Сетевое издание
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИММУНОГЛОБУЛИНА G В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ШТАММОВ КЛЕБСИЕЛЛ

Гудинская Н.И. 1 Бисалиева Р.А. 1 Кривенцев Ю.А. 1 Доценко Ю.И. 2 Костенко М.Ю. 2 Алексашина Л.И. 2 Галигрова Е.А. 2
1 ГБОУ ВПО «Астраханский государственный медицинский университет»
2 Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ, Астраханский филиал
Целью нашей работы являлось определение антииммуноглобулиновой активности штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных у детей первого года жизни, находящихся на лечении в стационаре. Все культуры были идентифицированы согласно общепринятым методам и имели типичные для клебсиелл характеристики. Антииммуноглобулиновая активность определялась стандартным методом Манчини. Статистическая обработка данных проводилась с использованием параметрических критериев в программе Excel. В результате проведенных нами исследований была определена не только антииммуноглобулиновая активность выделенных культур, но и достоверно установлена сезонная изменчивость этого признака у внутрибольничных штаммов на протяжении ряда лет. Результаты работы, которые изложены в этой статье, свидетельствуют о существующем селективном отборе и эволюции микроорганизмов, циркулирующих в условиях урбанизированной экосистемы на примере медицинского стационара.
клебсиеллы
ig g
антииммуноглобулиновая активность
внутрибольничные инфекции.
1. Бойко О.В., Ахминеева А.Х., Гудинская Н.И. и др. Биохимические и иммунохимические маркеры в диагностике патологических состояний // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 9. – С.327-329.
2. Бойко О.В., Ахминеева А.Х., Гудинская Н.И., Бойко В.И., Козак Д.М. Возрастные изменения иммунологических, морфологических и биохимических показателей репродуктивной системы мужчин // Успехи геронтологии. – 2014. – Т. 27. – № 1. – С.50-53.
3. Бойко О.В., Терентьев А.А., Ахминеева А.Х. Метаболическая активность микроорганизмов, выделенных у больных хроническим простатитом // Проблемы репродукции. – М., 2014. – № 6. – С.6-9.
4. Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я. Бактерионосительство. – Екатеринбург, 1996. – 207 с.
5. Ведьмина Е.А., Пастернак Н.А., Андрусенко И.П. и др. Сезонные колебания энтеропатогенных свойств у вибрионов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. – 1980. – № 9. – С.34-39.
6. Караулов А.В. Клиническая иммунология. – М.: Медицинское информационное агентство, 1999. – 603 с.
7. Кривенцев Ю.А. Гемоглобины человека: иммунобиохимическая характеристика и медико-биологическое значение: автореферат дис. ... д-ра мед. наук. – Москва, 2009. – 42 с.
8. Мартова О.В., Салько В.Н., Бойко О.В. и др. Медико-социальные аспекты профилактики гепатитов В и С у молодых людей и подростков // Гигиена и санитария. – 2002. – № 1. – С.45-47.
9. Михайлова Е.А., Лунда А.П., Бигеев М.И. Антииммуноглобулиновая активность бактерий и ее диагностическая ценность // Персистенция бактерий: сб. научн. тр. [Под ред. О.В. Бухарина]. – Куйбышев, 1990. – С.107-113.
10. Щербо А.П. Больничная гигиена. – Санкт-Петербург, 2000. – 484 с.

Несмотря на имеющиеся успехи, достигнутые в борьбе с внутрибольничными инфекциями (ВБИ), уровень заболеваемости ими остается высоким. Эта патология составляет от 2 до 30 % с летальностью от 3,5 до 60 % всех инфекционных заболеваний. Среди основных факторов, определяющих тенденцию роста ВБИ, следует назвать распространение в стационаре антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов. Полагают, что причиной ВБИ могут быть более 300 видов патогенных, либо условно-патогенных микроорганизмов, иногда устойчивых одновременно к 4–5 антибактериальным и дезинфицирующим препаратам и циркулирующим в больницах десятки лет. Важнейшим предрасполагающим фактором является также инвазивная агрессия, характерная для современной медицины, включающая более 3000 видов манипуляционных вмешательств. К   этому необходимо добавить формирование у пациентов вторичных иммунных расстройств, чаще всего иммунной недостаточности в результате основного заболевания, а также  двукратное увеличение численности пожилого населения с ослабленной иммунной реактивностью из-за  возраста, частого применения фармакологических препаратов и других причин, нарушивших естественный биоценоз [10].

ВБИ, имеющие широкий спектр клинических проявлений и отличающиеся от классических инфекций отсутствием цикличности процесса и полиэтиологичностью, сохраняют свою актуальность во всех экономически развитых странах. Так, в США, например, ежегодно регистрируется более 2 млн случаев ВБИ. Присоединение ВБИ увеличивает продолжительность пребывания пациента в стационаре в среднем на 6 койко-дней. При стоимости одного случая ВБИ 4449 долларов общий экономический ущерб составляет 4,5 млрд  долларов в год. Клиническая микробиология в существующих условиях является одним из ключевых звеньев в целостной системе противостояния госпитальной инфекции. Подбор объективных и доступных тестов для установления эпидемической значимости выделяемых у пациентов микроорганизмов совершенно необходим, так как силами современных технологий полностью ликвидировать причины многих инфекционных заболеваний в настоящее время не представляется возможным. Однако потенциально опасные возбудители на ранних этапах эпидемического процесса  локализовать вполне возможно и путем направленного воздействия на них предотвратить возможную вспышку инфекции [1, 2, 3, 8, 10].

Цель исследования – определение способности к антииммуноглобулиновой активности штаммов Klebsiella pneumoniae.

Материалы и методы

В работе были использованы штаммы Klebsiella pneumoniae, выделенных у детей первого года жизни, находящихся на лечении в стационаре. Все использованные культуры изолированы и идентифицированы с помощью стандартных дифференциально-диагностических сред и наборов Entero Test («Lachema», Чехия). Все выделенные культуры были типичны по своим морфологическим, биохимическим и культуральным характеристикам. Бактерии высевали на протяжении пяти сезонов (1-й сезон – лето, 2-й сезон – зима и т.д.).

Антииммуноглобулиновую активность (анти-Ig G) бактерий определяли методом иммунодиффузии по Манчини.

 

Результаты и обсуждение

Изучая биологические свойства клебсиелл, выделенных у детей первого года жизни, находящихся на лечении в стационаре, мы обратили внимание на колебание антииммуноглобулиновой активности на протяжении нескольких лет. В принципе само наличие анти-Ig G активности у Klebsiella pneumoniae безусловно свидетельствует о значимости данного свойства в биологии микроорганизма, местообитанием которого является человек. Хотя в доступной нам литературе сведений о наличии анти-IgG-активности у клебсиелл не встречалось, тем не менее  антииммуноглобулиновая активность у других видов микроорганизмов известна, и большинство исследователей относят ее к характерным проявлениям патогенности у носителей этого признака.  Сведения из немногочисленной литературы по вопросу механизмов взаимодействия бактерий и иммуноглобулинов позволяют заключить, что в основе данного феномена лежит либо адсорбционный характер, либо он осуществляется посредством специализированных бактериальных субстанций, выделяемых экзоклеточно [4, 9].

Неспецифическое связывание бактериями различных классов иммуноглобулинов имеет под собой определенное материальное подтверждение. Существуют различные механизмы его реализации. Ряд работ подтверждает наличие бактериальных рецепторов и к Fab-фрагменту иммуноглобулинов [3, 7, 9]. В первую очередь, это относится к Ig M. Достаточно обстоятельно описано и образование внеклеточных протеаз Ig A, которые продуцируют многие виды микроорганизмов, преимущественно колонизирующие слизистые оболочки. Более подробно описан тип Fc-рецепции, при котором происходит связывание микроба с Fc-частью Ig.  Такой тип адсорбции известен у стафилококков, стрептококков, т.е. представителей Грам-позитивной флоры, связывающих Ig G. Считают, что структурами микроба, ответственными за подобный характер связывания, являются протеин А клеточной стенки – адсорбент Ig G, пептидогликаны и тейхоевые кислоты – компоненты Грам-позитивных бактерий.

Довольно разноречивые данные  имеются в литературе о взаимодействии некоторых белков стрептококков группы В с иммуноглобулинами. В частности, была описана способность В-протеина связывать иммуноглобулины классов G и M. Учитывая чрезвычайную важность данного феномена не только для характеристики биологических свойств самого В-протеина, но и оценки его патогенетической роли в инфекционном процессе, были получены подтверждающие эти предположения данные в экспериментальной инфекции. В опытах на линейных мышах 7-кратное внутривенное введение В-протеина на фоне сублетальной инфекции, вызванной интраперитонеальным введением стрептококков группы В, было достаточно, чтобы в течение 24 ч трансформировать инфекцию в смертельную септицемию. Иммунологические и иммуноморфологические исследования подтвердили присутствие В-протеина не только экстрацеллюлярно в биологических жидкостях организма, но и в тканях. Также были выявлены анти-В-протеиновые антитела в сыворотке инфицированных животных, что свидетельствует о формировании их  в процессе инфекции.

В связи с изложенным,  актуальным представляется изучение анти-Ig G-активности у бактерий K. pneumoniae. Последние относятся к Грам-негативным микроорганизмам и обладают способностью вызывать самый широкий спектр нозоформ, в том числе и в условиях циркуляции возбудителя в лечебном учреждении. Ранее было показано, что Fc-рецепторы стрептококка отрицательно действуют на естественные защитные силы макроорганизма, обуславливая, вероятно, развитие иммунопатологических процессов [5].

Штаммы клебсиелл, выделенные в летние месяцы, в среднем инактивировали в мг/мл в лето угасания вспышки 3,23 мг/мл, следующее – 3,58 мг/мл, далее 5,51 мг/мл; в зимние же месяцы уровень деградации Ig G составил 2,66 мг/мл и 4,60 мг/мл. Таким образом, испытуемые штаммы клебсиелл в разные сезоны обладали способностью к разрушению от 33 % до 56 % количества иммуноглобулина, задействованного в опыте. Учитывая, что в норме содержание Ig G в сыворотке крови человека составляет 12 мг/мл, патогенетические потенции обследованных штаммов трудно переоценить.

В настоящее время является общепризнанным факт периодической ротации возбудителей ВБИ с течением времени в каждом конкретном стационаре. В частности, на основании 20-летних (1980–1990 гг.) эпидемиологических исследований выявлена пятилетняя периодичность смены возбудителя: переход от золотистого стафилококка к псевдомонадам, далее к коагулазоотрицательным стафилококкам и т.д. [4, 5, 10]. Однако существует ряд возбудителей, стабильно входящих в первую пятерку микроорганизмов, потенциально постоянно опасных с точки зрения возникновения вспышки ВБИ в отделениях практически любого профиля. Периодически теряясь за массированным выделением бактерий, актуальных в данный конкретный момент, они, поражая меньшее число пациентов, тем не менее присутствуют в стационаре всегда. Изменяясь и многократно проходя через организм разных людей, они становятся более устойчивыми как к влиянию антибактериальных препаратов, так и к действию иммунной системы. Постепенно под селективным давлением среды отбираются самые жизнеспособные культуры с все более выраженными патогенными качествами. Безусловно, они так и остаются в категории условно-патогенных, но любого, даже незначительного ослабления иммунитета у пациентов достаточно, чтобы эти бактерии включились в развитие эпидемического процесса и послужили причиной нового подъема заболеваемости, обладая при этом качественно измененными и более высокими проявлениями патогенности. К группе таких видов относятся и изучаемые нами внутрибольничные штаммы K. pneumoniae.

Было достоверно установлено, что происходят периодические колебания антииммуноглобулиновой  активности штаммов клебсиелл, циркулирующих в условиях стационара. Статистически подтверждено, что в течение 3 лет анти-Ig G-активность изменялась. Однако  в течение одного года сезонные колебания (лето-зима) незначительны и недостоверны. Подъем на качественно новый уровень в каждый год происходит в летние месяцы. Можно сказать, что именно летом формируется более высокая «установочная точка», незначительно отклоняясь от которой и будет определяться антииммуноглобулиновая активность в течение всего года. Статистически это можно проиллюстрировать следующим образом: средний показатель за 1-й изученный год составил 3,13 мг/мл, за 2й год – 5,12 мг/мл (р < 0,01) При этом в зимние месяцы различия недостоверны, а в летние достоверны (р< 0,05). Наблюдается следующая закономерность: в летние месяцы, приходящиеся на затухание вспышки и следующий за ним год, наблюдается снижение активности в зимние месяцы и некоторый подъем летом: лето-зима-лето в цифрах выражается как 3,23 – 2,66 – 3,58 мг/мл. Отличия недостоверны, но тем не менее они отражают тенденцию. Лето следующего года отличается принципиально – антииммуноглобулиновая активность составила 5,51 мг/мл.  Показатели в зимнее время колебались от 2,66 до 4,60 мг/мл, что недостоверно. Таким образом, лето 2-го года с высокой достоверностью (р< 0,05) отличается от лета 1-го года и с еще более высокой степенью достоверности (р< 0,01) отличается от лета сразу после вспышки.

Как нам представляется, высказанное ранее предположение об эволюционировании условно-патогенных культур в условиях стационара имеет под собой реальное подтверждение, если допустить наличие сезонных и годовых колебаний конкретных биологических свойств возбудителей. Подобное же допущение кажется нам позволительным, так как изменения антииммуноглобулиновой активности были точно установленными и постоянными. Тем более что аналогичные факты уже находили свое подтверждение: в частности, ранее была продемонстрирована подверженность сезонным изменениям энтеропатогенных свойств и способности к токсинообразованию холерных и НАГ-вибрионов [3].

В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть, что, безусловно, в числе причин, влияющих на возникновение ВБИ, ведущую роль оказывают роль такие факторы, как санитарно-эпидемиологический режим лечебного учреждения, проводимая антибиотикополитика, количество инвазивных процедур и др. Однако, часто рассматривая различные аспекты такого многопланового явления, как ВБИ, мы встречаемся с новыми обстоятельствами, которые, вызывая дискуссии, требуют своего настоятельного изучения. Нам представляется, что результаты работы, которые изложены в этой статье,  свидетельствуют о существующем селективном отборе и эволюции микроорганизмов, циркулирующих в условиях стационара. Вектор этого процесса, по-видимому, может быть направлен и в неблагоприятную для человека сторону.


Библиографическая ссылка

Гудинская Н.И., Бисалиева Р.А., Кривенцев Ю.А., Доценко Ю.И., Костенко М.Ю., Алексашина Л.И., Галигрова Е.А. ИЗМЕНЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ИММУНОГЛОБУЛИНА G В РЕЗУЛЬТАТЕ БИОХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ШТАММОВ КЛЕБСИЕЛЛ // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 3. ;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24692 (дата обращения: 16.10.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074