Способность бактерий преодолевать защиту организма хозяина от инфекционных агентов характеризует адаптационные возможности микробных клеток и обеспечивает их персистенцию, т.е. выживание во враждебной среде макроорганизма [9]. Длительное переживание бактерий в организме хозяина, носящее название персистенция (от лат. persistere – оставаться, упорствовать), вероятно, следует рассматривать как форму симбиоза микробов и организма человека. Анализ имеющихся фактических материалов по выживанию микроорганизмов в хозяине убеждает, что в процессе взаимодействия обоих участников инфекции у возбудителя эволюционно закрепились четыре способа защиты (изоляции) пептидогликана от факторов иммунитета: 1) экранирование клеточной стенки бактерий; 2) продукция секретируемых факторов, инактивирующих защиту хозяина; 3) образование форм с отсутствием (дефектом) клеточной стенки бактерий (L-формы, микоплазмы); 4) антигенная мимикрия.
Наиболее «прорывной» областью исследований является выявление у бактерий новых факторов инактивации соответствующих защитных субстратов хозяина. В основном это секретируемые протеазы, обеспечивающие микроорганизмам выживание в экосистеме «человек – бактерии».
Лизоцим или N-ацетилмурамидаза является ферментом, разрывающим 1-4 β-гликозидную связь между N-ацетилгюкозамином и N-ацетилмураминовой кислотой в молекуле пептидогликана клеточной стенки бактерий, в результате чего происходит лизис бактерий.
Роль лизоцима в защите макроорганизма от инфекции общеизвестна. Антилизоцимная активность является одним из факторов, повышающих толерантность бактерий к действию сывороточного лизоцима человека и животных. Способность патогенных и условно-патогенных бактерий к длительному выживанию в организме хозяина называется персистенция.
Некоторые авторы полагают [3], что антилизоцимная активность способствует длительной выживаемости бактерий в макроорганизме и может быть использована в условиях баклабораторий для оценки этиологической роли выделенных культур. Свойство бактерий специфически инактивировать лизоцим хозяина, которое определяется как антилизоцимная активность, широко встречается у бактерий, относящихся к семейству Enterobacteriaceae у стафилококков и др.
Обнаружение у бактерий антилизоцимной активности, специфически инактивирующей лизоцим хозяина, выявило широкую частоту встречаемости этого признака.
«Антиинтерфероновая» активность бактерий выявлена у большой группы грамотрицательных и грамположительных микроорганизмов. Штаммы энтеробактерий, выделенные от больных лиц, обладали данным признаком в 90,4-100% случаев, тогда как среди штаммов, изолированных от здоровых лиц и из внешней среды, этот показатель соответственн6о был снижен до 16,1-1,6%. Антиинтерфероновый признак – автономное свойство микроорганизмов, предназначенное для целенаправленного, специфического инактивирования бактерицидной фракции человеческого лейкоцитарного интерферона [6].
Ю.А. Брудастов (1992), изучавший антикомплементарную активность бактерий, выявил наличие этого признака у стафилококков, кишечных палочек и клебсиелл [2]. Комплемент, как естественный фактор резистентности организма, обеспечивает выраженность проявления защитных сил против патогенных и потенциально-патогенных микроорганизмов. Но он может подвергаться бактериальной деградации, и, таким образом, антикомплементарная активность бактерий способствует их длительному персистированию в организме [4; 5; 7-9].
Для выявления факторов, способствующих сохранению жизнеспособности бактерий в организме, проводили изучение свойств персистенции: антилизоцимную, антикомплементарную и антиинтерфероновую активность бактерий родов Escherichia, Enterobacter, Morganella, Citrobacter, Serratia.
Исследования показали, что способность к инактивации факторов естественной противоинфекционной резистентности макроорганизма, в частности антилизоцимная, антикомплементарная и антиинтерфероновая активности, довольно широко представлены у всех исследованных штаммов бактерий, выделенных от мелкого рогатого скота в Чеченской Республике.
Материал и методы
В работе исследованы на наличие антилизоцимной, антикомплементарной и антиинтерфероновой активности 190 культур Eschrtichia coli, 124 культуры Enterobacter cloacae, 74 культуры Morganella morganii, 29 культур Serratia marcescens, 51 культура Citrobacter freundii, выделенные от овец на территории Чеченской Республики [1; 10-16].
Изучение антилизоцимной активности проводили по методу О.В. Бухарина (1984) [3]. Для определения антилизоцимной активности на физиологическом растворе готовили ряд разведений лизоцима из яичного белка (Олайнский завод химреактивов) в концентрациях (2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50 мкг/мл). 0,5 мл каждого разведения лизоцима смешивали с 4,5 мг расплавленного и остуженного до 45 ºС 1,5%-ного питательного агара и выливали в чашки Петри. На агар с лизоцимом наносили стандартной петлей капли суточных культур исследуемых штаммов. Посевы инкубировали 18-24 ч. при 37 °С, затем исследуемые культуры, выросшие в макроколониях, убивали парами хлороформа в течение 10 минут.
После этого макроколонии заливали вторым слоем 3 мл 0,7%-ной агаровой питательной среды, смешанной с 0,1 мл бактериальной взвеси суточной агаровой индикаторной культуры Micrococcus luteus (АТСС № 29470, ГНИИСК им. Л.А. Тарасевича), с мутностью 4 по Мак Фарланду, и ставили в термостат при 37 °С на сутки.
Тест считался положительным при росте индикаторного штамма Micrococcus luteus вокруг колоний тех штаммов, которые нейтрализовали внесенный в слой агара яичный лизоцим.
Антиинтерфероновую активность у выделенных культур исследовали по методу О.В. Бухарина и В.Ю. Соколова (1990) [6] с учетом антибактериального действия препарата человеческого лейкоцитарного интерферона. При определении антиинтерфероновой активности исследуемые культуры выращивали в среде, содержащей препарат человеческого лейкоцитарного интерферона в различных разведениях (1, 2, 5, 10 ед.). Выросшие культуры убивали хлороформом в течение 10 минут, на посев наслаивали 0,7%-ный агар, содержащий взвесь тест-культур Corynebacterium xerosis (АТСС № 181, ГНИИСК им. Л.А. Тарасевича). Чашки инкубировали 24 часа при 37 °С и определяли антиинтерфероновую активность микроорганизмов по наличию роста тест-культуры вокруг колоний исследуемых штаммов.
При этом антиинтерфероновую активность исследуемого штамма считали высокой при инактивации человечского лейкоцитарного интерферона в концентрации более 2 ед., средней – от 1,1 – 2 ед. и низкой – от 0 до 1 ед.
Изучение антикомплементарной активности (АКА) проводили по методу О.В. Бухарина и соавторов [4; 7]. Исследуемые культуры энтеробактерий выращивали в течение 18-24 часов при 37 °С на слое 1,5%-ного питательного агара, после чего инактивировали в течение 10 минут в парах хлороформа. Затем наслаивали второй слой 0,7%-ного агара, содержащего комплемент в концентрациях 1, 5, 10, 20 СН50/мл (в качестве источника комплемента использовали сыворотки от 20-25 доноров). Данная двухслойная система инкубировалась 1 час при 37 °С для осуществления инактивации комплемента вокруг колоний стафилококков и клебсиелл, обладающих указанным признаком. Далее наслаивали третий слой - 0,7%-ного питательного агара, содержащего 0,1 мл бактериальной взвеси индикаторной культуры E.coli, с мутностью 2 по Мак Фарланду (АТСС № 25922, ГНИИСК им. Л.А.Тарасевича) в 0,15 М растворе хлорида натрия.
После 16-18-часовой инкубации при 37 °С, во время которой происходит выявление антикомплементарных свойств, проводили регистрацию результатов по росту индикаторного штамма вокруг исследуемых культур, где произошла инактивация комплемента. При этом штаммы считали высокоактивными при инактивации комплемента в концентрации >15,1 СН50/мл и более, среднеактивными – от 5 до 15 СН50/мл, низкоактивными – от <0 до 5 СН50/мл.
Результаты исследований
Проведенные нами исследования (таблица 1) показали, что антилизоцимная активность характерна для большинства исследованных культур энтеробактерий. Наибольшее количество штаммов, обладающих этим признаком, выявлены среди 29 исследованных культур Serratia marcescens – 86,2%, среди 51 культуры Citrobacter freundii антилизоцимноактивных было 60,8%, среди 74 культур Morganella morganii – 59,5%, среди 190 культур Eschrtichia coli – 52,6%, и среди 124 культур Enterobacter cloacae таких штаммов было наименьшее количество – 43,5%.
Таблица 1
Антилизоцимная активность у представителей разных родов семейства Enterobacteriaceae
|
Вид микроорганизма |
Число исследованных штаммов |
Число штаммов с антилизоцимной активностью |
Процент штаммов с антилизоцимной активностью (X±m) |
|
Serratia marcescens |
29 |
25 |
86,2±7,7 |
|
Citrobacter freundii |
51 |
31 |
60,8±10,4 |
|
Morganella morganii |
74 |
44 |
59,5±9,3 |
|
Eschrtichia coli |
190 |
100 |
52,6±11,4 |
|
Enterobacter cloacae |
124 |
54 |
43,6±1,8 |
Антиинтерфероновая активность у исследованных микроорганизмов разных родов проявлялась реже по сравнению с другими факторами персистенции (таблица 2). Наиболее часто этот признак проявлялся у представителей рода Escherichia - 104 штамма из 190 исследованных культур (54,7%), у Citrobacter – 24 штамма из 51 культуры (47,1%), у Enterobacter – 54 штамма из 124 культур (43,6%), у Serratia – 9 штаммов из 29 культур (31,03%), и наименее характерным этот признак был для представителей рода Morganella – 21 штамм из 74 культур (28,4%).
Таблица 2
Антиинтерфероновая активность у представителей разных родов семейства Enterobacteriaceae
|
Вид микроорганизма |
Число исследованных штаммов |
Число штаммов с антиинтерфероновой активностью |
Процент штаммов с антиинтерфероновой активностью (X±m) |
|
Eschrtichia coli |
190 |
104 |
54,7±4,3 |
|
Citrobacter freundii |
51 |
24 |
47,1±5,2 |
|
Enterobacter cloacae |
124 |
54 |
43,6±1,5 |
|
Serratia marcescens |
29 |
9 |
31,03±3,7 |
|
Morganella morganii |
74 |
21 |
28,4±1,2 |
Антикомплементарная активность - широко распространенное свойство среди исследованных культур микроорганизмов (таблица 3). Так, среди представителей рода Escherichia с антикомплементарной активностью было 178 культур из 190 исследованных (93,7%), среди Enterobacter – 59 культур из 124 (47,6%), среди Serratia – 26 культур из 29 (89,7%), среди Morganella – 58 культур из 74 (78,4%), среди Citrobacter – 48 культур из 51 (94,1%).
Таблица 3
Антикомплементарная активность у представителей разных родов семейства Enterobacteriaceae
|
Вид микроорганизма |
Число исследованных штаммов |
Число штаммов с антикомплементарной активностью |
Процент штаммов с антикомплементарной активностью (X±m) |
|
Citrobacter freundii |
51 |
48 |
94,1±1,6 |
|
Eschrtichia coli |
190 |
178 |
93,7±7,4 |
|
Serratia marcescens |
29 |
26 |
89,7±1,8 |
|
Morganella morganii |
74 |
58 |
78,4±5,4 |
|
Enterobacter cloacae |
124 |
59 |
47,6±2,7 |
Заключение
Приведенные в статье данные свидетельствуют о том, что антилизоцимная, антиинтерфероновая и антикомплементарная активности - широко распространенные свойства среди исследованных культур энтеробактерий. Среди этих культур антикомплементарная активность - наиболее распространенное свойство по сравнению с антилизоцимной и антиинтерфероновой активностью, его встречаемость колеблется от 47,6% у штаммов Enterobacter cloacae до 94,1% у культур Citrobacter freundii. Антилизоцимная активность отмечается минимально среди культур Enterobacter cloacae – 43,6% штаммов и максимально среди культур Serratia marcescens – 86,2% штаммов. Антиинтерфероновая активность встречается сравнительно реже у исследованных культур, встречаемость этого свойства у них колеблется от минимального количества штаммов среди Morganella morganii – 28,4% и до максимального – 54,7% штаммов среди Eschrtichia coli.
Библиографическая ссылка
Гайрабеков Р.Х., Гайрабекова Р.Х., Губханова С.А., Турлова Ф.С., Умиева З.Э. АНТИЛИЗОЦИМНАЯ, АНТИИНТЕРФЕРОНОВАЯ И АНТИКОМПЛЕМЕНТАРНАЯ АКТИВНОСТЬ НЕКОТОРЫХ БАКТЕРИЙ СЕМЕЙСТВА ENTEROBACTERIACEAE // Современные проблемы науки и образования. 2016. № 5. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=25405 (дата обращения: 02.04.2025).