Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМІ. От исследователей, работающих в области микробиологии, справедливо вдут конкретних научных выводов-, позволяющих клиницистам правильно выбрать и осуществить кошлекс мер, направленных на профілактику лнфошиэнных заболеваний, разработать эффективные пути борьбы с инфекционными осложнениями различных заболеваний. В последние годы особо важное значение в клинике приобретают заболевания, вызываемые протеем. Лроте.1 обладает очень высокой и к тому же постоянно возрастающей устойчивостью к антибак^ териальным препаратам ( Брода П.Л., 1987), поэтому лечебные мероприятия, проводимые на фона уже развивающегося процесса, нередко не только мало эффективны, но и при недостаточно рациональном их . проведении зачастую усугубляют этот процесс Сїїеидєнко 0.И.,1988).
Роль протея в возникновении заболеваний человека постоянно возрастает (Абауси И. с соавт.,1981; Вулаева Г.В. с соавт.,1987). Ряд авторов обнаружил наличие у бактерий родаРіЛ=ч$ факторов агрессивности (Корр , 1985). Данный возбудитель инициирует ки-.шечные заболевания (Агеева Р.А.,1988), остеомиелиты (Гринмаер Т.В., Чер.номордиков А.Д.І98І), бронхиты и пневмонии (Антипенко В.П., Красильников А.П., 1982), воспаления мочевыводящего тракта (Шх/-. son'i.icott А.» 1966). Некоторые штаммы протея, выделенные при * исследовании трупов животных і являются патогенными для человека (Цвегкова Е.А., I960). Часть штаммов протея имеют уреаэную и геш-литическую активность (fflcd&y еУ об- , 1987), высокую степень.инва- . зивности и вирулентности (^ex^ww^fW, 1981), поэтому данный возбудитель способен вызывать тяжелые патологические состояния.
. Таким образом, разработка методов рациональной профилактики и лечения протейной инфекции имеет чрезвычайно важное значение. Между' тем очевидно, что усилия в этом направлении должны базироваться на точном знании биологии возбудителя, на анализе его патогенных свойств в зависимости от состояния окружающей среды. Дейст-
витально, при бактериологическом исследований часто отмечается апериодичность ецдєлзния протея (Калина Г.Н., 1979), хотя следует отметить, что это свойственно а некоторым другим бактериям (Баненов Л.Г..,.Исхаков Х.К., 1Ш5). Более того, восприимчивость бактерий к антибиотикам зависит от формы, в которой находится клетка, например, меняется при переходе в момент формирования колонки от рояіцихся возбудителей и нерояцихея (Габидулин З.Г. с соаат., 1985). Отмечена неодинаковость реакции на лекарственные средства со стороны отдельно расположенных и образующих колонию шкроорганиа-мов (Еапиро Д.А.., І&68Н
Большое значение в плане предупреждения протейных ослоглений различных заболеваний может играть их своевременное прогнозирование с учетом периодически появляющихся особых морфологических форы.--протея, обладающих новыми свойствами по отношению к окружающей среде.
Для клиники очень перспективным, на наш взгляд, является анализ поведенческих реакций протея, прожде всего, при его росте на плотных питательных средах, поскольку данный опособ культивирования в большей степени приближен к условиям uwtto , чем бульонная культура., изучение механизмов взаимодействия протея в процессе формирования микроколоний может дать ключ к пониманию причин и ус- ловий образования новых популяций данного возбудителя инициируйте- . го "вспышку" протейных осложнений в клинике.
Все это позволяет считать проблему анализа поведения протея ' в процессе роста на плотных питательных средах (движения клеток в процессе формирования микро-и макроколоний, образования новых "суб-популяции), а также изучения ьюрфо-функционалъных особенностей данного микроорганизма в зависимости от его свойств, выявляемых при образовании'колонии.и изучения зависимости его поведения от состоя-
ния некоторых параметров окружающей среды актуальной.
ЦИІЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Иэучениз морфо-функциональшх и поведенческих особенностей протея, проявляющихся при форшрова-нии микро- и макроколоний на плотной питательной среде.
Для достижения поставленной цели їм считали необходимым решить следующие задачи:
-
Изучение морфо-функциональных особенностей протея при формировании шкроколокий ка плотной питательной среде.
-
Исследование морфо-функциональных свойств клеток и структурных особенностей ыакроколоний лрогея при культивирований на плотной питательной среде. ,
-
Анализ механизмов и условий формирования атипичных макро-колоний протея. '
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Разработан комплексный формо-функциональный методический подход к исследованию поведенческих реакций протея при формировании микро- и макроколоиий на плотной питательной среде.
. Впервые показано, что формирование микрокопонии протея представляет собой совокупность процессов, реализующих простроение взаимосвязанных структур, которые определяют морфологию макроколоний.
Обнаружена "субпопуляция" клеток протея, отличающаяся "придонным ростом колоний, большим полиморфизмом, образованием своеобразных клеточньк "канатов" в роящейся части макроколонии и рядом биологических признаков.
. Феномен образования "субпопуляции" впервые проанализирован за значительный временной период путем непрерывного пересева бактерий, что позволило выявить значимое сходство динамики появления "субпопуляции" протея в эксперименте и повьшения высеваемости возбудителя
в бактериологической лаборатории клинической больницы.
Впервые описаны механизмы роста и дана расшифровка взаимодействия клеток при формировании спиральных колоний протея.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Данные о динамике высеваеыости протея и временные параметры появления "субпопуляции" с образованием спиральных колоний могут быть приняты за основу при дальнейшей разработке математического прогноза и профилактических мероприятий по предупреждению протейной инфекции.
Изучение развития колоний протея, регистрация периодов воз-
'никновения "субпопуляции", определение моментов перехода от рояния к консолидации с последующим определением восприимчивости протея
х внешним воздействиям на разных стадиях развития популяции и "суб-
популяции" должно способствовать формированию более рационального
подхода к воздействию на протей различными химическими веществами
с учетом его восприимчивости к ним.
Феномен образования "субпопуляции." макет стать "индикатором"
в отношении неизвестного пока нам экзогенного фактора, влияющего
на биологические процессы в клетках протея и их взаимодействие
между собой.
Материалы диссертации доложены и обсуждены на 13 научных совещаниях, что обеспечило их информационное внедрение в практику научных микробиологических исследований. Материалы диссертации внедрены в учебный процесс в Ивановском государственном университете и Ивановском сельскохозяйственном институте.
I.. Формирование кикроколонии протея представляет собой совокупность процессов, реализующих построение взаимосвязанных структур, которые определяют строение макроколонии.
-
Обнаружены значительная полиморфность метрических показателей и закономерный градиент укладки бактерий в смежных участках макроколонии.
-
Процесс роения бактерий рода протея имеет общие свойства
с автоволновыми колебаниями: наличие сплошного движущегося фронта, переходного процесса, повышение скорости движения с увеличением диффузии, наличие зоны невозбудимости, образование ревербератора.
-
Выявлена "субпопуляцил" клеток протея, отличающаяся придонным ростом колонии, большей полиморфностыо клеток, числом жгутиков, образованием своеобразных клеточных "канатов" в пределах макроколонии и особыми биохимическими свойстваш. При этом вместо кольце-, видной макроколонии образуются спиральные и другие атипичные формы колоний.
-
Феномен образования "субпопуляции" в пределах значительного временного периода имеет апериодический характер. Обнаружено значительное сходство динамики появления "субпопуляции" протея в эксперименте и повышения высеваешети возбудителя в бактериологи-
' ческой лаборатории клинической больницы. Данные о динамике образования "субпопуляций" и "вспышек" протейной инфекции дополняют друг, друга и могут быть объединены в единый экспериментальный массив * для детального изучения этих процессов.