Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Роль антилизоцимной активности бактерий в развитии инфекционного процесса и пути ее регуляции (Экспериментальное исследование)

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Роль антилизоцимной активности бактерий в развитии инфекционного процесса и пути ее регуляции (Экспериментальное исследование)"

пи МП

г о сен

лшнистерство здравоохранения рф

челябинский государственный медицинский институт

На правах рукописи

ШЕЕНКОВ Николай Вадимович

УДК 576. 807:612.014.43.

РОЛЬ АНТИЛИ30ЦИМН0Й АКТИВНОСТИ БАКТЕРИЙ В РАЗВИТИИ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА

И ПУТИ ЕЕ РЕГУЛЯЦИИ (Экспериментальное исследование)

03.00.07 — Микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Челябинск — 1993

Работа выполнена на кафедре микробиологии Оренбургского государственного медицинского института.

Научный руководитель: доктор медицинских наук,

профессор Б. Я. Усвяцов.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор 3. Н. Кондрашова доктор медицинских наук, профессор С. 1\ Смирнов.

Ведущее учреждение, давшее заключение о научно-практической ценности работы: Военно-медицинская академия им. С. М. Кирова (г. Санкт-Петербург).

Защита состоится « ^ », _^___1993 года

в ^^ часов на заседании Специализированного Совета

К.084.04.03 при Челябинском государственном медицинском институте по адресу: 454092, Челябинск-92, ул. Воровского, 64.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного медицинского института.

Автореферат разослан «_»__1993 года.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат медицинских наук

Н. И. ЖИГАЛОВА

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Изучение биологической роли антилизоцинной активности (АЛА) бактерий показало, что данный фактор является наркерон персистен-цим микроорганизмов, способных к внутриклеточному ларазитировани»(Бухзрин О.В., 1987).

На модели экспериментальной инфекции и в клинике били получены данные о связи не«ду способность» возбудителя к деградации лизоцина и длительность» его пребывания з организме хозяина Шалыиин А.П., 1983; Михайлов С.П., 1983; Нем-цева Н.В., 1983; Федосеева К.Е.,Скачков И. В., 1983; Зыкова Л.С. с соавт., 1987; Перауаина Л.А., 1937!.

Вопрос о взаимосвязи антилизоцимного признака с Факторами патогенности возбудителей является открытым. Изучение зависимости нешду антилизорнной активность» и вирулентность» энтеробактерий на модели экспериментальной инфекции показало наличие прямой связи мещ этими показателями (Бухарин О.В. с соавт., 1983; Герасимов В.Е. 1987), что соответствует заключению В.Г.Петровской с соавт., (1986) о роли АЛА как "малого" Фактора вирулентности. С другой стороны, «таммы стафилококков, выделяемые от больных с затянувиимся гнойно-воспалительным процессом и обладавшие способность» инактивировать лизоцим, отличались низким уровнен вуражекности болыинстза признаков вирулентности (1елтова В.И. с соавт., 1987). Л.А.Зарифулина (1986) установила обратну» зависимость ме!ду гиалуронидазной активность» и экспрессией антилизоцимного признака у «таймов менингококков, выделенных от бактерионосителей.

До настоящего времени не было проведено экспериментальных исследований по определени» минимального порога снижения антилизоцимного признака, значимого для изменения длительности инфекционного процесса. Нет оценки роли АЛА в динамике развития инфекционного процесса, Актуальным является изучение возно!ности регуляторных воздействий на способность микроорганизмов деградировать лизоцин. При этом прикладная сторона использования эффекта регулирующего воздействия биологически-активных Факторов на антилизоцинный признак вкличает 4 аспекта:

диагностический, прогностический, лечебный и экологический (Бухарин О.В., 1992).

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Изучение роли АЛА микроорганизмов в формировании инфекционного процесса, регуляция АЛА биологическиактивными Факторами и на этой основе разработка способов прогнозирования, диагностики и терапии персистентних форм мнфекцми,

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Определит;, роп» <"!А бактерий з Формировании разл*^.-. тип«? течения экспериментальной инфекции.

2. Обосновать пороговый уровень снижения АЛА возбудителя, необходимый для достижений антиперсистентного эффекта.

3. Изучить влияние биологических, химических и Физических Факторов на АЛА патогенных микроорганизмов in vitro и in vivo.

4. Разработать способ идентификации атипичных тннов патогенных энтеро-бактерий с использованием АЛА-теста.

5. Разработать эффективные антибиотикограмны и режимы магнитно-лазерного воздействия для лечения хронических форм заболеваний под контролен АЛА возбудителя.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫДВИГАЕМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Установлена роль АЛА возбудителя в формировании персистентного типа инфекционного процесса, при котором происходит перестройка популяции микроорганизмов в направлении селекции клонов с высокой АЛА и низкой вирулентностью, вследствие чего динамика микробной обсемененности выражается периодической Функцией.

2. Установлены пороговые значения снижения АЛА возбудителя, достаточные для устранения персистенции, доказана возможность регуляции АЛА микроорганизмов Факторами биологической, химической и Физической природы, что наш практическую реализации в разработке новых методов диагностики и терапии инфекционных заболеваний.

- 3 -НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

На «одел* экспериментальной инфекри, вызываемой изогеннам* клонами стафилококка, отличаирнися по уровням АЛА, выявлено, что динамика микробной обсе-мененности тканей ihbothhx и длительность бактериоваделения зависят от исходного уровня антилизоцимной активности возбудителя. Влервае показано, что динамика циклов микробной обсемененности при инфицировании клонани St.aureus с A/IA 0-3 мкг носит затухающий характер, свойственный для острой инфекции, а то время как „'.чфицкрование кл?кг.» с Ш 4 ркг характеризуется периодииесклй ¡шцзни-кой циклов, которая присуща для инфекционного процесса персистируищего типа, при этом происходит селекция клонов с засоким уровнен АЛА. Отмечена обратная зависимость ме(ду динамикой экспрессии антилизоцимной активности в популяциях золотистых стафилококков и динамикой выраинности маркеров вирулентности. При экспериментальном зиерихиозном кератоконьвнктивите впервые бала установлена пряная связь не!ду антилизоцимной активность» клонов кшечнах палочек и аггли-тинационнам титрон K-антигенов и обратная зависимость с титром О-антигенов.При изучении роли антилизоцимной активности в длительности течения экспериментального инфекционного процесса впервые был определен минимальный порог изменчивости уровня АЛА, значимый для снишия длительности бактериовыделения: для St.aureus - снинние на 12,5Х, для E.coli - на 16,Ы. по сравнении с исходным уровнем. При изучении влияния на антилизоцинну» активность биологически-активных Факторов физической, химической и биологической природы установлено, что существует принципиальная возмо!ность регуляции антилизоцимного признака дан-кыни Факторани. При этой, по эффекту действия на рассматриваемый биологический признак микроорганизмов Фактора были разделены на 3 группы: ингибируищие, индифферентные и стимулируящиг. Эффект регуляции АЛА антибиотиками зависал от механизма действия препарата: наиболее часто подавляли АЛА антибиотики - ингибиторы синтеза белка; Впервые установлено, что углекислый газ з концентрациях

от 57, до 10Х ннгибирозал антилизоцинный признак патогенных энтеробзктерий с однозрененныи влиянием на антигенные свойства данных микроорганизмов: снижением титра К-антигенов и увеличением титра б-антигенов. Данный эффект был использован для создания способа идентификации патогенных энтеробактерий в реакции агглятинации (А.С. No. 1758075). Установлено, что биологически-активный Фактор Физической природы - сочетанное магнитно-лазерное излучение оказывает ингибирун^ее действие на жизнеспособность и биологические свойства St.aureus. Антилизоцинный признак микроорганизмов, по сравнении с другими биологическими свойствами, является высокочувствительным, лабильным тестом, который наиболее сильно реагирует на сочетанное магнитно-лазерное излучение. Популяционннй анализ позволил установить, что при воздействии данного Фактора происходит элиминация клонов с высоким уровнен активности антилизоцимного Фактора и маркеров вирулентности, в результате наблндается достоверное снижение длительности инфекционного процесса, переход его из персистирук^его типа в острый. Предложен способ отбора эффективных доз магнитно-лазерного излучения для терапии гнойно-воспалительных заболеваний (Заявка на изобретение No. 5036694).

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Теоретическое значение работы замечается в расширении знаний о биологической роли антилизоцимного признака никроорганизнов, о роли данного признака в формировании типов течения инфекционного процесса и определении его длительности, о взаимосвязи антилизоцинной активности возбудителей с наркерани вирулентности и антигенной структурой возбудителя. Предложены новые критерии отбора препаратов, а такие Физиотерапевтического воздействия (магнитно-лазерное излучение) для достижения антиперсистентнсго эффекта: снижение антилизоцинной активности энтеробактерий на 16,61; стафилококков - на 12,5!. Практическое значение исследования определяется разработкой новых методов определения антилизоцинной активности бактерий (Р.П. No.1055 от 29.11.86 и Р.П. No.1161 от 8.04.90), способа диагностики атипичных культур энтеропатоген-ных бактерий по реакции Фаголизиса (Р.П. No.1106 от 11.01.88). Предложен новый

способ идентификации патогенных энтеробактерий 5 реакции агглютинации путем предварительного культивирования микроорганизмов в никроазробных условиях (fi.C.No. 1758075). Для борьбы с возбудителями оппортунистических инфекций рекомендованы эффективные антибиотики, отобранные по действии на антилизоцимный признак возбудителя, - макролиды, аминогликозиды, тетрациклины и рифампицин. Отобрано для терапии растительное масло по эффекту ингибирования антилизоцин-ного признака - облепиховэе масло. Предложен новый способ выбора режимов маг-кигмо-лазерного воздейстзия длн '■ ерапvн лсониче«.»»* гиойно-воспалате/^ньх процессов. Отобраны эффективные режимы магнитно-лазерного излучения для борьбы с внутриклеточно-пзразитирувцими возбудителями. Раздел работы по диагностике в реакции фаголизиса атипичных жтаммов патогенных энтеробактерий вклинен Фрагментом в методическое письмо областной санитарно-эпидемиологической станции: "Идентификация микроорганизмов с атипичными свойствами в реакции фаголизиса". Раздел работы по индикации возбудителя во внежней среде вкличен фрагментом экспоната 'Индикация возбудителя в исследуемом материале", представленного на ВДНХ СССР (1990).

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на областном совещании врачей-эпидемиологов (г.Новотроицк, 1987); на совещании врачей-бактериологов ЛПУ области (Оренбург, 1990); на совещании врачей-бактериологов СЗС области (Оренбург, 1990); на пятой областной научно-практической конференции врачей инфекционистов, микробиологов, эпидемиологов и паразитологов (Оренбург, 19911. Фрагмент работы по эффекту действия антибиотиков на антилизоцимный признак возбудителей оппортунистических инфекций доложен на Всесоязном семинаре 3Кли-нико-лабораторные проблема современной химиотерапии и профилактики инфекций5 (Москва, 1990).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано И работ, получено авторское свидетельство (A.C. Ко. 1758075), оформлен пристендовый листок ВДНХ СССР.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация изложена на 193 с/аницах нажи-нописного текста и содержит введение, 6 глав, закличение, выводы, указатель литературы, вклнчаищих 130 отечественных и 59 зарубежных источников. Иллистра-ции представлены И таблицами и 30 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалу и методы исследования. В работе было использовано 125 жтаммов

патогенных кокков и 175 жтаммов патогенных энтеробактерий, выделенных от больных и бактерионосителей, а также полученных из музея ГИСК им. Л.А.Тарасовича, На нодели экспериментальной стафилококковой инфекции на 800 мыжах линии CBAxC57BL6/J (Fl) (Анатолий С.А., Антоновская М.И., 1966) и на модели экспериментального эжерихиозного кератоконывнктивита (Sereny В., 1955), была изучена роль антилизоцимной активности возбудителя в Формировании острого и персисти-руидего типа течения экспериментальной инфекции ¡Бондаренко В.Н., 1991).

В опытах по регуляции антилизоцимной активности микроорганизмов in vitro были изучены три группы биологически-активных Факторов - биологические: антибиотики, растительные наела; хинические: природные сероводородсодержадие газы Оренбургского, Карачаганакского и Астраханского месторождений, углекислый газ; Физические: сочетанное магнитно-лазерное излучение, создаваемое прибором ■"УЗОР". Изучение влияния антибиотиков и насел на АЛА микроорганизмов проводилось по методу Ö.В.Бухарина с соавт. (A.C. СССР No.0187678). Изучение влияния природного газа на антилизоцинну» активность стафилококков производилось путем

инкубации агаровых и бульонных культур микроорганизмов в газовой среде (в доз

зах 0,008 и 3 мг/м по H2S) в герметичной канере с дальнейжим определением биологических свойств и антилизоцимной активности жтаммов в опыте и контроле (без воздействия газа), Изучение влияния СОгна антилизоцимну» активность энтеробактерий проводилось путем инкубации агаровых культур микроорганизмов в среде с углекислым газом с дальнейжим определением АЛА и антигенной структуры культур обычными методами. Изучение влияния лазерного излучения на биологические свойства никроорганизмов проводили путем однократного лазерного воздействия на 4-х

часову» бульонну» культуру микроорганизмов с дальнейиин высевом на питательные среды для определения микробного числа, АЛА и других биологических свойств облученной культуры, параллельно с контролем. Кроме того, было изучено влияние лазерного излучения на биологические свойства стафилококков методом популяци-онного анализа (Lederberg J., Lederberg E.H., 1952). Изучение влияния химических и Физических факторов на АЛА микроорганизмов in vivo проводили путем инфицирования мыжей линии CBAxC57BL/6J (Fl) стафилококками, предварительно обработанными биологически-активными факторами, и контрольными штаммами (не подвергшийся воздействии фактора).

Статистическу» обработку материала проводили общепринятыми параметрическими и непараметрическини методами. Материал по экспериментальной стафилококковой инфекции был обработан на ЭВМ ЕС 1Ö38 с использованием программы многоФакторного анализа.

РЕЗУЛЬТАТУ ИССЛЕДОВАНИЯ. При воспроизведении экспериментальной стафилококковой инфекции методом внутриорбитального заражения было установлено, что данная модель инфекционного процесса представляет собой хроническуэ очагову» инфекция с циклическим характером динамики микробной обсемененкости. При этой наиболее информативным органом были почки вследствие более высоких показателей микробной обсемененности, стабильной с равномерной периодичность» динамикой микробной обсемененности ткани, что согласуется с исследованями С.А.Анатолия с соавт., (1971); Е.Н.Езткиной с соавт., (1931); В.3.Вельского с соазт., (1939).

Анализ длительности бактериоаыделения в зависимости от уровня исходной ан-тилизоцимной активности стафилококков определил, что существует прямая связь между данными показателями. Впервые на модели экспериментальной стафилококковой инфекции было доказано, что уровень изменчивости АЛА возбудителя на 252 от исходного является существенным и приводит к достоверному изменения сроков бактериоЕЬ'деленкя. При математической обработке данных установлен достоверный порог изменчивости признака АЛА на 12,52.

Учитывая, что экспериментальный инфекционный процесс характеризуется различными по своену характеру типами динамики циклов микробной обсенененности: обрываящийся или затухающий тип; персистирун^ий тип; прогрессирующий тип (Бон-даренкоб.Н., 1алко-Титаренко В.П.,1991), нами был проведен анализ динаники массивности обсеменения в зависимости от количественной ЕЫраннности признака АЛА возбудителя.

Было установлено, что течение инфекционного процесса зависит от уровня исходной антилизоцимной активности изогенных клонов St.aureus. При этом, инфицирование клонами стафилококков с АЛА от О до 3 нкг инициирует инфекционный процесс с затухающим типом динаники микробной обсенененности. Динамика микробной обсенененности почек мы«ей, заращенных клоном с АЛА 4 мкг, представляла собой персистирувщий тип инфекционного процесса, характеризующийся инФрадианнын, ритмическим типом колебания показателей микробной нагрузки.

На следук-щем этапе исследований была изучена динамика экспрессии антилизо-цимного признака в популяциях золотистых стафилококков. Было установлено, что популяционная структура исходных клонов гетерогенна по признаку АЛА. При этом гетерогенность признака более выращена у клонов, обладающих высокой антилизоцимной активность», что согласуется с данными, полученными при исследовании распределения антилизоцимного признака у изогенных клонов щигелл(Герасимов В.Е. 1989).

При изучении экспрессии антилизоцимного фактора в популяциях стафилококков, выделенных от щивотных, инфицированных клонами с АЛА от О до 3 мкг было выявлено, что е начальные сроки экспериментального инфекционного процесса отмечается адаптационные изненения популяционной структуры возбудителя, выращаю-щиеся возрастанием гетерогенности признака за счет появления, субпопуляций с более высоким уровнен АЛА. В дальнейщен гетерогенность признака снимется за счет элиминации в структуре популяций стафилококков с высокой АЛА. Е отличие от этого при инфицировании щивоткых клоном St.aureus с АЛА 4 мкг зазер!акщий

этап инфекционного процесса характеризовался длительным сохранением гетерогенности признака АЛЯ и з дальнейшем элиминацией субпопуляций с низким уровнен АЛА. Кроме того в пределах одного тканевого популяционного цикла было установлено, что динамика распределения антилизоцимно'й активности в популяции стафилококков находилась в зависимости от показателя микробной обсемекенности. По-выжение массивности обсеменения происходило одновременно с увеличением субпопуляций с низкой АЛА и снижением числа субпопуляций с высокой АЛА. И, наоборот, снижение массивности обсеменения происходило при уненыении числа субло-пуляций с низкой АЛА и увеличением процента колоний с высокой АЛА.

Известно, что состояние затяжных Форм инфекционных процессов обуславливается резервационной Фазой развития популяций микроорганизмов, при которой отмечается снижение численности возбудителей и его вирулентности /Беляков В.Д., 1983/.

Была изучена связь исходной антилизоцинной активности стафилококков с факторами патогенности, а также динамика маркеров патогенности в связи с АЛА в ходе инфекционного процесса. Выявлено, что динамика Факторов патогенности зависит от Формы инфекционного процесса и коррелирует с микробной обсененен-ность». При острой Форме инфекционного процесса в структуре популяций выделенных стафилококков происходит кратковременное повыжение числа колоний с Факторами патогенности, сменявшееся затен снижением. При персистирувдей Форме инфекционного процесса в структуре популяций выделенных стафилококков наблидавт-ся периодические изменения численности колоний с маркерами вирулентности. Параллельно выявлена прямая корреляционная зависимость нежду процентом клонов с маркерами патогенности и уровнем показателя микробной обсемененности. Распространение в популяциях колоний с Факторами патогенности находилась в обратной зависимости от уровня АЛА колоний. При увеличении уровня АЛА субпопуляций происходит снижение процента колоний с набором Факторов патогенности.

Таким образом, представляется возможным прогнозирование типа течения ин-

Фекционного процесса при условии изучения динаники микробной обсенененности, выраженности маркеров вирулентности и антилизоцинной активности в популяциях микроорганизмов.

Полученные закономерности зависимости типа течения экспериментальной стафилококковой инфекции от уровня исходной антилизоцинной активности возбудителя диктовали необходимость их проверки на других моделях экспериментальной инфекции. В связи с этим, для выявления роли антилизоцинного признака у грамотрица-тельных бактерий был воспроизведен экспериментальный кератокоиъвнктивит изо-генными клонами кивечной палочки (Е.соН 0143:К-), отличаящинися уровнен антилизоцинной активности. В результате проведенных экспериментов было выявлено, что инфицирование морских свинок слонани Е.соН □143:К- от 3 до 6 нкг приводит к Формировании затухавшего типа течения инфекционного процесса, соответствующего полному освобождении организма от возбудителя (Бондаренко В.П., 1971). Была выявлена прямая зависимость между величиной антилизоцинной активности Е.соН 0143:К- и длительность» бактериовыделения. Впервые был получен эмпирический порог изменчивости признака антилизоцинной активности^ приводящий к существенному изменении длительности экспериментального инфекционного процесса (16,61 от исходного уровня). При натенатической обработке данных установлено, что существенным порогон изменчивости является уровень кодификации признака АЛА на 10,21 от исходного.

При изучении исходной популяционной структуры изогенных клонов Е.соН 0143:К- по признаку АЛА инфекции было установлено, что популяции были гетеро-генны по данному признаку, диапазон которого возрастал с увеличением уровня антилизоцинной активности исходных культур возбудителей. При воспроизведении экспериментального кератоконывнктивита в популяционной структуре кижечных палочек происходило увеличение гетерогенности по признаку антилизоцинной активности, которая в дальнейжем снижалась вследствие элининации высокоантилизоцим-ной составлявшей популяций Е.соП. Подобная картина была характерина и для эк-

- И -

спериментальной стафилококковой инфекции с затухаидин ткпон течения. При этой элиминация колоний с високой АЛА, как правило, преджествует завержени» инфекционного процесса. Отмечена пряная зависимость между показателем микробной об-семененность ткани и динамикой распространения низгоантилизоцинных субпопуляций, и обратная - с экспрессией высокоантилизоцимной части популяций E.coli. Выявленные закономерности, отражавшие роль АЛА возбудителя в динамике развития инфекционного процесса подтверждены методом факторного (многоконпонентного) анализа (Рис.1).

Нани впервые на модели экспериментального эжерихиозного кератоконьинктиви-та было выявлено, что изменчивость антигенной структуры кижечной палочки зависит от динамики микробной обсенененности и антилизоцинной активности популяций микроорганизмов. При этом динамика титра О-антигенов в популяции выделенных кижечных палочек имеет пряну» связь с динамикой микробной обсенененности, а динамика титра IC-антигенов - прянув связь с динамикой средней АЛА популяций E.coli. Увеличение антилизоцинной активности возбудителя приводит к снижении агглитинационного титра ö-антигенов и возрастании титра K-антигенов в популяциях кижечных палочек. Следовательно, отбор кижечных палочек с высокой АЛА приводит к возрастании титра It-антигенов в структуре популяций, что свидетельствует об определенной связи между антилизоцинной активностьи и наличием кап-сульных антигенов.

с

Раснатризая на основе полученного экспериментального материала антилизо-цинный признак бактерий как маркер персистенции, мы посчитали целесообразным изучение регуляторных воздействий на способность микроорганизмов инактивиро-вать лизоцин. Эта работа была начата в экспериментах in vitro с проверки действия биотических Факторов: антибиотиков и растительных масел на антилизоцимну» активность основных возбудителей оппортунистических инфекций: бактерий рода Enterobacter; Proteus; E.coli и St. aureus. В результате проведенных исследований было установлено, что существует принципиальная возможность регуляции

PIC 1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЩЩМНОГО ПРОЦЕССА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ÜP0BB9 АЛА СЛОНОВ St. aereas.

антилизоцинной активности микроорганизмов антибиотикани и растительными маслами. При этом, по характеру действия препараты разделились на три группы: инги-бируищие, индифферентные и стинулируищие. Группу препаратов, ингибируищих ан-тилизоцинный признак изучаемых микроорганизмов, составляли антибиотики, подавляющие синтез белка: аминогликозиды, макролиды, тетрациклины, рифанпицин, а также облепиховое масло. Индифферентными по отноженик к изучаемому признаку были, в основном, антибиотики, ингибируяцие синтез компонентов клеточной стенки: пенициллины, цефалоспорины, а также масло иилозника и мазь Еижневского. Стимулирующее действие на антилизоцимный признак изучаемых бактерий оказывали единичные препараты: для E.coii - левомицетин; для бактерий рода Enterobacter - нетициллин и амикацин; для микроорганизмов рода Proteus - цефазолин, левоми-цетин; для 3t.aureus - карбенициллин и левомицетан.

Оренбургская область является одним из наиболее неблагополучных в экологическом плане регионов Российской Федерации. Основными поллятантаии атмосферного воздужного бассейна являвтся продукты переработки природного сероводородсо-держащего газа Оренбургского газопромыслового месторождения. Проведенные нами исследования ели?,ни? природного сероводородсодерщего газа на биологии«-:^ * признаки стафилококков показали, что существует возможность регуляции свойств стафилококков природным газон. При этом, среди изученных признаков высокой кодификационной способность® отличалась антилизоцимная активность. Наиболыей изменчивость» характеризовались стафилококки,выделенные от больных и бактерионосителей. Установлен ингибируящий эффект воздействия Фактора на вирулентные характеристики стафилококков при одновременной стимуляции их антилизоцинной активности. Полученный эффект регуляции природным сервводородсодержащин газом биологических свойств стафилококков подтверждает полученну» закономерность обратной зависимости между Факторами вирулентности и антилизоцинной активность» микроорганизмов. На модели экспериментальной инфекции подтверждены данные опытов in vitro по действия сароводородсодержащего газа на стафилококк. При раз-

витии инфекционного процесса, вызываемого стафилококками, инкубированными в присутствии природного газа, отмечено увеличение длительности бактериовыделе-ния, селекция высокоантилизоцинных клонов, снищение уровня летальности, то есть Формирование персистируюдего типа течения инфекционного процесса.

Учитывая тот Факт, что одним из химических Факторов, с которым микроорганизмы чаде всего сталкиваются в условиях паразитирования, являются повыннные концентрации углекислого газа, представлялось целесообразным изучение регуляции актилизоцимного признака и других биологических свойств микроорганизмов данным химическим фактором. Установлена возмошсть регуляции антилизоцинной активности микроорганизмов углекислым газон в концентрациях 22 и более. При этом эффект действия Фактора зависил от дозы. Существенное подавление АЛА бактерий наблюдали в концентрации 5-102 углекислого газа.

Впервые был изучен эффект действия на антилизоцинный признак стафилококков и гонококков сочетанного магнитно-лазерного излучения, создаваемого попупро-водниковым прибором АЛТ "УЗОР",и характеризующегося излучением блищней инфракрасной области спектра (В90 нм! со средней мощность» 2 Вт. Магнитная насадка мощность» 25Н позволяет повысить проникающую способность пучка до 6 см. В результате проведенных экспериментов было установлено, что под влиянием сочетанного магнитно-лазерного излучения происходит ски!ение числа щизнеспособных микроорганизмов и ингибирование их антилизоцинной, гемолитической, Фибриноли-тической и лецитоЕителлазной активностей. При этом антилизоцнмнал активность стафилококков является наиболее чувствительным тестом. Ингибиру»щий зФФект магнитно-лазерного воздействия зависит от экспозиции и частоты импульсоБ излучения: наиболее эффективны параметры излучения, характеризующиеся низкой частотой (от 80 до 300 Гц) и экспозицией (от 64 до 256 с). Регулирующее действие данного Фактора основывается на изменении биологических признаков в популяции микроорганизмов, при котором происходит элиминация клонов с высоким уровнем экспрессии иаркеров вирулентности и антилизоцимной активности. При этом в по-

Pic 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ДАННЫХ О РОЛЯ АЛА БАКТЕРИИ КАК fАКТОРА ПЕРСИСТЩП И МЕТОДАХ ЕГО РЕГШЩП

АЛА - ÎAKTOP ПЕРСИСТЕНЦИИ

РЕГШЦИЯ АЛА

Иагнхт-но-ii-

зерное нздзче-

я1в

1

| ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДИАГНОСТИКА ТЕРАПИЯ

Прогвозкровавке теченя язвенном бодезвх 1ел?дка i 12-перстнож eiuki - выбор негода герапп ( Заявка на хзобретев1е No.4912480/14/015090)

Индхкацхя возбдджтеля кх-кечни хи}екцхх во ши-неа среде (Заявка на хзо-брвтенхе Но.4404339/13 -50864)

Идевтх|ххаш атхпхчиых ■танов возбддхтелех в peami ♦аголзжса i аг-гшиам» (А.С. No. 1758075? Р.В. Ко.1106)

Автхбх-oimki 1 растительные nacia

Оценка техвогенвсго заг-рязнезхя внеинех среды -нхкробхолопческхй

вон1тор1нг

Выбор 3î{eKTïBHUi препаратов m терапхх оппор-тчнхстхческхх хнфекцхх (Хирв< Антхбхотякх ж хх-виотвраажя.-1991•-Но<2)

Выбор эИехтинов дозы

для терапии гвохно-воспа-шельных заболеванжй (Заявха на изобретение Ко.5036694)

пуляционней структуре появляется клону с отсутствием изучаемых признаков и возрастает удельный вес колоний с низккн уровнен экспрессии Факторов вирулентности и антилизоцимной активности. Данные in vitro подтверждены на модели экспериментальной стафилококковой инфекции. В результате проведенных экспериментов было установлено, что снижение антилизоцимного параметра золотистых стафилококков на 12,51 достаточно для достижения антиперсистентного эффекта. Было установлено, что инфекционный процесс, вызываемый облученным возбудителем, приобретает (по сравнении с контролем! острув форму с затухающей динамикой микробной обсеменекности, которая обусловливается сдвигами популяционной структуры в сторону селекции клонов с низкой антилизоцимной активностью, за счет элиминации высокоантилизоцинных колоний.

Оценивая прикладную сторону использования полученных в эксперименте данных о роли АЛА бактерий в развитии инфекционного процесса и о путях регуляции АЛА,- следует выделить 4 аспекта: экологический, диагностический, прогностический и лечебный. Направления практической реализации полученных результатов представлены на рис.2.

ВЫВОДЫ

1. Антилизоцимная активность микроорганизмов является одним из Факторов,

• определяющих длительность течения экспериментальной инфекции. Установлена прямая зависимость между АЛА и длительность» бактериовыделения, снижение АЛА на 12,52 для золотистого стафилококка и на 1Ь,Ы для кижечной палочки приводит к существенному сокращений сроков бактериовыделения.

2. Установлено изменение популяционной структуры золотистого стафилококка по уровни антилизоцимной активности и Факторам патогениости в связи с динамикой микробной обсемененности при разных типах течения инфекции. При остром, затуханщен типе инфекционного процесса происходит селекция низкоантилизоцимных клонов и элиминация Факторов патогениости, при персистирукщем типе инфекционного процесса происходит селекция высокоантилизоцинных клонов и обратная зави-

симость с экспрессией в популяциях клонов с Факторами патогенности.

3. На модели экспериментального эиерихиозного кератоконъкнктивита выявлена прямая зависимость нещду уровнен АЛА Е. coli и титрон K-антигенов, и обратная связь с титром ö-антигенов.

4. Показана возношсть регуляции АЛА возбудителей оппортунистических инфекций антибиотиками и растительными маслами. Отобраны группы препаратов, ин-гибирувщие АЛА бактерий: аниногликозиды, макролиды, тетрациклини, рифампицин; облепиховое масло.

5. Под действием природных сероводородсодерн^их газов повивается АЛА стафилококков, что приводит в эксперименте к увеличении сроков бактериовыделения, селекции высокоантилизоцинных клонов, снижения процента летальности, - т.е. развития персистентного типа инфекционного процесса.

6. Б условиях 5-10Х'концентрации углекислого газа наблидается существенное подавление АЛА энтеробактерий и золотистого стафилококка.

7. Впервые изучен антиперсистируидий эффект действия магнитно-лазерного излучения на стафилококк и гонококк. Лазерный луч в отобранном ре!име: частота от 00 до 300 Гц и экспозиция 64 - 256 с вызывает элиминации клонов с высокой АЛА и клонов с Факторами патогенности, что приводит к развитии затухавшего типа инфекционного процесса.

8. Полученные данные о роли АЛА бактерий в персистенции и путях ее регуляции наш практическую реализации в новых методах индикации возбудителей и идентификации атипичных (таммоз в реакции Фаголизиса и агглютинации; в выборе эффективных антибактериальных препаратов и регинов магнитно-лазерного излучения 'для терапии пгрсистентных форн инфекции.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕНЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Свойства персистиругцей микробной Флоры при язве плудка.// Сб.тез. докл. к конференции молодых ученых "Роль внутренних и. вне!ниг Факторов з г.ро-исхо«дении болезней человека" - Оренбург, 1989. - с.26. Совместно с Н.А.Нухи-

- 1В -

нын.

2. Влияние антибиотиков на антилизоциннуи активность знтеробактерий.// Сб.тез. докл. к конференции молодых ученых "Роль внутренних и внежних факторов в происхо!дении болезней человека" - Оренбург, 198?. - с.41-42.

3. Микрофлора желудка при язвенной болезни// Сб.тез. докл. к конференции нолодых ученых и специалистов "Молодые ученые науке и производству".- Оренбург, 1990. - с.23-24. Совнестно с Н.А.Мухинын.

4. Антимикробная активность просто, и нас «а.// 1урн. ки^ибиол., зпидсли-ол. и иннунобиол. - 1990.- N0.12.- с.107-108. Совнестно с Б.Г.Нузовын и Л.Е.ОлиФсонон.

5. Эксперинентально-клиническое изучение лекарственной регуляции антилизо-цинной активности возбудителей оппортунистических инфекций.// "Антибиотики и химиотерапия",- 1991, - Т.36,N0.2, - с.14-17. Совнестно с О.В.Бухаринын, Б.Я.Усвяцовын, Л.А.Первушиной, О.Л.Заикиной, С.В.Ридукон, Е.В.Суриковой.

6. Экспериментальная оценка знтилизоцинной активности стафилококков как Фактора их персистенции.// Персистенция бактерий: Сб. научн. трудов Оренбургского мед. ин-та.- Куйбышев: КМИ, 1990. - с. 19-23. Соместно с О.Л.Черновой, В.Л.Карташовой.

7. Действие лазерного аппарата "УЗОРр на биологические свойства стафилококков.// Сб. тез. Международной конФ. Переславль-Залесский, 17-19 октября 1990.- К. - 1990,- с.89-90. Совместно с И.А.!улыой, Е.Д.Давидяном.

8. Индикация возбудителя в исследуемом материале.// Экспонат на ВДНХ СССР,- И. - 1990. Совместно с О.В.Бухариным, Б.Я.Усвяцовын, С.И.Кераиевой, Л.С.Зыковой, А.П.Луда.

9. Способ идентификации патогенных знтеробактерий.// Авторское свидетельство на изобретение N0.1758075,- 1992. Совместно с Б.Я.Усвяцовын, В.А.Гриценко.

10. Влияние нагнитно-лазерного излучения на жизнеспособность и биологичес-

сие свойства стафилококков.// Сб. тез. докл. молодых ученых-медиков "Молодые ученые - здравоохранении" Оренбург.- 1992.- с.117-119. Совместно с Д.Б.Деминым, С.В.Черкасовым.

11. Характеристика антилизоцинной активности золотистого стафилококка при разных типах течения экспериментальной инфекции.// Билл. зксп. биологии и медицины. - 1993.- N3.2.- с.174-180. Совместно с 0.В.Бухариным. Б.-Я.Угги'.пвын,