginosa. Под влиянием экзометаболитов S. aureus, Е. coli, С. albicans в спектральном составе появился дополнительно стабильный циркадианный ритм с возрастанием амплитуды в 2-3 раза. В то же время экзометаболиты С. albicans нивелировали ультрадианный ритм и достоверно снижали мезор (р<0,05).

Воздействие экзометаболитов ассоциативной микрофлоры изменяло профиль ритма антилизоцимной активности и способствовало появлению у всех исследуемых штаммов 24-часового ритма AJIA, что можно объяснить

1600,00

1400.00

КОЕ

Ли 1200,00

1000,00

800,00

600,00

400,00

200,00

час

Е. coli ч.к. S. aureus ч.к.

Е. coliч.к. —S. aureus ч.к. +S, aureus СН +E.coliCH

Рис. 9 - Изменение биоритма роста/размножения S. aureus и Е. coli в их ассоциации.

тем, что лизоцимная активность как один из факторов неспецифической резистентности макроорганизма проявляет циркадианную активность (Матияш И.Н.,1983), а способность микроорганизмов инакгивировать лизоцим хозяина сформировалась в результате симбиотических отношений с макроорганизмом (Бухарин О.В.,1999).

Таким образом, выявленные изменения (синхронизация) ритмометри-ческих параметров биологических ритмов роста/размножения, БПО и АЛА микроорганизмов под действием экзометаболитов ассоциативной микрофлоры, вероятно, могут иметь адаптивное значение для изучаемых микроорганизмов, как одна из приспособительных реакций - лабильность ритма физиологических функций (Комаров Ф.И., 1989; Романов Ю.А., 2002; Смирнов В.М., 2002).

В итоге проведенной работы следует выделить три основных момента:

• Системообразующий фактор микросимбиоценоза, включающий рост/размножение микроорганизмов, их антилизоцимную активность и способность образовать биопленки, определяет функционирование микросимбиоценоза, обеспечивая выживание микросимбионтов при ассоциативном симбиозе человека

• Основу микробного распознавания «свой-чужой» в условиях микро-симбиоценоза составляет оппозитный феномен (усиление/подавление) важнейших физиологических функций выживания микросимбионтов (размножение и персистенция), выявляемый в паре «доминант-ассоциант».

• Адаптационные механизмы функционирования микросимбиоценоза контролируются низкомолекулярными внеклеточными регуляторными метаболитами бактерий (гомологами алкилоксибензолов), антицитокиновой активностью микрофлоры и определяются синхронизацией ритмометрических параметров базовых физиологических функций микросимбионтов.

ВЫВОДЫ:

1. Микросимбиоценоз - единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотиче-ские связи между собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья хозяина.

2. Подход к изучению взаимоотношений микроорганизмов в микро-симбиоценозе с позиции ассоциативного симбиоза позволил выявить важнейшие физиологические функции выживания микроорганизмов -рост/размножение и персистенцию (антилизоцимная активность и биоплен-кобразование), встречающиеся одинаково часто как при эубиозе, так и дис-биозе кишечника. Высокий коэффициент кластерной дифференцировки этих характеристик, по сравнению с другими биологическими параметрами микроорганизмов, позволил выделить их в системообразующий фактор микросимбиоценоза.

3. Персистентные сойства микрофлоры (антилизоцимная активность, биопленкобразование) - «биомишень», посредством которой удается реализовать биологическую регуляцию микросимбионтов, отражая как их взаимодействие внутри микросимбиоценоза, так и их взаимоотношения с организмом хозяина.

4. Установлена регуляторная функция экзометаболитов бифидофло-ры в отношении аллохтонных микроорганизмов, основанная на их плейтроп-ном действии: способности в высоких концентрациях угнетать размножение условно-патогенных микроорганизмов, а в субингибиторных - модифицировать их персистентные свойства (антилизоцимную активность и биопленкобразование).

5. Разработан способ микробного распознавания «свой-чужой» в микросимбиоценозе кишечника человека с использованием метаболитов микроорганизмов при соинкубировании доминантов с ассоциантами.

6. При изучении межмикробных взаимодействий в паре «доминант-ассоциант» выявлен оппозитный феномен (усиление/подавление) важнейших

физиологических функций выживания микросимбионтов, что позволило разработать математическую модель для определения «своих» и «чужих» видов микроорганизмов в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

7. Механизмом адаптации доминантной микрофлоры (бифидобакте-рий и лактобацилл) при действии микробных ауторегуляторов (алкилокси-бензолов) является перестройка популяции бактерий, характеризующаяся сохранением диссоциантов со средними значениями антилизоцимной активности, увеличением доли клонов с высокими значениями биопленкообразо-вания и стимуляцией их размножения, что обеспечивает индигенной микрофлоре селективное преимущество в микросимбиоценозе кишечника.

8. Выявлено регулирующее влияние доминантов (бифидобактерий и лактобацилл) на цитокиновый статус организма человека, что связано с наличием у них антицитокиновой активности в отношении провоспалительного (ФНО-а) и противовоспалительного (ИЛ-10) цитокинов, участвующих в адаптации микросимбионтов при инфекции.

9. Формирование ассоциаций микроорганизмов сопровождается изменением профиля ритма базовых физиологических функций микросимбионтов, что можно рассматривать как один из механизмов их «динамической адаптации» в условиях микросимбиоценоза.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАНЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Монография:

1. Бухарин О.В., Лобанова Е.С., Перунова Н.Б., Усвяцов Б.Я., Черкасов С.В. Симбиоз и его роль в инфекции / Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 301 с. ISBN 978-5-7691-2180-7

Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:

2. Бухарин О.В., Чайникова И.Н., Смолягин А.И., Валышев А.В., Перунова Н.Б. и соавт. Показатели местного иммунитета и микробиоценоза кишечника больных сальмонеллезной инфекцией // Вестник Оренбургского государственного университета. 2005. № 5. С. 4-8.

3. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Эль-Регистан Г.И., Николаев Ю.А. и соавт. Влияние химического аналога внеклеточных микробных ауторегулято-ров на антилизоцимную активность бактерий // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2007. № 6. С. 3-6.

4. Бухарин О.В., Валышев А В., Иванова Е.В., Чайникова И.Н., Перунова Н.Б. Взаимодействие возбудителя с ассоциативными бактериями при сальмонеллезной инфекции // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2008. №З.С. 3-6.

5. Тимохина Т.Х., Паромова Я.И., Леонов В.В., Перунова Н.Б. и соавт. Влияние экзометаболитов ассоциативной микрофлоры на временную организацию музейных штаммов Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa // Медицинская наука и образование Урала. 2008. № 2. С. 89-90.

6. Перунова Н.Б., Николенко М.В., Варницына В.В., Янина М.В., Тимохина Т.Х. Характеристика временной организации штаммов Candida spp., выделенных из клинического материала // Медицинская наука и образование Урала. 2008. № 2. С. 58-59.

7. Кретинин С.В., Фадеев С.Б., Перунова Н.Б., Явнова С.В. и соавт. Динамика биологических свойств Klebsiella pneumonia при лечении экспериментального сепсиса комбинацией окситоцина и цефотаксима II Медицинская наука и образование Урала. 2008. №6. С. 61-64.

8. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Явнова С.В. Изменение популяци-онной структуры бактерий по антилизоцимному признаку под влиянием гек-силрезорцина // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2008. №6. С. 7-10.

9. Тарасенко B.C., Кретинин С.В., Фадеев С.Б., Перунова Н.Б., Явнова С.В., Бухарин О.В. Применение комбинации окситоцина и цефотаксима в лечении экспериментального сепсиса // Хирург. 2008 №8. С. 11-15.

10. Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Валышев А.В., Валышева И.В., Бухарин О.В. Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. № 2. С. 89-93.

11. Иванова Е.В., Перунова Н.Б. Влияние бифидобактерий на анти-лизоцимную активность микроорганизмов и их способность к образованию биопленок // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2009. № 4. С. 46-49.

12. Бухарин О.В., Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Гордеева С.В., Ан-дрющенко С.В. Антагонистическая активность бифидофлоры кишечного биотопа в норме и при дисбиозах // Медицинская наука и образование Урала. 2009. №3. С. 35-37.

13. Перунова Н.Б. Механизмы формирования ассоциативного симбиоза в бактериально-грибковых сообществах человека // Медицинская наука и образование Урала. 2009 № 3. С.45-46.

14. Перунова Н.Б., Гордеева С.В., Бухарин О.В. Ростовые свойства, образование биопленок и антилизоцимная активность Bifidobacterium bifidum при воздействии химических аналогов алкилоксибензолов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2010. № 5. С. 49-53.

15. Перунова Н.Б., Иванова Е.В., Бухарин О.В. Микробная регуляция биологических свойств бактерий кишечного микросимбиоценоза человека // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2010. № 6. С. 7680.

16. Фадеев С.Б., Немцева Н.В., Перунова Н.Б., Бухарин О.В. Формирование биопленок возбудителями раневой инфекции и флегмон мягких тканей //Хирург. 2010. №1. С. 11-18.

17. Скоробогатых Ю.И., Перунова Н.Б., Курлаев П.П., Бухарин О.В. Экспериментальное изучение комбинации ципрофлоксацина с окситоцином на образование биопленок условно-патогеными бактериями // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2010. № 6. С. 3 - 7.

18. Тимохина Т.Х., Николенко М.В., Варницына В.В., Перунова Н.Б., Бухарин О.В. Модификация инфраструктуры Candida albicans под влиянием экзометаболитов ассоциативной микробиоты // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011. № 3. С. 67-70.

19. Тимохина Т.Х., М.В. Николенко, В.В. Варницына, Н.Б. Перунова, Бухарин О.В. Временная организация биологических свойств Candida albicans // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 2. С. 226-228.

20. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Чайникова И.Н., Иванова Е.В., Смо-лягин А.И. Антицитокиновая активность микроорганизмов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011. № 4. С. 56-61.

21. Бухарин О.В., Перунова Н.Б. Микробное распознавание «свой-чужой» в условиях микросимбиоцензов человека // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011. № 6. С. 46-51.

Публикации в других изданиях:

22. Чайникова И.Н., Кириллов Д.А., Перунова Н.Б., Валышев A.B., Бухарин О.В. Влияние иммуномодулятора полиоксидония на факторы перси-стенции возбудителей инфекиионно-воспалительных процессов // Russian Journal of Immunology. 2004. V. 9. №. 1. P. 153.

23. Чайникова И.Н., Валышев A.B., Перунова Н.Б. и соавт. Состояние местного иммунитета при кандидозном дисбиозе у больных сальмонеллезом // Russian Journal of Immunology. 2004. V. 9. № 1. P. 153.

24. Перунова Н.Б. Модифицирующее влияние эфирных масел растений на биологические свойства Candida albicans // Проблемы медицинской микологии. 2006. Т.8. №2. С. 75.

25. Иванова Е.В., Валышев A.B., Перунова Н.Б. Влияние экзометабо-литов бифидобактерий на антилизоцимную активность некоторых дрожжевых грибов // Проблемы медицинской микологии. 2007. Т. 8. № 2. С. 59.

26. Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Валышев A.B. Влияние внеклеточных метаболитов бифидобактерий на липолитическую активность Candida spp. и Rhodotorulla spp. // Проблемы медицинской микологии. 2008. Т. 10. № 2. С. 44.

27. Фадеев С.Б., Явнова C.B., Перунова Н.Б. Формирование биопленок клиническими штаммами возбудителей флегмон мягких тканей // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2008. Т. 10. №2. С. 40-41.

28. Бухарин О.В., Явнова C.B., Перунова Н.Б. Модификация ростовых свойств Candida albicans под действием апкилоксибензолов // Проблемы медицинской микологии. 2008. Т. 10. № 2. С. 30.

29. Фадеев С.Б., Немцева Н.В., Перунова Н.Б., Тарасенко B.C., Бухарин О.В. Способность возбудителей флегмон мягких тканей формировать биопленки // Инфекции в хирургии. 2009. Том 7. №2. С.41-45.

30. Фадеев С.Б., Перунова Н.Б., Тимохина Т.Х., ПаромоваЯ.И., Бухарин О.В. Оценка суточной динамики чувствительности к цефтриаксону и ме-ропенему грамотрицательных возбудителей нозокомиальной хирургической инфекции // Медицинская наука и образование Урала. 2009. № 3. С. 16-19.

31. Иванова Е.В., Гордеева C.B., Перунова Н.Б., Андрющенко C.B. Влияние экзометаболитов бифидобактерий на способность формировать биоплёнки штаммами Candida albicans // Иммунопатология, аллергология, ин-фектология. 2009. №1.С. 21-22.

32. Гордеева C.B., Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Фадеев С.Б. Образование биоплёнок клиническими штаммами Candida albicans при дисбиозе кишечника// Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2009. №1.С. 2021.

33. Гордеева C.B., Иванова Е.В., Андрющенко C.B., Перунова Н.Б. Влияние иммуномодулирующих препаратов на образование биопленок

дрожжевыми грибами // Проблемы медицинской микологии. 2009. Т. 11. № 2 С. 66.

34. Гордеева C.B., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Образование биоплёнок в популяции Candida albicans под влиянием аутоиндукторов анабиоза // Проблемы медицинской микологии. 2010. Т. 12. № 2. С. 79.

35. Иванова Е.В., Перунова Н.Б., Гордеева C.B., Андрющенко C.B. Влияние дрожжевых грибов на антагонистическую активность бифидобакте-рий//Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2010. №1. С. 219220.

36. Фадеев С.Б., Перунова Н.Б. Способность внебольничных и госпитальных штаммов метициллинорезистентных золотистых стафилококков формировать биоплёнки // Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2010. Т. 12. №2. С. 51.

37. Иванова Е.В., Борисова О.С., Кузнецова М.С., Перунова Н.Б. Характер межмикробных взаимоотношений при ассоциативном симбиозе дрожжевых грибов и бифидобактерий // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2010. №1. С. 104.

Патенты

38. Бухарин О.В., Кириллов Д.А., Кириллов В.А., Перунова Н.Б., Еремин М.Н. Штамм бактерий Klebsiella pneumonia № 278 - продуцент ингибитора лизоцима. Патент РФ № 2321632, 2008. Бюл. № 10. 4 с.

39. Кашуба Э.А., Тимохина Т.Х., Курлович H.A., Николенко М.В., Варницына В.В., Паромова Я.И., Козлов Л.Б., Перунова Н.Б., Губин Д.Г., ТверсковаО.П. Способ выявления Candida albicans по биоритмам: Патент РФ № 2319747,2008. Бюл. № 8. 4 с.

Пособия для врачей:

40. Чайникова И.Н., Смолягин А.И., Скачков М.В., Валышев A.B., Калинина Т.Н., Валышева И.В., Перунова Н.Б. и соавт. Прогнозирование и санация реконвалесцентного сальмонеллезного бактерионосительства: пособие для врачей // Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2006. - 32 с. ISBN 5-88838-342-2

41. Фадеев С.Б., Тарасенко B.C., Бухарин О.В., Немцева Н.В., Перунова Н.Б. Применение эвкалиптового масла в лечении гнойных ран // Пособие для врачей, Оренбург, Изд-во НФПП «Наука», 2010 - 55 с. ISBN 9765-904910-04-4

Список сокращений:

АТСС - American Type Culture Collection (американская

коллекция типовых культур)

КОЕ - колониеобразующая единица

БПО - биопленкообразование

АЛА - антилизоцимная активность

АКА - антикомплементарная активность

PC - ростовые свойства (рост/размножение)

СН - супернатант микроорганизмов

АЦА - антицитокиновая активность

АЛфА - антилактоферриновая активность

АКрА - антикарнозиновая активность

АИА - «антиинтерфероновая» активность

ГА - гемолитическая активность

ДА - ДНК-азная активность

ЛипА - липолитическая активность

ЛизА - лизоцимная активность

ПК - плазмокоагулаза

АБР - полиантибиотикорезистентность

АО Б - алкилоксибензолы

УПМ - условно-патогенные микроорганизмы г - коэффициент ранговой корреляции Спирмена ч.к. - чистая культура микроорганизмов УПМ - условно-патогенные микроорганизмы

ДЛЯ ЗАМЕТОК:

ПЕРУНОВА НАТАЛЬЯ БОРИСОВНА

БНОРЕГУЛЯЦПЯ .МИКРОСИМБИОНТОВ В МИКРОСИМБИОЦЕНОЗЕ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Оригинал макет подготовлен в программе Word for Windows 2003 Подписано в печать 12. 09. 2011 г. Формат 60*84/16. Усл.-печ л. 2,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации, доктора медицинских наук, Перунова, Наталья Борисовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Механизмы межмикробных взаимоотношений симбионтов при формировании микросимбиоценоза (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Антагонистическая активность доминантной микрофлоры и ее регуляция

1.2. Модификация биологических свойств микроорганизмов в их ассоциации

1.3. Роль сигнальных молекул в межвидовых и внутривидовых взаимоотношениях микроорганизмов

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика микроорганизмов, используемых в работе

2.2. Методика определения состояния микробиоценоза кишечника

2.3. Методы выделения и идентификации микроорганизмов

2.4. Методы изучения биологических свойств бактерий и грибов

2.4.1. Изучение антилизоцимной активности микроорганизмов

2.4.2. Определение антилактоферриновой активности микроорганизмов

2.4.3. Определение антикомплементарной активности микроорганизмов

2.4.4. Определение антикарнозиновой активности бактерий

2.4.5. Методика определения «антиинтерфероновой» активности бактерий и грибов

2.4.6. Методика определения антицитокиновой активности микроорганизмов

2.4.7. Метод изучения биопленкообразования микроорганизмов

2.4.8. Определение антагонистической активности бактерий

2.4.9. Метод определения бактериоциногенной активности микроорганизмов

2.4.10. Определение гемолитической активности микроорганизмов

2.4.11. Методика определения липолитической активности микроорганизмов

2.4.12. Выявление ДНК-азной активности микроорганизмов

2.4.13. Выявление плазмокоагулазной активности микроорганизмов

2.4.14. Выявление лизоцимной активности микроорганизмов

2.4.15. Методика определения антибиотикочувствительности исследуемых культур бактерий

2.4.16. Методы изучения биоритмов микроорганизмов (на примере ростовых свойств)

2.5. Методы изучения влияния препаратов алкилоксибензолов на биологические свойства микроорганизмов

2.6. Методы изучения взаимного влияния бифидобактерий и микроорганизмов-симбионтов на их биологические свойства

2.7. Метод определения «свой-чужой» в паре «доминант-ассоциант» в микросимбиоценозе кишечника человека

2.8. Метод изучения популяционной структуры микроорганизмов

2.9. Методы статистической обработки полученных результатов

ГЛАВА 3. МИКРОСИМБИОЦЕНОЗ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА - БИОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА, ЕГО ВИДОВАЯ СТРУКТУРА И СИСТЕМООБРАЗУЮЩИЙ ФАКТОР

ГЛАВА 4. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕЖМИКРОБНЫХ

ВЗАИМООТНОШЕНИИ ПАРЫ «ДОМИНАНТ-АССОЦИАНТ» В 121 МИКРОСИМБИОЦЕНОЗЕ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА

ГЛАВА 5. РАСПОЗНАВАНИЕ «СВОЙ-ЧУЖОЙ» В ПАРЕ «ДОМИНАНТ-АССОЦИАНТ» В МИКРОСИМБИОЦЕНОЗЕ КИШЕЧНИКА ЧЕЛОВЕКА

ГЛАВА 6. НЕКОТОРЫЕ МЕХАНИЗМЫ АДАПТАЦИИ МИКРОСИМБИОНТОВ ПРИ АССОЦИАТИВНОМ СИМБИОЗЕ ЧЕЛОВЕКА

6.1. Влияние микробных ауторегуляторов-адаптогенов на популяцию доминантных и ассоциативных микросимбионтов

6.2. Антицитокиновая активность микроорганизмов

6.3. Регулирующее воздействие ассоциативных микросимбионтов на суточную динамику ростовых и персистентных свойств микроорганизмов

6.3.1. Суточная динамика роста/размножения микроорганизмов в микросимбиоценозе

6.3.2. Суточная динамика антилизоцимной активности микроорганизмов в микросимбиоценозе

6.3.3. Суточная динамика биопленкообразования микросимбионтов при их взаимодействии в микросимбиоценозе

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биорегуляция микросимбионтов в микросимбиоценозе кишечника человека"

В концепции ассоциативного симбиоза, включающей три вектора («хозяин - доминант»; «хозяин - ассоциант»; микросимбиоценоз), одним из наименее изученных является микросимбиоценоз, функционирующий как полимикробное сообщество одновременно взаимодействующее с организмом хозяина, и определяющее, в конечном итоге, его функциональное состояние. При заселении биотопов человека между микроорганизмами складываются различные взаимоотношения, которые определяются качественной и количественной характеристикой микробного пейзажа (Несвижский Ю.В. и др., 1997). Популяции микроорганизмов, вступая в сложные взаимоотношения - конкурентные или кооперативные, при заселении различных биотопов макроорганизма формируют специфический «микросимбиоценоз» (Проворов H.A., 2001; Бухарин О.В. и др., 2006). Под микросимбиоценозом понимается открытая саморегулирующаяся система, представленная совокупностью популяций микроорганизмов аутохтонных и аллохтонных видов, находящихся в сложных взаимосвязях, исход которых определяет гомеостаз хозяина.

Как любая живая система - микросимбиоценоз является как открытой системой, где микросимбионты осуществляют обмен веществ и энергии с окружающей средой, так и самоуправляемой, саморегулирующейся системой, перерабатывающей информацию для поддержания своей структуры и управления процессами метаболизма (Новосельцев В.Н., 1978).

Микробиота желудочно-кишечного тракта по праву является уникальной моделью для изучения межмикробных взаимоотношений при ассоциативном симбиозе, поскольку является динамической равновесной системой организма хозяина и населяющей его доминантной и ассоциативной микрофлорой. В кишечнике человека доминантную микрофлору представляют бифидобактерии, которые занимают одно из лидирующих по численности положений среди представителей индигенной 6 микрофлоры (Gomes А.М.Р., Malcata F.X., 1999; Guarner F., Malagelada J.-R., 2003), формируя колонизационную резистентность хозяина за счет продукции антимикробных субстанций и стимуляции факторов врожденного и приобретенного иммунитета хозяина против патогенов (Deplancke В. et. al., 2002; Macfarlane S. et. al., 2002).

Указанные моменты и предопределили тематическую направленность наших исследований, которые могли бы способствовать раскрытию патогенетических механизмов межмикробных взаимоотношений в микросимбиоценозах организма человека и изысканию новых подходов к поиску препаратов пригодных для борьбы с персистирующей патогенной микрофлорой.

Цель и задачи исследования

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

2. Охарактеризовать взаимодействия микроорганизмов в системе «доминант-ассоциант» под контролем важнейших биологических характеристик адаптации микросимбионтов.

3. Разработать способ определения «свой-чужой» на основе особенностей взаимодействия доминантных и ассоциативных микросимбинтов в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

5. Оценить распространенность и выраженность способности микроорганизмов взаимодействовать с про- и противовоспалительными цитокинами.

Научная новизна

Сформулировано определение, согласно которому, микросимбиоценоз

- единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к 8 ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотические связи между собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья организма хозяина.

Установлено, что рост/размножение, биопленкообразование и антилизоцимная активность, как базовые физиологические характеристики адаптации микроорганизмов при ассоциативном симбиозе человека, наиболее значимы в функционировании микросимбиоценоза, определяя его системообразующий фактор.

Регуляторная функция экзометаболитов бифидофлоры при взаимодействии с ассоциантами основана на их плейотропном действии: способности в зависимости от их концентрации либо изменять рост/размножение условно-патогенных микроорганизмов, либо модифицировать их персистентные свойства, стимулируя основные физиологические функции у представителей нормофлоры, и угнетая у микроорганизмов, характерных для дисбиоза кишечника человека.

Рассмотрение межмикробных взаимоотношений с позиции ассоциативного симбиоза выявило способность доминантной микрофлоры (бифидобактерий) модифицировать персистентный потенциал ассоциантов, отражая их взаимодействие внутри микросимбиоценоза и с организмом хозяина.

Экспериментально выявлен феномен микробного распознавания «свой

- чужой» на основе оппозитных (усиление/подавление) взаимодействий на ростовые и персистентные свойства пары микросимбионтов («доминант 9 ассоциант») в условиях микросимбиоценоза. Разработанный алгоритм микробного распознавания в микросимбиоценозе кишечника человека позволил построить математическую модель, с помощью которой была осуществлена как межвидовая, так и внутривидовая дифференцировка «своих» и «чужих» штаммов микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант».

Определено влияние мембранотропных эндогенных метаболитов (гомологов алкилоксибензолов) на диссоциацию популяции индигенных бактерий биотопа дистального отдела толстого кишечника человека, как один из механизмов адаптации доминантной микрофлоры к стрессовым воздействиям (изменение условий их окружения в микросимбиоценозе). Обнаруженная видонеспецифичность алкилоксибензолов - свидетельство возможности их использования микроорганизмами как во внутривидовых, так и в межвидовых взаимоотношениях симбионтов в условиях микросимбиоценоза.

Впервые определена антицитокиновая активность (АЦА) микроорганизмов и выявлена ее регуляторная роль в отношении как про- так и противовоспалительных цитокинов. Более высокие значения АЦА были характерны для доминантов (бифидобактерий и лактобацилл), в сравнении с ассоциантами, что может обуславливать адаптацию представителей нормофлоры в организме хозяина.

Практическая ценность работы

Получены новые данные, расширяющие теоретические представления о симбиотических взаимодействиях доминантов с ассоциантами в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека. Эти материалы позволяют использовать важнейшие физиологические функции выживания микроорганизмов не только для исследования механизмов

10 формирования микросимбиоценоза, но и для отбора препаратов пригодных для коррекции дисбиотических изменений биотопов.

Разработана математическая модель микробного распознавания микросимбионтов с использованием в качестве тестовых культур бифидобактерий (штаммов В. longum), может быть использована для дифференциации «своих» и «чужих» видов микроорганизмов при ассоциативном симбиозе человека.

Определение популяционной структуры микроорганизмов под действием биотических и абиотических факторов пригодно для изучения межмикробных взаимоотношений при ассоциативном симбиозе человека, а также для отбора и тестирования различных препаратов в экспериментальных исследованиях.

Представленные данные - составная часть темы открытого плана НИР

ИКиВС УрО РАН «Изучение механизмов взаимоотношений симбионтов и их регуляции в различных биологических системах» (№ гос. регистрации

0120.0 600145) и «Лекарственная регуляция персистентного потенциала микроорганизмов» (№ гос. регистрации 0120.0 853339); программы

Президиума РАН №21 «Фундаментальные науки - медицине» «Механизмы формирования и регуляция ассоциативного симбиоза человека» (09-П-4

1007); целевой программы интеграционных проектов УрО РАН «Выявление

11 биомишеней и разработка способов регуляции персистентного потенциала микроорганизмов» (09-И-4-3001).

Фундаментальные результаты диссертационного исследования включены в итоговые отчеты УрО РАН и Отделения биологических наук РАН (2007-2010 гг.)

Положения, выносимые на защиту

2. Феномен микробного распознавания «свой - чужой» на основе оппозитных (усиление/подавление) взаимодействий пары «доминант -ассоциант», под контролем их ростовых и персистентных свойств, позволяет осуществлять межвидовую и внутривидовую дифференцировку «своих» и «чужих» штаммов микросимбионтов, определяя важнейший механизм функционирования микросимбиоценоза.

3. Адаптационные механизмы функционирования микросимбиоценоза контролируются низкомолекулярными внеклеточными метаболитами бактерий (гомологами алкилоксибензолов), антицитокиновой активностью микрофлоры и синхронизацией ритма базовых физиологических функций микросимбионтов, определяющих их «динамическую адаптацию».

Апробация работы

Материалы диссертации доложены и обсуждены на I - V

Всероссийских конгрессах по медицинской микологии (Москва, 2002 - 2007 гг.); IV - VI Российской научной конференции "Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2003 - 2009 гг.); IV и VI Российской

12 конференции «Современные проблемы антимикробной химиотерапии» (Москва, 2003, 2005 гг.); международном конгрессе «Стратегия и тактика борьбы с внутрибольничными инфекциями на современном этапе развитии медицины» (Москва, 2006 г.); международной конференции «Новые технологии в военно-полевой хирургии и хирургии повреждений мирного времени» (С.-Петербург, 2006 г.); VI Всеармейской международной конференции «Инфекция в хирургии мирного и военного времени (Москва, 2006 г.); I, II Междисциплинарном микологическом форуме (Москва, 2009, 2010 гг); X и XII Международном конгрессе по антимикробной терапии MAKMAX/ESCMD по антимикробной терапии (Москва, 2008, 2010 гг); Всероссийских научно-практических конференциях по медицинской микологии «Кашкинские чтения» (С.-Петербург, 2007 - 2010 гг.).

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 37 научных работ, из них 21 статья в журналах, рекомендованных ВАК, 1 монография и 2 патента РФ. Изданы 2 пособия для врачей.

Объем и структура диссертационной работы

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Перунова, Наталья Борисовна

ВЫВОДЫ: '

1. Микросимбиоценоз - единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотические связи между собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья хозяина.

2. Подход к изучению взаимоотношений микроорганизмов в микросимбиоценозе с позиции ассоциативного симбиоза позволил выявить важнейшие физиологические функции выживания микроорганизмов -рост/размножение и персистенцию (антилизоцимная активность и биопленкобразование), встречающиеся одинаково часто как при эубиозе, так и дисбиозе кишечника. Высокий коэффициент кластерной дифференцировки этих характеристик, по сравнению с другими биологическими параметрами микроорганизмов, позволил выделить их в системообразующий фактор микросимбиоценоза.

3. Персистентные свойства микрофлоры (антилизоцимная активность, биопленкобразование) - «биомишень», посредством которой удается реализовать биологическую регуляцию микросимбионтов, отражая как их взаимодействие внутри микросимбиоценоза, так и их взаимоотношения с организмом хозяина.

4. Установлена регуляторная функция экзометаболитов бифидофлоры в отношении аллохтонных микроорганизмов, основанная на их плейтропном действии: способности в высоких концентрациях угнетать размножение условно-патогенных микроорганизмов, а в субингибиторных -модифицировать их персистентные свойства (антилизоцимную активность и биопленкобразование).

6. При изучении межмикробных взаимодействий в паре «доминант-ассоциант» выявлен оппозитный феномен (усиление/подавление) важнейших физиологических функций выживания микросимбионтов, что позволило разработать математическую модель для определения «своих» и * «чужих» видов микроорганизмов в микросимбиоценозе дистального отдела толстого кишечника человека.

7. Механизмом адаптации доминантной микрофлоры (бифидобактерий и лактобацилл) при действии микробных ауторегуляторов (алкилоксибензолов) является перестройка популяции бактерий, характеризующаяся сохранением диссоциантов со средними значениями антилизоцимной активности, увеличением доли клонов с высокими значениями биопленкообразования и стимуляцией их размножения, что обеспечивает индигенной микрофлоре селективное преимущество в микросимбиоценозе кишечника.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Симбиоз - фундаментальное явление в биологической науке, характеризующее состояние живой природы. Одним из компонентов симбиотической системы в отношениях «паразит-хозяин» . является микросимбиоценоз, взаимодействующий с макропартнером (хозяин) и оказывающий непосредственное влияние на его гомеостаз.

Рассмотрение инфекции как результата отношений паразит-хозяин, позволяет считать инфекционный процесс модельной системой ассоциативного симбиоза (Бухарин О.В., 2010). Изучение различных симбиотических систем выявило их многокомпонентный статус: макропартнер - хозяин (человек, животные, растения, микроорганизмы), своеобразный центр формирования специализированных сообществ микроорганизмов (обязательное наличие), стабильный доминантный микросимбионт с его разнонаправленным характером влияния на макропартнера и ассоциативные микросимбионты, поддерживающие или разрушающие симбиоз в целом (Бухарин О.В., 2006).

Новосельцев В.Н., 1978).

246

2003), формируя колонизационную резистентность хозяина за счет продукции антимикробных субстанций и стимуляции факторов врожденного и приобретенного иммунитета хозяина против патогенов (Оер1апске В. е1:. а1., 2002; Мас£аг1апе 8. а1, 2002).

В настоящее время открытым остается вопрос о механизмах межмикробных взаимоотношений доминантных бактерий с ассоциантами. Не выяснены основные физиологические функции микрофлоры, определяющие системообразующий фактор микросимбиоценоза. Как удается представителям индигенной микрофлоры распознать «чужеродную информацию» ассоциантов, нарушающих гомеостаз инфицированного хозяина при ассоциативном симбиозе? Наконец, какова роль регуляторных сигнальных метаболитов микросимбионтов, участвующих в поддержании колонизационной резистентности организма?

Указанные моменты и предопределили тематическую направленность наших исследований, которые могли бы способствовать раскрытию патогенетических механизмов межмикробных взаимоотношений в микросимбиоценозах организма человека и изысканию новых подходов к поиску препаратов пригодных для борьбы с персистирующей патогенной микрофлорой.

На первом этапе работы, исходя из того, что микросимбиоценоз - это биологическая система ассоциативного симбиоза, а для любой живой системы характерны внутренняя целостность, структурность (видовая, пространственная и функциональная), иерархичность, саморегуляция, с помощью которой поддерживается в целом существование системы (состав и структура, внутренние связи и преобразования в пространстве и во времени) (Геодакян В.А. 1970; Анохин П.К, 1973; Новосельцев В.Н, 1978;

247

Аверьянов А.Н., 1985; Сурмин Ю.П., 2003), было сформулировано определение микросимбиоценоза.

Микросимбиоценоз - единая динамическая система, обладающая выраженной способностью к ауторегуляции и аутостабилизации, состоящая из многовидовых консорциумов микроорганизмов, образующих симбиотические связи меяеду собой и макроорганизмом с целью создания благоприятных условий для своей жизнедеятельности и оказывающих непосредственное влияние на состояние здоровья организма хозяина.

Объединение микроорганизмов в систему, называемую микросимбиоценозом, обусловлено наличием системообразующего фактора - совокупности признаков, благодаря которым элементы системы объединяются и функционируют как единое целое. В связи с этим были выявлены наиболее информативные и универсальные признаки микросимбионтов, характеризующие системообразующий фактор функционирования микросимбиоценоза.

Одним из таких универсальных признаков является рост/размножение микросимбионтов, поскольку для выживания любого вида составляющие его особи должны достигнуть определенной массы, без чего невозможно выполнение ими всех жизненных функций (Новосельцев В.Н., 1978). В данном случае в большей степени интерес представляло размножение микроорганизмов, поскольку оно определялось по конечному результату -количеству колониеобразующих единиц в исследуемом материале. '

Анализ биологических свойств микроорганизмов показал, что среди следующей группы признаков - персистентных свойств микроорганизмов, определяющих выживание микросимбионтов в организме хозяина и отражающих адаптацию микрофлоры в макроорганизме, , частота встречаемости биопленкообразования и антилизоцимной активности микрофлоры преобладали среди других факторов персистенции микросимбионтов как при эубиозе, так и при дисбиозе кишечника.

Проведение кластерной дифференцировки биологических свойств микроорганизмов, изолированных из различных микросимбиоценозов, показало, что существует коридор, в пределах которого наиболее значимыми при изучении микросимбиоценоза являются рост/размножение микроорганизмов, АЛА и БПО (К = 0,9 - 1). Ко вторым по значимости биологическим свойствам микросимбионтов (в коридоре К = 0,6-0,9) было отнесено большинство других секретируемых бактериями факторов персистенции: АКА, АЛфА, АИА, АКрА. К слабовыраженным факторам (К = 0,3-0,6) были отнесены патогенные свойства микроорганизмов (гемолитическая, липолитическая, ДНК-азная, пазмокоагулазная активности), лизоцимная активность и полиантибиотикорезистентность, характеризующие патогенных виды микросимбионтов, характерные преимущественно для дисбиоза кишечника.

Таким образом, подход к инфекции с позиции симбиологии позволил определить параметры важнейших физиологических функций выживания микроорганизмов, таких как размножение и персистенция (антилизоцимная активность и биопленкобразование), составляющих системообразующий фактор микросимбиоценоза кишечника. Указанные характеристики микросимбионтов оказались универсальными, так как встречались практически с одинаковой частотой при эубиозе и дисбиозе кишечника и имели высокий коэффициент кластерной дифференцировки, по сравнению с другими биологическими параметрами микроорганизмов.

Известно, что для каждого биотопа существует свой «ключевой» основной) вид(ы) нормальной микрофлоры, обладающий универсальным набором характеристик микробного антагонизма в защите этого биотопа.

Выбор в качестве доминантов Bifidobacterium spp. обусловлен тем, что именно бифидобактерии являются важнейшими представителями облигатной

249 микрофлоры кишечника (Гончарова Г.И., 1987; Roy D., 1992; Vasiljevic Т. et al., 2008). Функции бифидофлоры разнообразны, одной из которых является поддержание нормального микроэкологического статуса занимаемого биотопа (Шендеров Б.А., 1996, 1998). *

При оценке влияния бифидобактерий на рост/размножение, биопленкообразование и антилизоцимную активность ассоциантов выявлены различные типы взаимодействий микроорганизмов, в паре «доминант-ассоциант», характер которых зависел от видовой принадлежности микросимбионтов.

Установлено, что доминантный микросимбионт оказывал позитивное воздействие: с одной стороны, - стимулируя ассоциативные микросимбионты, характерные для эубиоза кишечника человека, a é другой -ингибируя виды микроорганизмов, часто обнаруживаемые при дисбиозе кишечника, что могло бы иметь значение при реализации бифидобактериями колонизационной резистентности биотопа.

Полученные данные подтверждаются клинико-бактериологическими материалами о частоте высеваемости ассоциаций условно-патогенных бактерий с разнообразными видами бифидофлоры у пациентов различных возрастных групп при эубиозе и дисбиозе кишечника (Гончарова Г.И., 1987; Барановский А.Ю. с соавт., 2008; Амерханова A.M., 2009; Reuter G., 2001; Collado M.C. et al., 2008). *

Обобщение полученных результатов позволило определить антилизоцимную активность микросимбионтов, как «биомишень», через которую осуществляются межмикробные взаимоотношения в их ассоциации, что раскрывает один из механизмов функционирования микросимбиоценоза при дисбиозе и эубиозе биотопа дистального отдела толстого кишечника человека. Кроме того, АЛА микроорганизмов, отвечает основным признакам, характеризующим «биомишень»: «качество», «распространенность», «специфичность», «разработка метода анализа» (Арчаков А.И., Иванов A.C., 1996; Дубанов A.B., 2001; 1999; Hodgson J, Marshall А., 1998). *

Целесообразность использования антилизоцимного признака'бактерий отмечена в работах по изучению взаимоотношений между доминантными и ассоциативными симбионтами при формировании микробиоценоза женской репродуктивной системы (Черкасов C.B., 2006; Бухарин О.В. и др., 2007) и при межклеточных взаимоотношениях бактериально-грибкового сообщества в микросимбиоценозе кишечника человека (Бухарин О.В. и др., 2006).

Д.А., 2004; Фадеев С.Б., 2009).

Таким образом, изучение роста/размножения и обеих часто обнаруживаемых у микроорганизмов персистентных характеристик (БПО и

АЛА), включенных в системообразующий фактор микросимбиоценоза, выявило сходные изменения данных признаков при взаимоотношениях микросимбионтов в паре «доминант-ассоциант».

Полученные данные о взаимодействии микросимбионтов в паре доминант-ассоциант» свидетельствуют, что экзометаболиты бифидобактерий, обладают плейотропным эффектом и способны осуществлять регуляторную функцию: в высоких концентрациях угнетать рост/размножение условно-патогенных микроорганизмов, а в субингибиторных - модифицировать их персистентные свойства антилизоцимную активность и биопленкобразование). Тем^ самым бифидобактерии либо напрямую оказывают антимикробное действие на микрофлору, либо опосредованно, через снижение биологических свойств микросимбионтов, сочетано с антимикробными факторами естественной резистентности макроорганизма, могут способствовать элиминации патогенов из организма хозяина.

В других работах также показано, что метаболиты микросимбионтов могут обладать плейотропным эффектом и в субингибиторной концентрации

251 i выступают в качестве сигнальных молекул при регуляции внутри- и межвидовых взаимоотношений микроорганизмов (Fajardo A., Martinez J. L., 2008): снижают экспрессию генов SOS-ответа (Mesak L. R., Miao V., Davies J., 2008), уменьшают биопленкообразование (Starner Т. D. et. al., 2008), влияют на ростовые свойства (Kolenbrander Р. Е. et. al., 2002), а также изменяют выраженность вирулентных свойств у разных видов бактерий (Linares J. F. et. al., 2006; Skindersoe M. E. et. al., 2008).

Проведенные предварительные эксперименты прзволяют предположить, что в регуляции межмикробных взаимоотношений при функционировании микросимбиоценоза важную роль играют микробные метаболиты, оказывающие регуляторное действие на биологические свойства микросимбионтов. К сходным выводам пришли Shank А. Е. and Kolter R. (2009), которые связывали регуляторные взаимодействия микроорганизмов с составом экзометаболитов микрофлоры, а именно, с наличием в супернатанте «сигнальных» молекул. С одной стороны, фенотипические изменения микробных популяций и изучение биомодуляции между микроорганизмами свидетельствуют, что представители микрофлоры могут общаться с помощью малых микробных молекул, а с другой - данные микробные молекулы могут быть использованы в качестве индукторов новых метаболитов-посредников в результате межвидового взаимодействия симбионтов при ассоциативном симбиозе.

Вот почему полученные результаты по взаимодействию микроорганизмов в паре «доминант-ассоциант» характеризовали лишь тенденцию изменений изучаемых признаков при прямом воздействии экзометаболитов доминантов на ассоцианты. В связи с этим, был изменен алгоритм эксперимента, при котором определение влияния экзометаболитов бифидобактерий на рост/размножение, антилизоцимную активность и биопленкобразование микроорганизмов проводили после предварительного соинкубирования культур бифидобактерий с супернатантами микросимбионтов. Проведение такого рода экспериментов было основано на предположении, что в условиях микросимбиоценоза экзометаболиты ассоциантов способны модифицировать биологические свойства бифидофлоры, индуцируя у них выработку экзометаболитов, что способствует изменению взаимодействия бифидофлоры с микросимбионтами и может оказаться полезным при микробном распознавании «свой-чужой». Известно, что индукция метаболитов микробной клетки происходит за счет функционирования сенсорных систем микроорганизмов, что обеспечивает восприятие ими состояния окружающих условий среды и способствует адекватному использованию механизмов адаптации и выживания (Воробева Л.И., 2003; Ткаченко А.Г., 2011; Soncini F, Groisman Е. А, 1996; Henke J., Bassler В., 2004; Laub М. Т., Goulian *М. 2007; Bury-Mone S. et. al, 2009).

Проведенные эксперименты позволили выявить способность доминантов в ответ на воздействие супернатантов ассоциантов более четко усиливать или угнетать эффекты влияния бифидофлоры на физиологические функции ассоциантов. Внесение в среду культивирования субингибиторных концентраций экзометаболитов ассоциантов не увеличивало численность Bifidobacterium spp., что позволило заключить, что последующее влияние метаболитов доминантов на микросимбионты не было связано с изменением численности бифидобактерий, а 'являлось следствием изменения их функциональной активности.

Первоначальные эксперименты по изучению влияния экзометаболитов бифидобактерий на ассоцианты под контролем их ростовых свойств и персистентных характеристик выявили преимущественное ингибирующее воздействие доминантов на ассоцианты, характерные для дисбиоза кишечника (клебсиеллы, гемолитические лактозонегативные эшерихии и др.), и, напротив - чаще стимулирующий или индифферентный тип влияния на бактерии, представителей нормофлоры (лактозопозитивные негемолитические эшерихии, энтерококки). ?

Использование алгоритма микробного распознавания показало, что предварительное соинкубирование бифидобактерий с супернатантами видов микроорганизмов, представителей дисбиотической микрофлоры способствовало нарастанию распространенности ингибирующего эффекта влияния доминантов на ростовые свойства ассоциантов. В тоже время, было отмечено уменьшение распространенности ингибирующего типа воздействия доминантов на бактерий, представителей нормофлоры.

Аналогичные данные были получены и при определении влияния экзометаболитов бифидобактерий на биопленкобразование и антилизоцимную активность микроорганизмов.

При проведении экспериментов мы обратили внимание, что выраженность «ответа» бифидофлоры на присутствие в среде супернатантов микросимбионтов не зависела от изучаемых свойств (PC, АЛА, БПО) микросимбионтов, а была связана с видом бифидобактерий, убывая в ряду В. longum > В. adolescentis > В. bifidum.

Разработанный алгоритм микробного распознавания в микросимбиоценозе кишечника человека, позволил экспериментально выявить оппозитный феномен (усиление/подавление) важнейших физиологических функций выживания микросимбионтов (рост/размножение, биопленкобразование и антилизоцимная активность) и дифференцировать «свои» и «чужие» виды микроорганизмов в парах «доминант-ассоциант».

Предварительное соинкубирование В. longum с супернатантами клебсиелл, золотистого стафилококка, лактозонегативной гемолитической кишечной палочки и грибов рода Candida (с каждым в отдельности),

254 способствовало снижению экспрессии PC, БПО и АЛА микроорганизмов, на основании чего они были отнесены к «чужим» видам микросимбионтов.

Разработанный способ оценки микробного распознавания «свой-чужой» позволил проводить такую «диагностику» не только на межвидовом, но и внутривидовом уровне. Иллюстрацией внутривидового распознавания могут служить данные по влиянию бифидобактерий на кишечную палочку -лактозопозитивную негемолитическую и лактозонегативную гемолитическую.

Лактозонегативные гемолитические эшерихии (характерные для патобиоценоза) вызывали усиление антагонистической активности бифидобактерий против себя, в результате чего происходило снижение PC, АЛА и БПО данных эшерихий; лактозопозитивные Е. coli (нормоценоз), предварительно воздействуя на бифидобактерии, способствовали повышению стимулирующего влияния бифидобактерий на PC, АЛА и БПО кишечных палочек.

Проведенные ранее эксперименты и данные кластерного анализа подтвердили возможность использования изученных параметров -роста/размножения микроорганизмов, их биопленкообразования и антилизоцимной активности в качестве системообразующего фактора микросимбиоценоза. Изменение данных признаков микросимбионтов в паре «доминант-ассоциант» имел высокий уровень значимости и позволял оценивать функциональные взаимосвязи микросимбионтов.

Таким образом, полученные результаты показали, что при ассоциативном симбиозе не только сам хозяин в состоянии организовать собственную защиту от ассоциантов, различая «чужаков» при помощи рекогносцировочных механизмов врожденного иммунитета (ПРР клеток), но и при помощи своей нормофлоры, которая, судя по приведенным результатам биорегуляции микросимбионтов, способна реализовать принцип «микробного распознавания» ассоциантов в системе «свой - чужой». Другими словами, на основании экспериментальных данных выявлен феномен опуозитного усиление/подавление) влияния микроорганизмов на их биологические свойства (антагонистические, персистентные) пары «доминант - ассоциант» в условиях микросимбиоценоза, когда «свои» поддерживают «своих», но

256 проявляют нетерпимость к «чужим» микробным видам. Вероятно, в этом заложен определенный биологический смысл защиты хозяина через его колонизационную резистентность, реализуемую в ^условиях микросимбиоценоза при помощи нормофлоры хозяина.

На заключительном этапе работы были оценены некоторые механизмы адаптации микроорганизмов в условиях ассоциативного симбиоза. Среди них было рассмотрено значение микробных экзометаболитов адаптогенов (алкилоксибензолов), влияние микрофлоры на про- и противовоспалительные цитокины и хронобиологические особенности взаимодействия микроорганизмов в ассоциации.

В связи со значимостью алкилоксибензолов (АОБ) как метаболитов микроорганизмов, обеспечивающих защитные эффекты микробной клетки (Эль-Регистан Г.И., 2005; Николаев Ю.А., 2006), было оценено их влияние на изучаемые базовые физиологические функции микросимбионтов -размножение и персистенцию бактерий. Учитывая, что вклад в адаптацию также вносит и внутрипопуляционная фенотипическая вариабельность, от гг которой зависит результативность симбиозов, замещение и поддержание продуктивных вариантов (Головлев E.JL, 1998; Проворов H.A., 2000; van der Woude M.W. et al., 2004), изучение данного явления проводили с позиции изменения популяционной структуры микроорганизмов.

Проведенные исследования позволили установить, что низкомолекулярные внеклеточные регуляторные метаболиты бактерий контролируют развитие адаптивных реакций как доминантных, так и ассоциативных микросимбионтов, влияя на их рост/размножение и популяционную гетерогенность по биопленкообразованию и л антилизоцимному признаку. При этом влияние АОБ на доминантные и ассоциативные микроорганизмы различалось. Отмечена стимуляция роста/размножения и биопленкообразования доминантных бактерий под действием гомологов алкилоксибензолов (С-7 АОБ), и, напротив угнетение ростовых свойств и активности образования биопленок ассоциативных

257 микросимбионтов. Степень изменений биологических свойств микроорганизмов, как доминантов, так и ассоциантов, зависела от химического строения АОБ и его концентрации в среде культивирования.

Также при действии гомологов алкилоксибензолов на популяцию микросимбионтов выявлено снижение среднепопуляционных значений антилизоцимной активности как доминантных, так и ассоциативных микроорганизмов. Однако, популяционная структура по антилизоцимной активности доминантов характеризовалась сохранением доли клонов со средними значениями признака, тогда как у ассоциативных микроорганизмов преобладали клоны с низкими значениями АЛА.

Полученные данные, вероятно, свидетельствуют об одном из механизмов адаптации доминантной микрофлоры к условиям их окружения. Можно предположить, что присутствие алкилоксибензолов в окружающей среде способствует усилению колонизации бифидобактериями желудочно-кишечного тракта, что важно для формирования нормобиоценоза при эубиозе кишечника человека. Тогда как в данных условиях, снижение роста/размножения, биопленкообразования и антилизоцимной активности может свидетельствовать о переходе ассоциантов в гипометаболическое состояние с последующим формированием покоящихся клеток, что согласуется с работами отечественных авторов (Эль-Регистан Г.И. и др., 2006,; Мулюкин А.Л., 2010; Николаев Ю.А., 2011).

Ю.М., 2001, 2002; Horvat R., 1989; Leidal K.G., 2003). К сожалению, данные о

258 t распространенности и выраженности способности доминантных и ассоциативных микроорганизмов, представителей микрофлоры дистального отдела толстого кишечника человека к деградации/связыванию различных видов цитокинов единичны и не позволяют в полной мере оценить значимость этого свойства во взаимоотношениях микроорганизмов и человека. п.

Таким образом, полученные в работе результаты свидетельствуют о наличии АЦА у доминантных и ассоциативных микроорганизмов. Полученные данные о снижении концентрации цитокинов при воздействии супернатантов микроорганизмов в известной степени согласуются с имеющимися сведениями о модификации цитокинов различными видами бактериальных протеаз, содержащихся в супернатантах микроорганизмов (Leidal K.G., 2003; Kubica М., 2008; Sheets S.M., 2008; Potempa J., 2009).

Высокая экспрессия АЦА в отношении как провоспалительного цитокина - ФНО-а, так и противовоспалительного цитокина - ИЛ-10 у доминантов (бифидобактерий и лактобацилл), в сравнении с ассоциативной микрофлорой, расширяет наши представления о регулирующем влиянии нормальной микробиоты на цитокиновый статус организма человека, что может обуславливать адаптацию микросимбионтов в организме хозяина и участие в формировании иммунологической толерантности к индигенной микрофлоре, посредством изменения концентрации цитокинов в микроокружении клеток (Jump R.L., 2004; Silva М. F., 2010; Tanoue Т., 2010).

Для функционирования живых систем и их выживания в изменяющейся окружающей среде постоянно требуется координация и регуляция разнообразных процессов сложной интегрированной симбиотической системы, обеспечивающей приспособление, что возможно лишь при изменении хроноструктуры физиологической активности биологических характеристик микроорганизмов под действием экзометаболитов ассоциативной микрофлоры. В связи с этим на моделях S. aureus, Е. coli, Р. aeruginosa и С. albicans были проведены эксперименты по изучению биоритмов физиологических функций микрооргайизмов в ассоциациях.

Библиография Диссертация по биологии, доктора медицинских наук, Перунова, Наталья Борисовна, Оренбург

1. Анохин П. К. Принципы системной организации функций — М., «Наука», 1973. С. 5—61

2. Бабусенко Е. С., Эль-Регистан Г. И., Градова Н. Б. и др. Исследование мембранотропных ауторегуляторных факторов метанокисляющих бактерий // Успехи химии, 1991. Т. 60, № 11. С. 2362-2372.

3. Багдасарян А.С. Биотехнология симбиотических продуктов на молочной основе с использованием растительных бифидогенных волокон // Автореф. дис. канд. технич. наук. Москва, 2007. 22с.

4. Белобородова Н. В., Байрамов И. Г. Роль микробных сообществ или биопленок в кардиохирургии // Антибиотики и химиотерапия, 2008. № 53. С. 11-22.

5. Белобородова Н. В., Осипов Г. А. Гомеостаз малых молекул микробного происхождения и его роль во взаимоотношениях микроорганизмов с организмом хозяина // Вестник РАМН, 1999. С.25-31.

6. Беляев И.М. Иммунная система слизистых // Иммунология. — 1997. — №4. —С. 7-13.

7. Бондаренко В. М., Яблочков А. Л., Романова Ю.М. Характеристика плазмиды Klebsiella pneumoniae, несущей маркеры лекарственной устойчивости и антилизоцимной активности // Журн. микробиологии, 1988. № 3, С. 28 -32.

8. Брудастов Ю. А. Антикомплементарная активность бактерий: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Челябинск, 1992.

9. Бурмистрова А.Л. Иммунный гомеостаз и микросимбиоценоз. Метаморфозы и пути развития воспалительных заболеваний кишечника / А.Л. Бурмистрова. Челябинск: Челябинский дом печати, 1997. - 216 с.

10. Бухарин О. В. Персистенция патогенных бактерий. М.-Медицина; Екатеринбург: Уро РАН, 1999. 365 с.

11. Бухарин О. В, Валышев А. В, Гильмутдинова Ф. Г. и др. Экология микроорганизмов человека. Екатеринбург: УрО РАН, 2006. 476 с.

12. Бухарин О. В, Гинзбург А. JI, Романова Ю. М. и др. Механизмы выживания бактерий. М. Медицина, 2005. 367 с.

13. Бухарин О. В, Иванова Е. В, Перунова Н. Б. и др. Антагонистическая активность бифидофлоры кишечного биотопа в норме и при дисбиозах // Медицинская наука и образование Урала, 2009. №3. С. 35-37.

14. Бухарин О. В, Кириллов Д. А, Кириллов В. А. Скрининг плазмид у бактерий рода Bacillus, обладающих антилизоцимной активностью // Журн. микробиологии, 2006. № 1. С. 3 6.

15. Бухарин О. В, Лобакова Е. С, Немцева Н. В. и др. Ассоциативный симбиоз. Екатеринбург: УрО РАН, 2007а. 264 с.

16. Бухарин О. В, Перунова Н. Б, Эль-Регистан Г. И. и др. Влияние химического аналога внеклеточных микробных ауторегуляторов на антилизоцимную активность бактерий // Журн. микробиологии, 20076. № 6. С. 3-6.

17. Бухарин О. В, Перунова Н. Б, Явнова С. В. Изменение популяционной структуры бактерий по антилизоцимному признаку под влиянием гексилрезорцина // Журн. микробиологии, 2008. № 6. С. 7-10.

18. Бухарин О.В, Валышев A.B., Елагина H.H. и др. Способ определения антилизоцимной активности микроорганизмов: патент РФ № 2126051 от 10.02.1999

19. Бухарин О.В, Усвяцов Б.Я. Бактерионосительство (медико-экологический аспект). Екатеринбург: УрО РАН, 1996. 206 с.

20. Ваксман 3. А. Антагонизм микробов и антибиотические вещества, пер. с англ, М, 1947

21. Волошин С. А, Капрельянц А. С. Межклеточные взаимодействия в бактериальных популяциях // Биохимия, 2004. Т.69, № 1. С. 1555—1564.

22. Воробьев A.A., Лыкова Е.А. Бактерии нормальной микрофлоры:биологические свойства и защитные функции // Микробиология, 1999. №6.2661. С. 102-105.

23. Вострокнутова Г. Н., Капрельянц А. С., Светличный В. В. и др. Мембраноактивные свойства препарата из культуральной жидкости бактерий, обладающего ауторегуляторным действием // 1 Прикл. микробиология и биохимия, 1983. Т. 19, вып. 4. С. 547 551. 4

24. Высоцкий В. В., Котлярова Г. А. Поли(гетеро)морфные формы патогенных бактерий в инфекционной патологии // Журн. микробиологии, 1999. №2. С. 100—104.

25. Галактионов В.Г. Как работает иммунная система // Соросовский образовательный журал, №12, 1997. С.2-9

26. Герасимов В. Е. Роль антилизоцимной активности во внутриклеточном паразитировании шигелл: Автореф. дис. канд. мед. наук. Челябинск, 1989.

27. Гинцбург А. Д., Ильина Т. С. , Романова Ю. М. "Quorum, sensing " или социальное поведение бактерий // Журн. микробиологии, 2003. № 5. С. 86-93.

28. Головлев Е. Л. Метастабильность фенотипа у бактерий //Микробиология. 1998. Т.67, С . 149-155. *

29. Голод Н. А., Лойко Н. Г., Мулюкин А. Л. и др. Адаптация молочнокислых бактерий к неблагоприятным для роста условиям // Микробиология. 2009. Т. 78, № 3. С. 317 335.

30. Грузина В. Д. Коммуникативные сигналы бактерий // Антибиотики и химиотерапия, 2003. Т. 48, № 10. С. 32 39.

31. Гурвич А.Г., Гурвич Л.Д. Митогенетическое излучение. Физико-химические основы и приложения в биологии и медицине. М.: Медгиз, 1945. 284 с.

32. Давыдова О. К., Дерябин Д. Г., Никиян А. Н. и др. О механизмах взаимодействия ДНК с химическими аналогами микробных аутоиндукторов анабиоза // Микробиология, 2005. Т.74, №5. С. 616-625.

33. Демкина Е. В., Соина В. С., Эль-Регистан Г. И. Образование покоящихся форм Arthrobacter globiformis в автолизирующихся суспензиях // Микробиология, 2000. Т.69, № 3. С. 383—388.

34. Дубанов А. В., Иванов А. С., Арчаков А. И. Компьютерный поиск новых мишеней для действия противомикробных средств на основе сравнительного анализа геномов // Вопросы медицинской химии: Научно-теоретический журнал, 2001. Том 47, № 3 . С. 353-367.

35. Дубанов А. В., Иванов А. С., Арчаков А. И. Разработка методов компьютерного анализа геномной информации для поиска белков-мишеней с целью создания новых противомикробных средств // Аллергия, астма и клиническая иммунология, 2003. Том 7, № 8 . С. 38-42.

36. Дуда В. И., Пронин С. В., Эль-Регистан Г. И. и др. Образование покоящихся рефрактильных клеток у Bacillus cereus под влиянием ауторегуляторного фактора// Микробиология, 1982. Т.51, № 1. С. 77-81.

37. Звягинцев Д.Г., Добровольская Т.Г., Лысак Л.В. Растения как центры формирования бактериальных сообществ // Ж. общ. биологии, 1993. Т. 54, №2. С. 183-200.

38. Иванов A.C., Веселовский A.B., Дубанов A.B. и др. Интегральная платформа «От гена до прототипа лекарства» in silco и in vivo // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2006, Т. I, № 2. С. 18 -35.

39. Иванова Е. В. Биологические свойства бифидобактерий и их взаимодействие с микросимбионтами кишечной микрофлоры ^человека Автореф. дис. . канд. мед. наук. Оренбург, 2010.

40. Иванова Е. В., Гордеева С. В., Перунова Н. Б. и др. Влияние экзометаболитов бифидобактерий на способность формировать биоплёнки штаммами Candida albicans // Иммунопатология, аллергология, инфектология, 2009а. №1. С. 21-22. 0

41. Иванова Е. В., Перунова Н. Б., Валышев А. В. и др.<? Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах // Журнал. Микробиологии, 20096. № 2. С. 89-93.

42. Иерусалимский Н. Д. Физиология развития чистых бактериальных культур. Дисс. докт. биол. наук. М., ИНМИ АН СССР, 1952. 787 с.

43. Ильина Т. С., Романова Ю. М., Гинцбург A. JI. Биопленки как способ существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина: феномен, генетический контроль и системы регуляции их развития // Генетика, 2004. Т.40, № 11. С. 1445- 1456.

44. Казначеев В.П., Михайлова Л.П. Сверхслабое излучение в межклеточных взаимодействиях. Новосибирск: Наука. 1981. 121с.

45. Кириллов Д. А., Перунова Н. Б., Челпаченко О. Е. и др. Модифицирующее действие Saccharomyces boulardii на биологическиесвойства энтеробактерий // Журн. микробиологии, 2002. № 4. С. 57 -159.л\

46. Кокряков В. Н. Очерки о врожденном иммунитете. СПб.: Наука, 2006. 261 с.

47. Колпаков А. И., Ильинская А. Н., Беспалов М. И. и др. Стабилизация ферментов аутоиндукторами анабиоза как один из механизмов устойчивости покоящихся форм микроорганизмов // Микробиология, 2000. Т. 69, №2. С. 224-230.

48. Коробов В. П., Лемкина Л. М., Полюдова Т. В. и др. Выделение и характеристика нового низкомолекулярного антибактериального пептида семейства лантибиотиков//Микробиология, 2010. Т. 79, № 2. С. 228-238А

49. Кузин A.M. Вторичные биогенные излучения лучи жизни Пущино, 1997. 38 с.

50. Лапин С. В., Тотолян А. А. Иммунологическая лабораторная диагностика ревматических заболеваний Пособие для врачей Издательство: Человек. 2006. 128 с. ♦

51. Лебедев К.А. , Понякина И.Д. Иммунология образраспознающих рецепторов (интегральная иммунология). М.: "ЛИБРОКОМ", 2009. 256 с.

52. Липова В. В., Шушпанова О. Н., Казацкая Ж. А. и др. Стабилизирующее действие алкилоксибензолов на антитела против HBs-антигена// Иммунология, 2007. №1ч

53. Лойко Н. Г. Ауторегуляторные факторы развития бактериальных культур. Дисс. на соис.уч. ст. к.б.н. Москва, 2003.

54. Ляпунов А. А. О рассмотрении биологии с позиции изучения живой природы как большой системы // Проблемы методологии системного исследования. Ред колл. И. В. Блауберг, В. Н. Садовский, Э. Г. Юдин. -М.: «Мысль», 1970. С. 185 188.

55. Маглыш С.С. Общая экология: Учеб. пособие / С.С. Маглыш. —. Гродно: ГрГУ, 2001. — 111 с.

56. Маргулис А.Б. Низкомолекулярные ауторегуляторные соединения как триггерные молекулы стресса у бактерий. Дис. . канд. биол. нау& Казань: КГУ, 2005.

57. Месарович М. Общая теория систем: математические основы / М.Месарович, Я.Такахара; Пер. с англ. Э. Л. Наппельбаума; под ред. В. С. Емельянова. — М.: «Мир», 1978

58. Мулюкин А. Л., Луста К. А., Грязнова M. Н. Образование покоящихся форм в автолизирующихся суспензиях // Микробиология, 1996. Т.66, № 1. С. 42-49.

59. Мулюкин А. Л., Филлипова С. Н., Козлова А. Н. и др. Видонеспецифичность действия низкомолекулярных ауторегул^торов -неацилированного лактона гомосерина и гексилрезорцина на рост и развитие бактерий // Микробиология, 2006. Т.75, №4. С. 472-482.

60. Мулюкин А.Л., Сорокин В.В., Лойко Н.Г. и др. Сравнительное изучение элементного состава вегетативных и покоящихся клеток микроорганизмов // Микробиология, 2002. Т.71, № 1. С. 37—48.

61. Несвижский Ю. В., Воробьев А. А., Белоносов С. С. и др. Анализ простых межмикробных взаимоотношений в микробиоценозе толстой кишки человека // Вестник РАМН, 1997. № 3. С. 23 -26.

62. Николаев Ю. А., Плакунов В. К. Биопленка "город микробов " или аналог многоклеточного организма? // Микробиология, 2007. Т.76,' № 2. С. 140-163.

63. Николаев Ю. А., Мулюкин А. Л., Степаненко И. Ю. и др. Ауторегуляция стрессового ответа микроорганизмов // Микробиология, 2006. Т.75, №4. С. 489-496.

64. Новосельцев В.Н. Теория управления и биосистемы. f Анализ сохранительных свойств М.: Наука, 1978. 320 с

65. Олескин А. В., Ботвинко И. В., Цавкелова Е. А. Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов // Микробиология, 2000. Т.69, № 3. С. 309—327.

66. Панчишина М. В., Олейник С. Ф. Дисбактериозы кишечни-ка // Киев: Здоровье, 1977. 190 с.

67. Перунова Н. Б. Механизмы формирования ассоциативного симбиоза в бактериально-грибковых сообществах человека // Журн. Медицинская наука и образование Урала, 2009. № 3. С. 45-46. ?

68. Перунова Н. Б. Характеристика биологических свойств микроорганизмов в бактериально-грибковых ассоциациях кишечника человека. Автореф. дис. канд. мед. наук. Оренбург, 2003.

69. Перунова Н. Б., Иванова Е. В. Влияние бифидобактерий на антилизоцимную активность микроорганизмов и их способность к образованию биопленок // Журн. микробиологии, 2009. № 4. С. 46-49.

70. Перунова Н.Б., Гордеева С.В., Бухарин О.В. Ростовые свойста, образование биопленок и антилизоцимная активность Bifidobacterium bifidum при воздействии химических аналогов алкилоксибензолов fl Журн. Микробиологии, 2010. № 5. С.49-53.

71. Перунова Н.Б., Иванова Е.В., Бухарин О.В. Микробная регуляция биологических свойств бактерий кишечного микросимбиоценоза человека // Журн. микробиол., 2010. №6. С. 76 — 80.

72. Петровская В. Г., Бондаренко В. М., Гостева В. В. и др. Роль271антилизоцимного признака для выживания бактерий в макрофагах переферической крови человека // Эпидемиология и микробиология раневых инфекций. М, 1986. С. 34 -35.

73. Пименов Е. В. Тотолян А. А, Бывалов А. А. и др. Современные представления о патогенезе инфекционных заболеваний // Вестник РАМН, 2003. № 6. С. 3-9.

74. Приказ Минздрава России от 09.06.2003г. №231 Отраслевой стандарт «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» (ОСТ 91500.11.00042003).f

75. Проворов H.A. Генетико-эволюционные основы учения о симбиозе // Журн. общ. биологии, 2001. Т. 62, № 6. С. 472-495.78. Рапопорт

76. А, Математические аспекты абстрактного анализа систем //Исследования по общей теории систем. М.: Изд-во «Прогресс», 1969, с. 83-105.

77. Реброва Р. Н. Грибы рода Candida при бактериальных инфекциях. М.: Медицина, 1979. 256 с.

78. Реброва Р. Н. Грибы рода Candida при заболеваниях негрибковой этиологии. 2-е изд., перераб, и доп. М.: Медицина, 1989. 123 с.

79. Ройт А. Основы иммунологии. М: Мир, 1991. 327 с.

80. Романова Ю. М, Смирнова Т. А, Андреев A. JI. и др. Образование биопленок пример «социального поведения» бактерий // Микробиология, 2006. Т.75, № 4. С. 1 - 6.

81. Романова Ю.М, Алексеева Н.В, Степанова Т.В. и др. Влияние фактора некроза опухоли на размножение вегетативных и некультивируемых форм сальмонелл. Журн. микробиол. 2002, 4: 20—25.

82. Романова Ю.М, Бошнаков Р.Х, Баскакова Т.В, Гинцбург A.JI.

83. Механизмы активации патогенных бактерий в организме хозяина.

84. Журн.микробиологии. 2000, 4: 7-11.

85. Светличный В. А, Эль-Регистан Г. И, Романова А. К. и др.

86. Характеристики ауторегуляторного фактора с^, вызывающего автолиз клеток272

87. Pseudomonas carboxydoflava и Bacillus cereus II Микробиология, 1983. T.52, № 1. С.33 38.

88. Свирежев Ю.М., Елизаров Е.Я. Математическое моделирование биолог ических систем. М.:Наука, 1972. 159 с.

89. Сергеев А. Ю., Сергеев Ю. В. Кандидоз. Природа инфекции, механизмы агрессии и защиты, лабораторная диагностика, клиника и лечение. М.: Триада-Х, 2001. 472 с.

90. Смирнов С. Г. Этология бактерий новое направление в исследовании прокариотов. Физико-химические исследования патогенных энтеробактерий в процессе культивирования. Иваново: Ивановский государственный медицинский институт, 1985. С. 5-10.

91. Смирнов С.Г. Этология бактерий. Иваново: Иванов, гос. л$ед. акад. 2004. С. 10-20.

92. Соколов В. Ю. Механизмы антилизоцимной активности бактерий. Автореф. дис.канд. мед. наук. Челябинск, 1990.

93. Усвяцов Б.Я., Паньков A.C., Бухарин О.В. Механизмы взаимодействия ассоциативных симбионтов при вирусо-бактериальных инфекциях // Журн. Микробиологии, 2009. №2. С. 117—121.

94. Фадеев С. Б., Перунова Н. Б., Явнова С. В. Формирование биопленок клиническими штаммами возбудителей флегмон мягких тканей // Журн. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия, 20Ç8. Т. 10, №2 С. 40-41.

95. Фадеев С.Б., Немцева Н.В., Перунова Н.Б. и др. Способность возбудителей флегмон мягких тканей формировать биопленки // Инфекции в хирургии. 2009. Т. 7, №2. С.41-45.

96. Фадеев С.Б., Немцева Н.В., Перунова Н.Б. и др. Формирование биопленок возбудителями раневой инфекции и флегмон мягких тканей // Хирург, 2010. №1. С. 11-18.

97. Хмель И. A. Quorum-sensing регуляция экспрессии генов: фундаментальные и прикладные аспекты, роль в коммуникации бактерий // Микробиология, 2006. Т. 75, № 4. С. 457 464.

98. Хохлов А. С. Низкомолекулярные микробные ауторегуляторы. М.: Медицина, 1988. 270 с.

99. Челпаченко О. Е. Патогенетическое значение микроСшоценоза кишечника у детей с синдромом дисплазии соединительной ткани и возможные пути коррекции: Автореф. дис. . докт. мед. наук. Оренбург, 2003.

100. Черешнев В.А., Гусев Е.Ю. Иммунология воспаления: роль цитокинов. Медицинская иммунология. 2001, 3 (3): 361-368.

101. Черкасов С. В. Бактериальные механизмы колонизационной резистентности репродуктивного тракта женщин // Журн. микробиологии, эпидемиологии, иммунобиологии. 2006. №4. С. 100-105.

102. Черкасов С. В., Забирова Т. М., Сгибнев А. В. и др. Изменение биологических свойств Staphylococcus epidermidis и Escherichia coli под влиянием метаболитов вагинальных лактобацилл в эксперименте // Журн. микробиологии, 2001. № 4. С. 114 -117.

103. Шагинян И. А., Хмель И. А., Романова Ю. М. и др. Клинические штаммы комплекса Burkholderia cepacia: характеристика и выявление компонентов регуляторной системы Quorum sensing II Молекуляр. генетика, микробиология и вирусология, 2003. №4. С. 15-20.

104. Шамилева И.А. Экология. Учебное пособие для вузов. М.,2004.

105. Шендеров Б. А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. М.:ГРАНТЪ, 1998а. Т.1, 288 с.

106. Шендеров Б. А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. М.:ГРАНТЪ, 19986. Т.2, 416 с.

107. Шиллер И. Г. Направленный антагонизм микробов. Киев. Госмедиздат УССР, 1952. 135 с.

108. Шпаков А. О. Пептидные аутоиндукторы бактерий // Микробиология, 2009а. Т. 78, № 3. С. 291 303.

109. Шпаков А. О. Сигнальные молекулы бактерий непептидной природы QS-типа // Микробиология, 20096. Т. 78, № 2. С. 163 175.

110. Шпаков А. О., Перцева М. JI. Системы сигнальной трансдукции прокариот// Журн. эвол. биохим. физиологии, 2008. Т. 44, С. 113-130.

111. Эль-Регистан Г. И. Покой как форма адаптации микроорганизмов // Бухарин О. В., Гинцбург A. JL, Романова Ю. М. и др. Механизмы выживания бактерий. М.: Медицина, 2005. С. 11 -129.

112. Эль-Регистан Г. И., Мулюкин А. Л., Николаев Ю. А. и др. Адаптогенные функции внеклеточных ауторегуляторов микроорганизмов // Микробиология, 2006. Т. 75, №4. С. 446 456.

113. Abergel С., Monchois V., Byrne D. et al. Structure and evolution of the Ivy protein family, unexpected lysozyme inhibitors in gram-negative bacteria // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007. V.104, P. 6394 6399.

114. Anwar H., Strap J.L., Chen K. et al. Dynamic interactions of biofilms of mucoid Pseudomonas aeruginosa with tobramycin and piperacillin // Antimicrob Agents Chemother., 1992. V. 36, No. 6. P. 1208-1214.

115. Anyanful A., Dolan-Livengood J. M., Lewis T. et. al. Paralysis and killing of Caenorhabditis elegans enteropathogenic Escherichia coli requires the bacterial tryptophanase gene // Mol. Microbiol., 2005. V. 57, P. 988 1007.

116. Aslim В., Kilic E. Some probiotic properties of vaginal lactobacilli isolated275from healthy women // Jpn J Infect Dis., 2006. V.59, P. 249-253.

117. Azam T.A., Hiraga S., Ishihama A. Two types of localization of the DNA-binding proteins within the Escherichia coli nucleoid // Genes Cells, 2000. V. 5, No. 8. P. 613-26.

118. Bassler B. L. Interspecies communication in bacteria // J. Clin. Invest., 2003. V. 112, P. 1291 -1299.

119. Bassler B. L., Losick R. Bacterially speaking // Cell, 2006. V. 125, P. 237 -246. a

120. Berg R.D. Bacterial translocation from the gastrointestinal tract//Trends Microbiol., 1995. V. 3, P. 149-154.

121. Berg R.D. Mechanisms confining indigenous bacteria to the gastrointestinal tract // Amer. J. Clin. Nutr., 1980. V. 33, P. 2472-2484.

122. Berg R.D., Bernasconi P., Fowler D. et al. Inhibition of Candida albicans translocation from the gastrointestinal tract of mice by oral administration of Saccharomyces boulardii // J Infect Dis., 1993. V. 168, P. 1314-1318.

123. Bevilacqua L., Ovidi M., Di Mattia E. et al. Screening of Bifidobacterium strains isolated from human faeces for antagonistic activities against potentially bacterial pathogens // Microbiological Research, 2003. V. 158, No. 2. P. 179- 185.

124. Bhunia A., Johnson M. G. A modified method to directly detect in SDS-PAGE the bacteriocin of Pediococcus acidilactici // Letters in Applied Microbiology, 1992. V. 15, P. 5-7.

125. Bigger J.W. Treatment of staphylococcal infections with penicillin // Lancet, 1944. V. 244, P. 497-500.

126. Bockelmann U., Janke A., Kuhn R. et al. Bacterial extracellular DNA forming a defined network-like structure // FEMS Microbiology Letters, 2006. V. 262, P. 31-38. ®

127. Bongaerts G. P. A., Kaptijn G. M. P. Aminoglycoside phosphotransferase-II-mediated amikacin resistance in Escherichia coli // Antimicrob. Agents Chemother, 1981. V. 20, P. 344-350.

128. Boon C., Deng Y., Wang L.H. et al. A novel DSF-like signal fromf

129. Burkholderia cenocepacia interferes with Candida albicans morphological transition // Isme J., 2008. V.2, P. 27 36.

130. Bradshaw D. J., Marsh P. D., Watson G. K. et. al. Role of Fusobacterium nucleatum and coaggregation in anaerobe survival in planktonic and biofilm oral microbial communities during aeration // Infect. Immun., 1998. V. 66, P. 4729 -4732.

131. Branda S. S., Vik A., Friedman L. et al. Biofilms: the matrix revisted // TRENDS in microbiol., 2005. V.13, No.l. P. 21 25.

132. Breukink E., de Kruijff B. The lantibiotic nisin, a special case or not? Biochim Biophys Acta // 1999. V. 1462, P. 223-234. »

133. Brodcky M. Stealth, sabotage and exploitation. Immunol. Rev. 1999, 168: 511.

134. Bruckmann A., Kunken W., Hartl A. et al. A phosphatidylinositol 3-kinase of Candida albicans influences adgesion, filamentous growth and virulence // Microbiology, 2000. V. 146, P. 2755 2764.

135. Burgess N. A., Kirke D. F., Williams P. et al. LuxS-dependent quorum sensing in Porphyromonas gingivalis modulates protease and haemagglutinin activities but is not essential for virulence // Microbiology, 2002. V. 148, P. 763 -772.

136. Butcher R. A., Schroeder F. C., Fischbach M. A. et. al. The identification of bacillaene, the product of the PksX megacomplex in Bacillus subtilis // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007. V. 104, P. 1506 1509.

137. Callewaert L., Vanoirbeek K. G. A., Lurquin I. et al. The Res Two-Component System Regulates Expression of Lysozyme Inhibitors and Is Induced by Exposure to Lysozyme // J. Bacteriol., 2009. V. 191, No. 6. P. 1979 1981.

138. Callewaert L., Vanderkelen L., Deckers D. et al. Detection of a lysozyme inhibitor in Proteus mirabilis by a new reverse zymogram method // Appl. Environ. Microbiol., 2008. V. 74, No. 15. P. 4978 4981. '

139. Carpentier B, Cerf O. Biofilm and their consequenses, with particular reference to hygiene in the food industry// J. Appl. Bacterid., 1993. V. 75, P. 499 -511.

140. Carr F.J, Chill D, Maida N. The lactic acid bacteria: a literature survey // Crit Rev Microbiol, 2002. V. 28, V. 281-370.

141. Casterton J. W, Cheng K. J, Geesey G. G. et al. Bacterial biofilms in nature and disease // Ann. Rev. Microbiol, 1987. V. 41, P. 435 464.

142. Casterton J. W, Lewandowski Z, Caldwell P. E. et al. Microbial biofilms // Annu. Rev. Microbiol, 1995. V. 49, P. 711 745.

143. Casterton J. W, Stewart P. S, Greenberg E. P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections // Science, 1999. V. 284, P. 1318 1322.

144. Chapman M. R, Robinson L. S, Pinkner S. J. et al. Role of Esherichia coli operons in directing amyloid fiber formation // Sciens, 2002 .V. 295, P. 851-855.

145. Chatterjee S, Almeida R.P, Lindow S. Living in two worlds: the plant and insect lifestyles of Xylella fastidiosa II Annu. Rev. Phytopathol, 2008. V. 46, P. 243-271.

146. Chauviere G, Coconnier M.H, Kerneis S. et al. Adhesion of human Lactobacillus acidophilus strain LB to human enterocyte-like Caco-2 cells // J Gen Microbiol, 1992. V. 138, No. 8. P. 1689-1696.

147. Cheigh C. I, Pyun Y. R. Nisin biosynthesis and its properties // Biotechnol. Lett, 2005. V. 27, P. 1641 1648.

148. Cheikhyoussef A, Pogori N, Chen W. et al. Antimicrobial proteinaceous compounds obtained from bifidobacteria: from production to their application // Int. J. of Food Microbiol, 2008. V. 125, P. 215 222.

149. Cheikhyoussef A, Pogori N, Chen W. et al. Antimicrobial activity and partial characterization of bacteriocin-like inhibitory substances (BLIS) produced by Bifidobacterium infantis BCRC 14602 // Food Control, 2009. V. 20, P. 553559

150. Chen X, Schauder S, Potier N. et. al. Structural identification of a bacterial quorum-sensing signal containing boron //Nature, 2002. V. 415, P. 545 -549.

151. Clarke M. B., Hughes D. T., Zhu C. et. al. The QseC sensor kinase: a bacterial adrenergic receptor // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006. V. 103, P. 10420 10425.

152. Cloud-Hansen K. A., Peterson S. B., Stabb E. V. et. al. Breaching the great wall: peptidoglycan and microbial interactions // Nat. Rev. Microbiol. 2006. V. 4, P.710 716.

153. Coconnier M.H., Lievin V., Hemery E. et al. Antagonistic activity against Helicobacter infection in vitro and in vivo by the human Lactobacillus acidophilus strain LB // Appl Environ Microbiol., 1998. V. 64, P. 4573-4580.

154. Collado M. C. Antimicrobial peptides are among the antagonistic metabolites produced by Bifidobacterium against Helicobacter pylori II International Journal of Antimicrobial Agents, 2005. V. 25, P. 385 391.

155. Collado M. C., Hernandez M., Sanz Y. Production of bacteriocin-like compounds by human fecal Bifidobacterium strains // Journal of Food Protection, 2005. V. 68, P. 1034-1040.

156. Cotter P. D., Hill C., Ross R. P. Bacteriocins: Developing innate immunity for food // Nat. Rev. Microbiol., 2005. V. 3, P. 777 788. ?

157. Cugini C., Calfee M. W., Farrow J.M. et al. Farnesol, a common sesquiterpene, inhibits PQS production in Pseudomonas aeruginosa // Mol. Microbiol., 2007. V. 65, P. 896 906.

158. Curtis M. A., Hawley S. A., Aduse-Opoku J. The rag locus of Porphyromonas gingivalis: a novel pathogenicity island // J. Periodont. i£es., 1999. V. 34, P. 400-405.

159. Da Re S., Ghigo J. M. A CsgD-independent pathway for cellulose production and biofilm formation in Escherichia coli // J. Bacterid., 2006. V. 188, P. 3073-3087.

160. Dagostino L., Goodman A. E., Marshall K. C. Physiological responses279tinduced in bacteria adhering to surfaces // Biofouling, 1991.V 4, P. 113-119.

161. Darenfed H., Grenier D., Mayrand D. Acquisition of plasmin activity by Fusobacterium nucleatum subsp. nucleatum and potential contribution to tissue destruction during periodontitis // Infect. Immun., 1999. V. 67, P. 6439 6444.

162. Davey M. E., O'Tool G. A . Microbial biofilm: from ecology to molecular genetics // Microbiol, a. Mol. Biol. Rev., 2000. V. 64, No. 4. P. 847 867.

163. Davies D.G., Marques C.N. A fatty acid messenger is responsible for inducing dispersion in microbial biofilms // Journal of Bacteriology 2009. V. 191, No 5. P. 1393-403. f

164. Davison J. Genetic exchange between bacteria in the environment // Plasmid. 1999. V. 42, P. 73 91.

165. De Souza E.L., Da Silva C.A., De Sousa C.P. Bacteriocins: molecules of fundamental impact on the microbial ecology and potential food preservatives // Braz. Arch. Biol. Technol., 2005. V. 48, P. 559-566.

166. De Vuyst L., Leroy F. Bacteriocins from lactic acid bacteria: production, purification, and food applications // J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 2007. V. 13, P. 194 199.

167. Deckers D., Masschalck B., Aertsen A. et. al. Periplasmic lysozyme inhibitor contributes to lysozyme resistance in Escherichia coli // Cell Mol. Life Sci, 2004. V. 61, No. 10. P. 1229 1237.

168. Dennis J. J, Zylstra G.J. Plasposons: Modular Self-Cloning Minitransposon Derivatives for Rapid Genetic Analysis of Gram-Negative Bacterial Genomes // Appl. Envir. Microbiol, 1998. V. 64: p. 2710 271$.

169. Deziel E, Lepine F, Milot S. et al. Analysis of Pseudomonas aeruginosa 4-hydroxy-2-alkylquinolines (HAQs) reveals a role for 4-hydroxy-2-heptylquinoline in cell-to-cell communication // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101, P. 1339- 1344.

170. Diaz P. I, Zilm P. S, Rogers A. H. Fusobacterium nucleatum supports the growth of Porphyromonas gingivalis in oxygenated and carbondioxide-depleted environments // Microbiology, 2002. V. 148, P. 467 472.

171. Dietrich L. E, Teal T. K, Price-Whelan A. et. al. Redox-active antibiotics control gene expression and community behavior in divergent bacteria // Science, 2008. V. 321, P. 1203- 1206.

172. Diez-Gonzalez F. Applications of bacteriocins in livestock // Curr. Issues. Int. Microbiol, 2007. V. 8, P. 15-24.

173. Donlan R. M. Biofilms: Microbial life on surfaces // Emerg. Infect. Dis, 2002. V. 8, P. 1- 20.

174. Dow J. M. Diversification of the function of cell-to-cell signaling in regulation of virulence within plant pathogenic Xanthomonads II Sci. Signal, 2008. V. 1, P. 23.i

175. Dow J. M, Crossman L, Findlay K. et. al. Biofilm dispersal in Xanthomonas campestris is controlled by cell-cell signaling and is required for full virulence to plants // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003. V. 100, P. 10995 -11000.

176. Drider D, Fimland G, Hechard Y. et. al. The continuing story of class II a bacteriocins // Microbiol. Mol. Biol. Rev, 2006. V. 70, P. 564 582.

177. Duffy L.C, Zielezny M.A. Riepenhoff-Talty M. et al. Effectiveness of Bifidobacterium bifidum in experimentally induced MRV infection: dietary implications in Formulas for newborn // Endocr. Regulations. — 1993. — Vol. 27.1. P. 223-229 ?

178. Dufour A., Hindre T., Haras D. et al. The biology of lantibiotics from the lacticin 481 group is coming of age // FEMS Microbiol Rev., 2007. V. 31, P. 134— 167.

179. Dunne W. M. Jr., Mason E. O. Jr., Kaplan S. L. Diffusion of rifampicin and vancomycin through a Staphylococcus epidermidis biofilm // Antimicrolp. Agents. Chemother., 1993. V. 37, P. 2522 2526.

180. Dzink J. L., Socransky S. S, Haffajee A. D. The predominant cultivable microbiota of active and inactive lesions of destructive periodontal diseases // J. Clin. Periodontal., 1988. V. 15, P. 316-323.

181. Eijsink V.G., Axelsson L., Diep D.B. et al. Production of class II bacteriocins by lactic acid bacteria; an example of biological warfare and communication // Antonie Van Leeuwenhoek, 2002. V. 81, P. 639-654.

182. El-Azizi M. A., Starks S. E., Khardori N. Interactions of Candida albicans with other Candida spp. and bacteria in the biofilms /4 J. Appl .Microbiol, 2004. V. 96, P. 1067 1073.

183. Elkins J. G, Hassett D.J , Stewart P.S. et.al. Protective role of catalase in Pseudomonas aeruginosa biofilm resistance to hydrogen peroxide // Appl. Environ. Microbiol, 1999. V. 65, P. 4594 4600.

184. Elmer G.W, Mcfarland L.V, Mcfarland M. Introduction In: The microbes, power of probiotics: improving your health with beneficial Binghamton, NY: Haworth Press, 2007. P. 1-24.

185. Fajardo A, Martinez J. L. Antibiotics as signals that trigger specific bacterial responses // Curr. Opin. Microbiol, 2008. V. 11, P. 161 167. f

186. Falagas M.E, Betsi G.I, Athanasiou S. Probiotics for the treatment of women with bacterial vaginosis // Clin Microbiol Infect, 2007. V. 13, No. 7. P. 657-664.

187. Favre-Bonte S, Chamot E, Kohler T. et. al. Autoinducer production and quorum-sensing dependent phenotypes of Pseudomonas aeruginosa vary according to isolation site during colonization of incubated patients // BMC Microbiology, 2007. V. 7, P. 33.f

188. Federle M. J., Bassler B. L. Interspecies communication in bacteria // J. Clin. Invest, 2003. V. 112, P. 1291 1299.

189. Finelli A, Gallant C. V, Jarvi K. et. al. Use of in-biofilm expression technology to identify genes involved in Pseudomonas aeruginosa biofilm development // J. Bacterid., 2003. V. 185, P. 2700 2710.

190. Fong K. P., Chung W. O, Lamont R. J. et. al. Intra and interspecies regulation of gene expression by Actinobacillus actinomycetemcomitans LuxS // Infect. Immun., 2001. V. 69, P. 7625 7634. ?

191. Fouhy Y, Scanlon K, Schouest K. et. al. Diffusible signal factor-dependent cell-cell signaling and virulence in the nosocomial pathogen Stenotrophomonas maltophilia II J. Bacterid, 2007. V. 189, P. 4964 4968.

192. Fuqua C, Parsek M. R, Greenberg E. P. Regulation of gene expression by cell-to-cell communication: acyl-homoserine lactone quorum sensing // Ajrnu. Rev. Genet, 2001. V. 35, P. 439 468.

193. Fuqua W. C, Greenberg E. P. Listening in on bacteria: acyl-gomoserin lacton signaling //Nat. Rev. Mol. Cell Biol, 2002. V. 3, P. 685 695.

194. Fuqua W, Winans S, Greenberg E. P. Quorum sensing in bacteria: the Lux R Lux I family of cell density-responsive transcriptional regulators // J. Bacteriol, 1994. V. 176, No. 2. P. 269 - 275.

195. Gareth T. Fundamentals of Medicinal Chemistry // John Wiley & Sons: New York, 2003. 302 pp

196. Gasiorowski K, Szyba K, Brokos B. et al. Antimutagenic activity of alkylresorcinols from cereal grains // Cancer Lett, 1996. V. 106, No. 1. P. 109-15

197. Gomes A.M.P, Malcata F.X. Bifidobacterium spp. and Lactobacillusacidophilus: biological, biochemical, technological and therapeutical propertiesrelevant for use as probiotics // Trends Food Sci Technol, 1999. V. 10, P. 139 283f

198. Greenberg E. P. Bacterial communication and group behavior // J. Clin. Invest., 2003. V. 112, P. 1288 1290.

199. Grenier D. Nutritional interactions between two suspected periodontopathogens, Treponema denticola and Porphyromonas gingivalis II Infect. Immun., 1992. V. 60, P. 5298.

200. Grenier D., Mayrand D. Nutritional relationships between oral bacteria // Infect. Immun., 1986. V. 53, P. 616 620.

201. Griffiths G. S. Formation, collection and significance of gingival crevice fluid // Periodontology, 2003. V. 31, P. 32 42.

202. Gross H. Strategies to unravel the function of orphan biosynthesis pathways: recent examples and future prospects // Appl. Microbiol. Biotechnol., 2007. V. 75, P. 267-277.

203. Guarner F., Malagelada J.-R. Gut flora in health and disease // The Lancet, 2003. V. 361, Issue 9356, P. 512 519.

204. Hammer B. K., Bassler B. L. Regulatory small RNAs circumvent the conventional quorum sensing pathway in pandemic Vibrio cholera II Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007. V. 104, P. 11145 11149.i

205. Hatch R. A., Shiller N. L. Alginate lyase promotes diffusion of aminoglycosides through the extracellular polysaccharide of mucoid Pseudomonas aeruginosa II Antimicrob. Agents. Chemother., 1998. V. 42, P. 939 941.

206. He Y. W, Zhang L. H. Quorum sensing and virulence regulation in Xanthomonas campestris 11 FEMS Microbiol. Rev, 2008. V. 32, P. 842 857.

207. Hechard Y, Sahl H.G. Mode of action of modified and unmodified bacteriocins from Gram-positive bacteria // Biochimie, 2002. V. 84, P. 545-557.

208. Heilman C, Gerke C, Perdreau-Remington F. et. al. Characterization of Tn 917 insertion mutants of Staphylococcus epidermidis in biofilm formation // Infect. Immun, 1996. V. 64, P. 277 282.

209. Heng N.C.K, Wescombe P.A, Burton J.P. et al. The diversity of bacteriocins in Gram-positive bacteria // Riley M.A, Chavan M, editors. Bacteriocins: ecology and evolution. Springer; Berlin: 2007. p. 45-92

210. Henneke P, Golenbock D. T. Phagocytosis, innate immunity, and host-pathogen specificity // J. Exp. Med, 2004. V. 199, P. 1 4.

211. Henriksson A, Szewzyk R, Conway P. L. Characteristics of th$ adhesive determinants of Lactobacillus fermentum 104.// Appl. Environ. Microbiol, 1991. V. 57, P. 499-502

212. Hentzer M, Teitzel G. M, Balzer G. J. et. al. Alginate overproductionaffects Pseudomonas aeruginosa biofilm structure and function // J. Bacteriol,2001. V. 138, No. 18. P. 5395 5401.

213. Higgins D. A, Pomianek M. E, Kraml C. M. Et. al. The major Vibrio cholerae autoinducer and its role in virulence factor production // Nature, 2007. V. 450, P. 883 886.

214. Hillman J. D, Socransky S. S, Shivers M. The relationships between Streptococcal species and periodontopathic bacteria in human dental ; plaque // Arch. Oral Biol, 1985. V. 30, P. 791 795.

215. Hirakawa H, Inazumi Y, Masaki T. et. al. Indole induces the expression ofmulti-drug exporter genes in Escherichia coli II Mol. Microbiol, 2005. V.55, P.i1113 1126.

216. Hodgson J, Marshall A. Pharmacogenomics: will the regulators approve? // Nat. Biotechnol, 1998. V. 16, No. 3. P. 243 246.

217. Hoffman L. R., Deziel E., D'Argenio D. A. et. al. Selection for Staphylococcus aureus small-colony variants due to growth in the presence of Pseudomonas aeruginosa // Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 2006. V. 103; P. 19890 19895.

218. Hogan D. A. Talking to themselves: autoregulation and quorum sensing in fungi // Eukaryot. Cell, 2006. V. 5, P. 613 619. #

219. Hogan D. A., Kolter R. Pseudomonas-Candida interactions: an ecological role for virulence factors // Science. 2002. V. 296, P. 2229 2232.

220. Hogan D. A., Vik A., Kolter R. A Pseudomonas aeruginosa quorum sensing molecule influences Candida albicans morphology // Mol. Microbiol., 2004. V. 54, P. 1212- 1223.

221. Holtsmark I., Eijsink V. G. H., Brurberg M. B. Bacteriocins from plant pathogenic bacteria // FEMS Microbiol. Lett., 2008. V. 280, P. 1 7.

222. Hopkins A. L., Groom C. R. The draggable genome // Nat. Rev. Drug Discov., 2002, V. 1, P. 727 730. f

223. Janeway C. A. Jr, Medzhitov R. Innate immune recognition // Annu. Rev. Immunol., 2002. V. 20, P. 197 216. ?

224. Jayaraman A., Wood T. K. Bacterial quorum sensing: signals, circuits, and implications for biofilms and disease // Annu. Rev. Biomed. Eng., 2008. V. 10, P. 145 167. f

225. Jensen V., Lons D., Zaoui C. et. al. RhlR expression in Pseudomonas aeruginosa is modulated by the Pseudomonas quinolone signal via PhoB-dependent and independent pathways // J. Bacteriol., 2006. V. 188, P. 8601 -8606.

226. Ji G., Beavis R., Novick R. P. Bacterial interference caused by autoinducing peptide variants // Science, 1997. V. 276, P. 2027 2030.

227. Jiang M., Grau R., Perego M. Differential processing of propeptide286inhibitors of Rap phosphatases in Bacillus subtilis II J. Bacteriol, 2000. V. 182, P. 303 -310.

228. Kaewsrichan J, Peeyananjarassri K., Kongprasertkit J. Selection and identification of anaerobic lactobacilli producing inhibitory compounds against vaginal pathogens // FEMS Immunol. Med. Microbiol, 2006. V. 48, No. 1. P. 7583.

229. Kanangat S, Meduri Gu, Tolley E.-F. et al. Effects of cytokines and endotoxin on the intracellular growth of bacteria. Infect. Immun. 1999, 67 (6):2834-2840. §

230. Kantarcioglu A.S, Yucel A. Phospholipase and protease activities in clinical Candida isolates with reference to the sources of strains // Mycoses, 2002. V. 45, P. 160- 165.

231. Karelin A. A, Ivanov V. T. Peptidomics, a new line in pokgenomic technologies. Herald of the Russian Academy of Sciences, 2005. V. 75^ No. 1. P. 63.

232. Kell D. B, Kaprelyants A. S, Grafen A. Pheromones, social behavior and the functions of secondary metabolism in bacteria // Trends Ecol. Evol, 1995. V. 10, P. 126- 129.

233. Kendall M. M, Rasko D. A, Sperandio V. Global effects of the cell-to-cell signaling molecules autoinducer-2, autoinducer-3, and epinephrine in a luxS mutant of enterohemorrhagic Escherichia coli II Infect. Immun, 2007. V. 75, P. 4875 4884.

234. Keren I, Shah D, Spoering A. et al. Specialized persister 'cells and mechanism of multidrug tole-rance in E. coli II J. Bacteriol, 2004. V. 186, P. 8172-8180.

235. Kerr J. R, Taylor G. W, Rutman A. et. al. Pseudomonas aeruginosapyocyanin and 1-hydroxyphenazine inhibit fungal growth // J. Clin. Pathol, 1999.f1. V. 52, P. 385 387.

236. Klaenhammer T. R. Genetics of bacteriocins produced by lactic acid bacteria // FEMS Microbiology Review, 1993. V. 12, P. 39-85.

237. Kolenbrander P. E. Oral microbial communities: biofilms, interactions, and genetic systems // Annu. Rev. Microbiol, 2000. V. 54, P. 413 437.

238. Kolenbrander P. E, Andersen R. N, Blehert D. S. et. al. Communication among Oral Bacteria // Microbiology and molecular biology reviews, 2002, P. 486-505.

239. Konisky J. Colicins and other bacteriocins with established modes of action // Annu. Rev. Microbiol, 1982. V. 36, P. 125 144.

240. Kozubek A, Tuman N. Resorcinol lipids, the natural non-isoprenoid phenolic amphiphiles and their biological activity // Chem. Rev, 1999. V. 99, No. l.P. 1 -31.

241. Krin E, Chakroun N, Turlin E. et. al. Pleiotropic role of quorum-sensing autoinducer 2 in Photorhabdus luminescens II Appl. Environ. Microbiol, 2006. V. 72, P. 6439-6451.

242. Kubica M, Guzik K, Koziel J. et al. A potential new pathway for Staphylococcus aureus dissemination: the silent survival of S. aureus phagocytosed by human monocyte-derived macrophages. PLoS One, 2008. 3:el409. *

243. Kuramitsu H. K, Trapa V. Genetic exchange between oral Streptococci during mixed growth // J. Gen. Microbiol, 1984. IV. 30, P. 2497 2500.

244. Kurosawa K, Ghiviriga I, Sambandan T.G. et. al. Rhodostreptomycins, antibiotics biosynthesized following horizontal gene transfer from Streptomycespadanus to Rhodococcus fascians // J. Am. Chem. Soc., 2008. V. 130, P. 1126 -1127.

245. La Tourette Prosser B., Teylor D., Dix B. A. et. al. Method of evaluating effects of antibiotics of bacterial biofilm // Antimicrob. Agents. Chemother., 1987. V. 31, P. 1502- 1506. «

246. Lakhtin V. M., Aleshkin V. A., Lakhtin M. V. et al. Lectins, adhesins, and lectin-like substances of lactobacilli and bifidobacteria // Vestn. Ros. Akad. Med. Nauk., 2006. V. 1,P. 28-34.

247. Lazazzera B. A., Kurtser I. G., McQuade R. S. et. al. An autoregulatory circuit affecting peptide signaling in Bacillus subtilis II J. Bacteriol., 1999. V. 181, P. 5193 -5200.

248. Lee J., Jayaraman A., Wood T. K. Indole is an interspecies biofilm signal mediated by Sdi A // BMC Microbiology, 2007. V. 7, P. 42.

249. Leidal K.G., Munson K.L., Johnson M.C., Dening G.M. Metallöproteases from Pseudomonas aeruginosa degrade hyman RANTES, MCP-1, and ENA-78. J Interferon Cytokine Res. 2003, 23: 307-318.

250. Lemon K. P., Earl A. M., Vlamakis H. C. et. al. Biofilm development with an emphasis on Bacillus subtilis II Curr. Top Microbiol. Immunol., 2008. V. 322, P. 1 16.

251. Leonardo M. R., Forst S. Re-examination of the role of the periplasmic domain of EnvZ in sensing of osmolarity signals in Escherichia coli II Mol. Microbiol., 1996. V. 22, P. 405 413

252. Lewis K. Persister Cells and the Riddle of Biofilm survival // Biochemistry, 2005. V.70, No. 2. P. 267 274.

253. Lewis K. Riddle of biofilm resistance // Antimicrob. Agents. Chemmother., 2001. V. 45, P. 999- 1007.

254. Li J., Wang L., Hashimoto Y. et. al. A stochastic model of Escherichia coli AI-2 quorum signal circuit reveals alternative synthesis pathways // Mol. Systems Biol., 2006. V. 2, P. 67.

255. Li Y.-H, Lau P. C. Y, Lee J. H. et. al. Natural genetic transformation of Streptococcus mutans growing in biofilms // J. Bacterid., 2001. V. 183, P. 897 -908.

256. Linares J. F, Gustafsson I, Baquero F. et. al. Antibiotics as intermicrobial signaling agents instead of weapons // Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 2006. V. 103, P. 19484- 19489.

257. Llamas I, Keshavan N, Gonzales J.E. Use of Sinorhizobium meliloti as anindicator for specific detection of long-chain N-acyl homoserine lactones // Appl. Environ. Microbiol, 2004. V. 70, P. 3715 3723.

258. Loesche W. J, Rowan J, Straffon L. H. et. al. Association of Streptococcus mutans with human dental decay // Infec. Immun, 1975. V. 11, No. 6. P. 1252 -1260.

259. Luckey T.D. Overview of gastrointestinal microecology // Die Nahrung, 1987. V. 31, P. 5-6.

260. Makras E, De Vuyst L. The in vitro inhibition of Gram-negative pathogenicfbacteria by bifidobacteria is caused by the production of organic acids // International Dairy Journal, 2006. V. 16, P. 1049-1057.

261. Manefield M, Rasmussen B, Henzter M. et. al. Halogenated fiiranones inhibit quorum sensing through accelerated LuxR turnover // Microbiology, 2002. V. 148, P. 1119-1127.

262. Maqueda M, Sanchez-Hidalgo M, Fernandez M. et. al. Genetic features of circular bacteriocins produced by Gram-positive bacteria // FEMS Microbiol. Rev, 2008. V. 32, P. 2-22.

263. Margulis L. The conscious cell // Ann. N.Y. Acad. Sei. 2001. V. 929. P. 5570.

264. Marina A, Waldburger C. D, Hendrickson W. A. Structure of the entire cytoplasmic portion of a sensor histidine-kinase protein // EMBO J, 2005.- V. 24, P. 4247 4259.

265. Marsh P. D. Are dental diseases examples of ecological catastrophes? // Microbiology, 2003. V. 149, P. 279 294. ♦

266. Martinez B, Fernandez M, Suarez J.E. et. al. Synthesis of lactococcin 972, a bacteriocin produced, by Lactococcus lactis IPLA 972, depends on the expression of a plasmid-encoded bicistronic operon // Microbiology, 1999. V. 145, P. 2155 3161.

267. Matsuhashi M, Pankrushina A. N, Endoh K, et al. Bacillus carbonifillus cells respond to growth-promoting physical signals from cells of homologous and heterologous bacteria // J. Gen. Appl. Microbiol. 1996. V. 42, P. 315-323.

268. Mayrand D, Mouton C, Grenier D. Chemical and biological properties of cell-surface components of oral black pigmented Bacteroides species // Periodontal disease: pathogens and host immune responses, 1991. P. 99 115. *

269. McAlester G, O'Gara F, Morrissey J. P. Signal-mediated interactions between Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans II J. Med. Microbiol. 2008. V. 57, P. 563-569.

270. McAlester G, O'Gara F, Morrissey J. P. Signal-mediated interactions between Pseudomonas aeruginosa and Candida albicans II J. Med. Microbiol. 2008. V. 57, P. 563-569.

271. McQuade R. S, Cornelia N, Grossman A. D. Control of a family of phosphatase regulatory genes (phr) by the alternate sigma factor sigma -H of Bacillus subtilis //J. Bacteriol, 2001. V. 183, P. 4905 4909. *

272. Meduri Gu., Kanangat S., Stefan J. et al. Cytokines IL-6 and TNF-alfha enchance in vitro growth of bacteria. Am. J. Respirat. Crit. Care Med. 1999, 160 (3):961-967. ¥

273. Meghrous J., Euloge P., Junelles A. M. et al. Screening of Bifidobacterium strains for bacteriocins production // Biotechnology Letters., 1990. V. 12, P. 575580.

274. Mesak L. R., Miao V., Davies J. Effects of subinhibitory concentrations of antibiotics on SOS and DNA repair gene expression in Staphylococcus aureus // Antimicrob. Agents Chemother., 2008. V. 52, P. 3394 3397.

275. Mikolajczyk-Pawlinska J., Travis J., Potempa J. Modulation of iyterleukin-8 activity by gingipains from Porphyromonas gingivalis: implications for pathogenicity of periodontal disease FEBS Lett. 1998, 440- 282-286. ,

276. Mikx F. H., van der Hoeven J. S. Symbiosis of Streptococcus mutans and Veillonella alcalescens in mixed continuous cultures // Arch. Oral Biol., 1975. V. 20, P. 407-410.

277. Miller M. B., Bassler B. L. Quorum sensing in bacteria // Ann. Rev. Microbiol, 2001. V. 55, P. 165 199.

278. Miller S.T, Xavier K.B, Campagna S.R. et. al. Salmonella typhimurium recognizes a chemically distinct from of the bacterial quorum-sensing signal AI-2 // Mol. Cell, 2004. V. 15, P. 677 687.

279. Moll C, Ubbink-Kok T, Hauge H.H. et. al. Lactococcin G is a potassium ion-conducting, two-component bacteriocin // J. Bacteriol, 1996. V. 178, P. 600 -605.

280. Monchois V, Abergel C., Sturgis J. et. al. Escherichia coli ykfE ORFan gene encodes a potent inhibitor of C-type lysozyme // J. Biol. Chem, 2001. V. 276, P. 18437- 18441.

281. Monroe D. Looking for chinks in the armor of bacterial biofilm // Plos. biol, 2007. V. 5, P. 14-23.

282. Moore W, Holdeman E. L. V, Cato E. P. et. al. Bacteriology of moderate (chronic) periodontitis in mature adult human // Infect. Immun, 1983. V. 42,P. 510-515.

283. Moore W, Holdeman E. L. V, Cato E. P. et. al. Comparative bacteriology of juvenile periodontitis // Infect. Immun, 1985. V. 48, P. 507 519.

284. Moore W, Holdeman E. L. V, Cato E. P. et. al. Bacteriology of experimental gingivitis in young adult humans // Infect. Immun, 1982. V. 38, P. 651 -667.

285. Morou-Bermudez E, Burne R. A. Genetic and physiologic characterization of urease of Actinomyces naeslundii II Infect. Immun, 1999. V. 67, P. 504 512.

286. Nakayama J, Cao Y, Horii T. et. al. Gelatinase biosynthesis-activating pheromone; a peptide lactone that mediates a quorum sensing in Enterococcus faecalis II Mol. Microbiol, 2001. V. 41, P. 145 154.

287. Nakimbugwe D, Masschalck B, Deckers D. et. al. Cell wall substrate$specificity of six different lysozymes and lysozyme inhibitory activity of bacterial extracts // FEMS Microbiol. Lett, 2006. V.259, No. 1. P. 41 46.

288. Nealson K. H, Platt T, Hastings J. W. Cellular control of the synthesis and activity of the bacterial luminescent system // J. Bacteriol, 1970. V. 104, P.313 -322.

289. Nes I. F, Diep D. B. Holo H. Bacteriocin diversity in Streptococcus and Enterococcus II J. Bacteriol, 2007. V. 189, P. 1189 1198.

290. Nichols W. W, Evans M. J, Slack M. P. E. et. al. The penetration of antibiotics into aggregates of mucoid and non-mucoid Pseudomonas aeruginosa II J.Gen. Microbiol, 1989. V. 135, P. 1291 1303. *

291. Nordstrom K, Ingram L. C, Lundback A. Mutations in R factors of Escherichia coli causing an increased number of R-factor copies per chromosome // J. Bacteriol, 1972. V. 110, P. 562-569.

292. Noverr M. C, Huffnagle G. B. Regulation of Candida„ albicans morphogenesis by fatty acid metabolites // Infect. Immun, 2004. V. 72, P. 6206 -6210.

293. Nuccio S-P, Braumer A. J. Evolution of the chaperone / usher assembly pathway: fimbrial classification goes greek // Microbiol, a. Mol. Biol. Rev, 2007. V.71,No.4.P. 551 573.•i

294. O'Toole G. A, Kolter R. Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development // Mol. Microbiol, 1998. V. 30, P. 295 304.

295. O'Toole G.A, Kaplan A.H, Kotler R. Biofilm formation as microbial development // Ann. Rev. Microbiol, 2000. V. 4, P. 49-76.

296. Oh D. C, Jensen P. R, Kauffman C. A. et. al. Induction of cytotoxic diterpenoid biosynthesis by marine microbial competition // Bioorg. Med. Chem,2005. V. 13, P. 5267-5273.

297. Oh D. C, Kauffman C. A, Jensen P. R. et. al. Induced production of emericellamides A and B from the marine-derived fungus Emericetfa sp. in competing co-culture // J. Nat. Prod, 2007. V. 70, P. 515 520.

298. Ostrander D. B, Gorman J. A. The extracellular domain of the Saccharomyces cerevisiae Sin lp membrane osmolarity sensor is necessary for kinase activity // J. Bacterid, 1999. V. 181, P. 2527 2534.

299. Overington J. P, Al-Lazikani B, Hopkins A. L. How many drug targets are there? // Nat. Rev. Drug. Discov, 2006. V. 5, P. 993 996.

300. Palmer R. J, Diaz P. I, Kolenbrander P. E. Rapid succession within the Veillonella population of a developing human oral biofilm in situ // J. Bacterid,2006. V. 188, P. 4117-4124. t

301. Palmer R. J, Kazmerzak K. Jr, Hansen M. C. et. al. Mutualism versus independence: strategies of mixed-species oral biofilms in vitro using saliva as the sole nutrient source // Infect. Immun, 2001. V. 69, P. 5794 5804.

302. Parmely M., Gale A., Clabaugh M., Horvat R., Zhou W. Proteolytic Inactivation of Cytokines by Pseudomonas aeruginosa. Infection and Immunity. 1990,58(9): 3009-3014.

303. Peleg A. Y., Tampakakis E., Fuchs B. B. et. al. Prokaryote-eukaryote interactions identified by using Caenorhabditis elegans II PNAS, 2008. V. 105, No. 38. P. 14585- 14590.

304. Percival S.L., Bowler P.G. Biofilms and their potential role in wound healing // Wounds, 2004. V. 16, P. 234-40.

305. Pesci E. C., Milbank J. B. J., Pearson J. P. et. al. Quinolone signaling in the cell-to-cell communication system of Pseudomonas aeruginosa II Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1999. V. 96, P. 11229 11234.

306. Petersen F. C., Fimland G., Scheie A. A. Purification and functional studies of a potent modified quorum-sensing peptide and a two-peptide bacteriocin in Streptococcus mutans II Mol. Microbiol., 2006. V. 61, P. 1322 1334.

307. Peterson S. B., Dunn A. K., Klimowicz A. K. et. al. Peptidoglycan from Bacillus cereus mediates commensalism with rhizosphere bacteria from the Cytophaga Flavobacterium group // Appl. Environ. Microbiol., 2006. V. 72, P. 5421 -5427.

308. Potempa J., Pavloff N., Travis J. Porphyromonas gingivalis: a protein/gene accounting audit // Trends Microbiol., 1995. V. 3, P. 430 434.

309. Potempa J., Pike R.N. Corruption of Innate Immunity by Bacterial Proteases. J Innate Immun. 2009, 1 (2): 70-87. .

310. Prigent-Combaret C., Vidal O., Dorel C. et al. Abiotic surface sensing and biofilm-dependent regulation of gene expresión in E.coli // J. of Bacteriol., 1999. V. 181, No. 19. P. 5993-6002. '

311. Pucci M. J., Vedamuthu E. R., Kunka B.S. et al. Inhibition of Listeria295monocytogenes by using bacteriocin PA-I produced by Pediococcus acidilactici PAC1 // Applied and Environmental Microbiology, 1988. V. 54, P. 2349-2353.

312. Rahman M. A, Azuma Y, Fukunaga H. et. al. Serotonin and melatonin, neurohormones for homeostasis, as novel inhibitors of infection^ by the intracellular parasite Chlamydia II J. Antimicrob. Chemother, 2005. V. 56, P. 861 868.

313. Reading N. C, Sperandio V. Quorum sensing: the many languages of bacteria //FEMS Microbiol. Lett, 2006. V. 254, P. 1 11.

314. Rezzonico F, Duffy B. Lack of genomic evidence of AI-2 * receptors suggests a non-quorum sensing role for luxS in most bacteria // BMC Microbiology, 2008. V. 8, P. 154.

315. Rice S. A, McDougald D, Givskov M. et. al. Detection and inhibition of bacterial cell-cell communication // Meth. Mol. Boil, 2008. V. 431, P. 55 68.

316. Roos K, Holm S. The use of probiotics in head and neck infections // Curr Infect Dis Rep, 2002. V. 4, P. 211-216.

317. Ryan R. P, Dow J. M. Diffusible signals and interspecies communication in bacteria//Microbiology, 2008. V. 154, P. 1845 1858.

318. Schauder S, Shokat K, Surette M. G. et. al. The LuxS family of bacterial autoinducers: biosynthesis of a novel quorum- sensing signal molecule // Mol. Microbiol, 2001. V. 41, P. 463 476.

319. Schmitz S, Hoffmann A, Szekat C. et. al. The lantibiotic mersactdin is an automducing peptide // Appl. Environ. Microbiol, 2006. V. 72, P. 7270 7277.

320. Semmelhack M. F, Campagna S. R, Federie M. J. et. al. An expeditious synthesis of DPD and boron binding studies // Org. Lett, 2005. V. 7, P. 569 572.

321. Shah I. M, Laaberki M. H, Popham D. L. et.al. A eukaryotic-like Ser/Thr kinase signals bacteria to exit dormancy in response to peptidoglycan fragments // Cell, 2008. V. 135, P. 486 496.

322. Shank A. E, Kolter R. New developments in microbial interspecies signaling // Curr. Opin. Microbiol, 2009. V. 12, No. 2. P. 205 214.

323. Shapiro J. A. Bacterial as multicellular organism // Sci. Am, 1998a. V. 256, P. 82- 89.

324. Shapiro J. A. Thinking about bacterial populations as multicellular organism // Ann. Rev. Microbiol, 19986. V. 52, P. 81 104.

325. Sharma A, Inagaki S, Sigurdson W. et. al. Synergy between Tannerella forsythia and Fusobacterium nucleatum in biofilm formation // Oral Microbiol. Immunol, 2005. V. 20, P. 39 42.

326. Sheetal R, De Vizio D, Odell M. et. al. Microbial quorum sensing: a tool or a target for antimicrobial therapy? // Biotechnol. Appl. Biochem, 2009. V. 54, P. 65-84.i

327. Sheets S.M, Robles-Price A.G, McKenzie R.M, Casiano C.A, Fletcher H.M. Gingipain-dependent interactions with the host are important for survival of Porphyromonas gingivalis. Front Biosci. 2008; 13: 3215-3238.

328. Skindersoe M. E, Alhede M, Phipps R. et. al. Effects of antibiotics on quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa // Antimicrob. Agents Chemother, 2008. V. 52, P. 3648-3663.

329. Sperandio V, Torres A. G, Jarvis B. et. al. Bacteria-host communication: the language of hormones // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003. V. 100, P. 8951 -8956.

330. Starner T. D, Shrout J. D, Parsek M. R. et. al. Subinhibitory concentrations of azithromycin decrease nontypeable Haemophilus influenzae biofilm formation and diminish established biofilms // Antimicrob. Agents Chemother, 2008. V. 52, P. 137 145.

331. Steindler L, Venturi V. Detection of quorum-sensing N-acyl-homoserine-lactone signal molecules by bacterial biosensors // FEMS Microbiol Lett, 2007. V. 266, P. 1-9.

332. Straight P. D, Fischbach M. A, Walsh C. T. et. al. A. singular enzymatic megacomplex from Bacillus subtilis H Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 200?. V. 104, P. 305-310.

333. Straight P. D, Willey J. M, Kolter R. Interactions between Streptomyces coelicolor and Bacillus subtilis: Role of surfactants in raising aerial structures // J. Bacteriol. 2006. V. 188, P. 4918-4925.1

334. Surette, M. G, Bassler, B. L. Quorum sensing in. Escherichia coli and Salmonella typhimurium II Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1998. V. 95, P. 7046 -7050.

335. Takahashi N. Acid-neutralizing activity during amino acid fermentation by Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia and Fusobacterium nupleatum II Oral Microbiol. Immunol, 2003. V. 18, P. 109 113.

336. Tews I, Findeisen F, Sinning I. et. al. The structure of a pH sensing mycobacterial adenylyl cyclase holoenzyme // Science, 2005. V. 308, P. 1020 -1023.

337. Tong H, Chen W, Shi W. et. al. SO-LAAO, a novel L-amino acid oxidase that enables Streptococcus oligofermentans to outcompete Streptococcus mutans by generating H202 from peptone // J. Bacteriol, 2008. V. 190, P. 4716 4721.

338. Toure R, Kheadr E, Lacroix C. et al. Production of antibacterial substances by bifiodbacterial isolates from infant stool active against Listeria monocytogenes // Journal of Applied Microbiology, 2003. V. 95, P. 1058-1069. *

339. Wai S. N, Mizunoe Y, Takade A. et. al. Vibrio cholerae 01 strain TSI-4 produces the exopolysaccharide materials that determine colony morphology, stress resistance, and biofilm formation // Appl. Environ. Microbiol, 1998. V.64, No. 10. P. 3648 3655.

340. Wang D, Ding X, Rather P. N. Indole can act as an extracellular signal in Escherichia coli II J. Bacteriol, 2001. V. 183, P. 4210 4216. '

341. Wang L. H, He Y, Gao Y. et. al. A bacterial cell-cell communication signal with cross-kingdom structural analogues // Mol. Microbiol. 2004. V. 51, P. 903-912.

342. Waters C. M, Bassler B. L. The Vibrio harveyi quorum-sensing system uses shared regulatory components to discriminate between multiple autoinducers // Genes Dev., 2006. V. 20, P. 2754 2767.

343. Waters C. M, Bassler B. L. Quorum sensing: cell-to-cell communication in bacteria // Annu. Rev. Cell Dev. Biol, 2005. V. 21, P. 319 346.

344. Watnick P, Kotler R. Boifilm. City of Microbes // J. Bacteriol,' 2000. V.29910, P. 2675 -2679.

345. Wilson M, Seymour R, Henderson B. Bacterial perturbation of Cytokine Networks. Infect. Immun. 1998, 66 (6):2401-2409.

346. Winans S. C, Bassler B.L. Mob. Psychology. J. Bacteriol. 2002; 184: 4: 873 -883.

347. Xu X.-L, Lee R. T. H, Wang H.-M. et. al. Bacterial peptidoglycan triggers Candida albicans hyphal growth by directly activating the adenylyl cyclase Cyrlp // Cell Host&Microbe, 2008. V. 4, P. 28 39.

348. Yao Y, Martinez-Yamout M. A, Dickerson T. J. et al. Structure of the Escherichia coli quorum sensing protein SdiA: activation of the folding switch by acyl homoserine lactones // J. Mol. Biol., 2006. V. 355, P. 262-273.

349. Yeung M. K. Molecular and genetic analysis of Actinomyces species II Oral Biol. Med, 1999. V. 10, P. 120 138.

350. Yildirim Z, Winters D. K, Johnson, M. G. Purification, aipino acid sequence and mode of action of bifidocin B produced by Bifidobacterium bifidum NCFB 1454 // Journal of Applied Microbiology, 1999. V. 86, P. 45-54.

351. Zaouche A, Loukil C, De Lagausie P. et. al. Effects of oral Saccharomyces boulardii on bacterial overgrowth, translocation,and intestinal adaptation after small-bowel resection in rats // Scand J Gastroenterol, 2000. V.35, No. 2. P. 160165.

Информация о работе

Перунова, Наталья Борисовна
доктора медицинских наук
Оренбург, 2011
ВАК 03.02.03

Диссертация

Биорегуляция микросимбионтов в микросимбиоценозе кишечника человека - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы