Введение к работе
Актуальность темы
К концу XX века вследствие антропогенной трансформации внешней среды значительно изменилась структура инфекционных заболеваний человека. Особое значение приобрели возбудители оппортунистических инфекций, представляющие опасность для представителей групп риска (беременных, новорожденных), на фоне сопутствующих заболеваний, иммунодепрессантной терапии и др.
Listeria monocytogenes, широко распространенная в природе грам-положительная бактерия, представляет опасность именно для перечисленных категорий пациентов, вызывая аборты, сепсис, менингиты и менингоэнцефалиты. Однако за последние годы зарегистрировано несколько крупных вспышек листериоза среди взрослых здоровых людей. Заболевания были вызваны употреблением в пищу зараженных возбудителем продуктов питания. Возбудитель обычно бывает обнаружен в сыре, копченостях, т.е. продуктах, не требующих тепловой обработки, но предназначенных для длительного хранения в холодильнике при +4 С. При этой температуре листерии способны эффективно размножаться, что и приводит к заражению. В этой связи изучение биологии возбудителя листериоза приобрело особое значение.
Характерной особенностью листерии является способность эффективно размножаться внутри как непрофессиональных фагоцитов, таких как гепатоциты и эпителиальные клетки, так и профессионально фагоцитирующих клеток (Farber and Peterkin,! 991). Показано, что для успешного взаимодействия с клеткой-хозяином листерии необходим ряд секретируемых белковых продуктов: листериолизин О, фосфатидил-инозитол специфичная фосфолипаза С, лецитиназа, металлопротеаза и др. (Portnoy et al.,1992). Гены, кодирующие основные факторы патогенностй листерии локализованы в трех оперонах, для транскрипции которых необходим положительный регулятор PrfA (Positive regulator factor of listeriolysin (lysA) expression). Изучение
механизма, лежащего в основе координированного изменения уровня экспрессии факторов патогенности листерий и анализ его зависимости от внешних модулирующих условий представляется весьма актуальным для понимания патогенеза листериозной инфекции и общих принципов взаимодействия паразита и хозяина.
Цель и задачи исследования
Целью работы являлось изучение особенностей экспрессии факторов патогенности Listeria monocytogenes при различных условиях культивирования. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Охарактеризовать экспрессию факторов патогенности листерий в условиях их индукции активированным углем и температурой.
-
Получить коллекцию химически - индуцированных мутантных штаммов с измененным уровнем экспрессии основных факторов патогенности L.monocytogenes.
-
Сравнить экспрессию факторов патогенности у штаммов дикого и мутантного типа L.monocytogenes в различных условиях культивирования. ч
4.Охарактеризовать с помощью электронной микроскопии ультраструктурную организацию штаммов листерий с измененным уровнем экспрессии факторов патогенности.
Научная новизна работы
-
Показано, что при добавлении в среду культивирования L. monocytogenes активированного угля происходит индукция экспрессии основных факторов патогенности.
-
Получена коллекция мутантных штаммов листерий, ги пер продуцирующих лецитиназу.
-
Получен мутантный штамм L.monocytogenes NG602, гиперпродуцирующий все основные факторы патогенности. Присутствие активированного угля не влияет на продукцию NG602 факторов вирулентности.
4. Сравнительное электронно-микроскопическое изучение мутантного и родительского штаммов показало наличие структурно- функциональной корреляции между структурной организацией и уровнем продукции фосфолнпазы С. Увеличение продукции факторов натогенности коррелирует с появлением в цитоплазме электронно-оптически прозрачных полостей - зон продукции фосфолнпазы С.
Практической значимостью работы является селекция штамма - гиперпродуцента основных факторов патогенності! листернй, перспективного для получения диагностических препаратов.
Апробация диссертационной работы состоялась на
научной конференции отдела Медицинской Микробиологии ПИИЭМ им. Н.Ф.Гамалеи РАМН (25 июня 1997 года). Материалы диссертации доложены на Международной конференции «Микробное разнообразие: состояние, стратегия сохранения, экологические проблемы» (1996г., Пермь), на VII съезде всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (1997г., Москва), на школе молодых ученых по молекулярной генетике (1997г., Бирмингем, Англия), на XXXIX симпозиуме гистохимического общества (1997 г., Иена, Германия).
Объем и структура диссертации . Работа выполнена на 124 страницах машинописного текста и иллюстрирована 18 рисунками и 3 таблицами. Состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы, включающего 126 источников.