Введение к работе
Актуальность проблемы.
Проблема гнойно-воспалительных процессов различной локализации, вызванных отдельными представителями условно-патогенных энтеробактерий, до настоящего времени остается весьма актуальной. Инфекционные процессы, вызываемые микроорганизмами условно-патогенной природы, создают трудности для микробиологов в диагностике и проведении комплексных мероприятий, направленных на профилактику и лечение этих инфекций, вызванных измененными формами микроорганизмов. Вот почему в настоящее время одной из проблем, стоящих перед исследователями, является решение вопросов диагностики заболеваний, вызванных условно-патогенными энтеробактериями, в частности, их диссоциативными формами, широко распространенными среди бактерий рода Рroteus.
Протей, обладая значительным арсеналом приспособительных механизмов, способен менять свойства продуцировать различных ферментов вирулентности, и вызывают энтеральные и парентеральные инфекции, число которых нарастает из года в год. Кроме того, протей в большом проценте случаев встречаются при смешанных гнойно-септических процессах, вызываемых в ассоциации со стафилококками, синегнойной палочкой и возбудителями анаэробных и аэробных инфекций, которые часто заканчиваются летально.
До настоящего времени роль различных форм диссоциаций условно-патогенных энтеробактерий, с измененными формами патогенности, остается не до конца изученной. Особенно не отработаны доступные подходы по определению их этиологической значимости в развитии инфекционных процессов различной локализации.
Исходя из вышеизложенного, проведение комплексных исследований, направленных на выявление различий в морфологических и ультраструктурных особенностей, факторов патогенности, определяющих патогенный потенциал, тесным образом связанной с диссоциацией бактерий рода Proteus является весьма актуальным.
Цель исследования.
Изучить особенности ряда морфологических и биологических (персистентных и патогенных) свойств диссоциативных форм бактерии рода Рroteus.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
-
Получить нестабильно и стабильно нероящиеся формы P. vulgaris и P. mirabilis и изучить их морфологические, культуральные и ультраструктурные особенности сравнительно с роящейся формой протея.
-
Провести сравнительное изучение некоторых биологических свойств: в частности адгезивной, а-гемолитической, лецитиназной, ДНК-азной, антилизоцимной активностей, ЛТ-энтеротоксигенности и вирулентности роящихся и нероящихся форм бактерий рода Рroteus.
-
Установить природу генетических детерминант адгезивной, а-гемолитической, ДНК-азной, лецитиназной, антилизоцимной активностей и ЛТ-энтеротоксигенности.
-
Определить спектр антибиотикорезистентности диссоциативных форм бактерий рода Рroteus.
Новизна исследования.
Нестабильно нероящиеся формы бактерий рода Рroteus чаще обладали способностью к синтезу холероподобного термолабильного энтеротоксина, по сравнению с роящимися и стабильно нероящимися формами. В процессе перехода Н-формы протея в нестабильно нероящуюся О-форму обнаружена их более высокая способность к синтезу а-гемолизина, ДНК-азы, лецитиназы, ЛТ-энтеротоксигенности и вирулентности, в сравнении с роящимися и стабильно нероящимися мутантами.
Выявлены различия в профиле плазмидной ДНК между роящимися и стабильно нероящимися формами бактерий рода Рroteus. Установлено, что гемолитическая активность протеев обусловлена плазмидой массой 120 мДА, а ЛТ-энтеротоксигенность кодируется плазмидой массой 60 мДа. Не исключено, что адгезивная и антилизоцимная активности детерминируются и элементами хромосомной природы. В ассоциациях протеев с кишечной палочкой происходит коньюгативная передача плазмиды массы (60 МД), экспрессирующей термолабильный энтеротоксин, что сопровождается появлением ЛТ-энтеротоксигенности и вирулентности Е. соli.
Штаммы Escherichia coli №280 и Escherichia coli №281, выделенные из ассоциации с бактериями Рroteus vulgaris и Рroteus mirabilis, обладающие способностью продуцировать ЛТ- энтеротоксин высокой активности, в качестве эталонных штаммов депонированы в ГИСК им. Л.А. Тарасевича (Патенты РФ №2293764, №2293765).
Показано, что роящиеся и нестабильно нероящиеся формы обладали полиантибиотикорезистентностью в отличие от стабильно нероящихся форм.
Практическая ценность работы. Представленные данные по культуральным, биологическим особенностям, патогенном и персистентном потенциале, антибиотикорезистентноти диссоциантов протея, особенно нестабильно нероящихся форм, а также их токсигенности и плазмидного профиля расширяют представление о патогенетической роли диссоциативных форм бактерий рода Рroteus в развитии заболеваний, способствуя решению вопроса об этиологической значимости протеев.
Полученные результаты изучения биологических особенностей роящихся и нероящихся (стабильно и нестабильно) форм Рroteus spp. используются в учебном процессе кафедр микробиологии, вирусологии и иммунологии, биологии и медицинской генетики, патологической физиологии, общей гигиены Башкирского государственного медицинского университета, а так же в диагностических целях ЛПУ Республики Башкортостан.
Положения, выносимые на защиту:
1. В процессе перехода роящихся форм бактерий Рroteus vulgaris и Рroteus mirabilis в нестабильно и стабильно нероящиеся формы происходит изменение их культуральных, морфологических свойств и клеточной ультраструктуры.
2. Нестабильно нероящиеся диссоцианты протеев отличаются по культуральным, биологическим признаками и обладают высоким патогенным потенциалом, а также антибиотикорезистентнотью в сравнении со стабильными вариантами.
3. Генетический профиль протеев определяется плазмодий 120 мА, экспрессирующей а-гемолитический признак и плазмидой 60 мДа, кодирующей ЛТ-энтеротоксигенность протейных культур. В ассоциации протеев с кишечной палочкой происходит коньюгативная передача плазмиды (60 мДа), детерминирующей термолабильный энтеротоксин, что сопровождается появлением LT- токсигенности у Е.соli.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены на: Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня основания филиала "Иммунопрепарат" ФГУП "НПО Микроген" МЗ и СР РФ (Уфа, 2005), V Российской научной конференции «Персистенция микроорганизмов» (Оренбург, 2006), совместном заседании кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии, инфекционных болезней, общей гигиены, биологии ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России, ведущих ученых филиала "Иммунопрепарат" ФГУП "НПО Микроген" МЗ и СР РФ, и Башкирского отделения Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитологов (Уфа, 2011).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, из них 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ и 2 патента.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 163 страницах, состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием материалов и методов, 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и указатель литературы, включающий списка литературы, 110 отечественных и 76 зарубежных источников, приложения. Работа иллюстрирована 23 рисунками, 11 таблицами.
