CC BY
14
УДК 619:616.98:579.873.21:57.083.32:636.5
Ткаченко О.А., д. вет. н., професор Зажарський В.В., к. вет. н., доцент Алексеева Н.В., к. вет. н. © Днтропетровський державный аграрный утверситет
БЮЛОГ1ЧШ ЗАКОНОМ1РНОСТ1 МОРФОЛОГ1ЧНИХ ОЗНАК ТА ТИНКТОР1АЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ M. BOVIS ДИСОЦ1АТИВНИХ ФОРМ ЗА ВПЛИВУ ТЕМПЕРАТУРИ
Встановлено, що M. bovis дисощативних форм в динамщ перес1в1в, за температури культивування 37 °С, динамгчно змтюються через р1зт форми в елементарн тыьця, а за культивування 3 оС трансформуються в некислотосттю паличковидш й зернист1 форми збудника туберкульозу.
Ключовi слова: M. bovis дисощативш форми, динамжа переЫв1в, елементарш тмьця, паличковидш форми, зернист1 форми, культивування за температури 3 0С та 37 0С
Вступ. Життездатшсть мжобактерш на штучних живильних середовищах багато в чому визначаеться ix бiохiмiчним складом i потенщальними можливостями, оскшьки еволюцшно сформоваш та передаш нащадкам генетичш властивост мiкобактерiй можуть суттево змiнюватися пiд впливом рiзниx факторiв, в тому числi i гомеостазу тварини. Вiдтворення цих явищ в експериментi дозволяе наблизити розумшня тривалостi епiзоотичного процесу туберкульозу та повторних спалаxiв хвороби тварин в окремих господарствах [1, 2, 3].
Тому метою роботи було визначення в динамщ пасажiв змiну особливостей бюлопчних властивостей M. bovis дисощативних форм, культивованих за температури 3 0С та 37 0С.
Матер1али та методи дослщжень. В робой використано музейш культури M. bovis третьо' генерацп 117 а, 117 б та 117 в варiантiв. Дослщжували вплив кiлькостi пасажiв на штенсившсть розмноження (характер формування колонш) M. bovis дисоцiативниx форм на живильному середовищi з рН 7,1. Облж проводили пiд iмерсiею мжроскопу за таких показникiв: характеру культурального росту, морфологiчнi ознаки та тинкторiальнi властивостi M. bovis дисоцiативниx форм культивованих за температури 3 0С та 37 0С (контроль). Всього було проведено 20 пересiвiв.
Результати дослщжень. На пiдставi проведених дослщжень встановлено, що субкультура M. bovis 117 а eapiaHmy 3 генерацп за 3 оС формувалася некислотостшкими дрiбними, зернисто' форми мiкроорганiзмами, а за 37 оС -некислотостшкими короткими паличками (зернистi) та довгими ниткоподiбними (начебто з дрiбниx зерен) формами, зустрiчалися й поодинокi зерна; - 5-7 генерацп за 3 оС субкультура формувалася мжрооргашзмами такими ж, як i попередня, хоча
© Ткаченко О.А., Зажарський В.В., Алексеева Н.В., 2011
456
й зустрiчалися ranoBi форми M. bovis; - 7 генеращя за 3 оС некислотостшю зернист форми, а за 37 оС - овали з рiзнoю оптичною щiльнiстю поверхш, причому значна юльюсть таких oвалiв (сьома генеращя) з розрушеною клiтиннoю стiнкoю (з них звшьнялися дрiбнi зерна) та поодиною некислoтoстiйкi, тoнкi й довп палички, зерна (дещо червoнуватi); - 8 генерацп за 3 оС - формувалася бiльш довшими зернистими паличками, хоча й зустрiчалися raTOBi форми M. bovis, за 37 оС домывали L - форми, проте рщко зустрiчалися й зерна з дещо червонуватим вiдтiнкoм; - 10 генерацп за 3 оС не вiдмiченo суттевих змiн в морфологи мжобактерш - кoрoткi палички й зернист форми, за 37 оС вiдбулися суттевi змiни
- зменшилася кiлькiсть L-форм, але на цьому фош значно збiльшилася юльюсть дрiбних синiх, злегка червонуватих, зерен, з'явилися дoвгi й пooдинoкi сиш зернистi палички; - 11 генерацп - морфолопчна картина мiкрooрганiзмiв обох субкультур практично залишалися пoдiбнoю до попередньо! за 3 оС - коротю й дoвгi палички, за 37 оС - L-форми та дрiбнi синi, злегка червoнуватi елементарш тiльця; - 13 генерацп за 3 оС - у виглядi коротких й довгих синiх паличок;
- 15 генеращя за 3 оС - виявлено, в загальному, бiльш дoвшi некислотостшю форми паличок; - 17 генеращя за 37 оС - поряд з L-формами, елементарними червонуватими тшьцями наявнiсть довгих й коротких зернистих, як прямих так i з^нутих, некислoтoстiйких паличок; - 20 генеращя за 37 оС дoмiнуючими морфолопчними елементами виявилися елементарнi тiльця з червонуватим вщтшком, хоча й зустрiчалися як L-форми, так i некислотостшю палички.
Необхщно зазначити, що з появою елементарних тiлець принципово змшився зoвнiшнiй вигляд культури. Якщо за вщсутност або !х незначно! юлькосп, культура у виглядi суцiльнoгo росту по лшп висiву зависi дослщжуваних мiкрooрганiзмiв iнтенсивнo збiльшувалася в чаа, то з появою елементарних тшець, через 4-5 дiб культивування, культура начебто провалювалося пiд li тиском в середовище i знаходилася в жолобц з часом плiвка сущльного росту культури витончувалась й через 2-4 тижш середовище стiкалo, що свщчить, напевно, про нoвi, oсoбливi властивoстi у елементарних тiлець дослщжуваних культур (таке явище виявлено i в iнших, за таких умов культивування, дослщжених i нижче описаних культур), що обумовлено незвичайними, вщмшними вщ традицiйних ферментами (здатних лiзувати, розчиняти штучне живильне середовище).
Дослщжуючи M. bovis 117 б eapiaHmy: - 1 генерацп за 3 оС виявлено, що мжрооргашзми характеризувалися некистoстiйкими кoкoпoдiбними та паличкoпoдiбними зернистими формами, поодинокими червоними елементарними тшьцями, а за 37 оС - некислотостшкими короткими й довгими тонкими зернистими паличками, з кислото- та некислотостшкими елементарними тшьцями, (палички, шод^ ниткoпoдiбнol форми); - 2 генерацп за 3 оС субкультура формувалася бшьшою частиною, некислотостшкими короткими й бшьш довгими зернистими паличками, а за 37 оС - переважно, ниткoпoдiбними витонченими зернистими й короткими та поодинокими елементарними тшьцями, oкремi ниткoпoдiбнi форми вмщують кoлбoпoдiбнi темносиш утворення, якi в 3-4 рази бiльшi за дiаметр ниткoпoдiбних форм; - 3 генерацп за 3 оС - переважно некислотостшю й бшьш довп зерниси палички та, школи, елементарш тшьця, за
37 оС коротю й бшьш довп некислотостшю паличк; - 5 генерацп за 3 оС - не кислотостшю, в основному, коротю паличк; - 7 генерацп за 37 оС - практично тшьки L-форми й, рщко, елементарш тшьця, за 3 оС - переважно коротю й зернист кислото- й некислотостшкими форми та незначна юльюсть елементарних тшець; - 8 генерацп за 3 оС -некислотостшю, переважно коротю й бшьш довп, зернист палички й елементарш тшьця; - 9 генеращя в умовах термостату - L-формами та, рщко, некислотостшкими паличками та зернами; - 10 генерацИ за 3 оС
- не кислотостшю, в основному, коротю зернист палички та поодиною витончеш зернист ниткoпoдiбнi форми та елементарш тшьця; - 12 генерацИ за 3 оС формувалися тшьки некислотостшкими в основному короткими паличками та, школи, зернами, за 37 оС - L-формами, елементарними тшьцями та, школи, коротенькими паличками; - 14 генерацИ за 3 оС некислотостшю коротю й довп зернист паличками та, школи, зернами; - 15 генерацИ за 37 оС виявлена значна юльюсть елементарних тшець (переважно некислотсотшких) та L-форми;
- 18 генерацИ за 37 оС - L-форми, некислотостшю довп й коротю зернист палички та елементарш тшьця (oкремi L-форми розрушеш з яких виходять зерна);
- 20 генерацИ за 37 оС - переважно елементарш тшьця, L-форми та школи зернист некислотостшю палички.
Вивчаючи M. bovis 117 в eapiaHmy: - 1 генерацп культивованих за 3 оС й 37 оС вiдмiченo, що вони характеризувалися, практично, однаковими ознаками -некислотостшю, зерниси, коротю й довп палички, зi значно бшьшою наявшстю елементарних тшець в субкультур^ яка культивувалася в умовах термостату;
- 3 генерацИ за 3 оС - некислотостшю палички, в той час, як за 37 оС 4 генерацИ пoмiж елементарних тшець i незначно! юлькост паличок (коротких i бшьш довгих), вiдмiченi й ниткoпoдiбнi некислотостшю зернист форми; - 5 генерацп -продовжували генерувати палички, а 6 генерацИ за 37 оС - на фош таких паличок, поодиною L-форми. Елементарних тшець, як в першш, так i в другш субкультур^ практично, не виявлено; - 7 генерацИ за 3 оС - генеращя некислотостшких паличок як коротких, так i бшьш довгих; - 8 генерацИ встановлеш суттевi вщмшност за 37 оС - L-форми та поодиною, з червонуватим вщтшком, елементарш тшьця;
- 9 генерацИ за 37 оС - L-форми, ниткoпoдiбнi та коротю зернист палички й елементарш, з червонуватим вщтшком, тшьця, за 3 оС - елементарш тшьцям, з червонуватим вщтшком, та паличками (короткими та бшьш довгими) з зернами;
- 11 генерацИ за 3 оС не виявлено суттевих змш; - 12 генерацИ за 37 оС - зникли довп ниткoпoдiбнi мжрооргашзми, з появою (з бшьш вираженою кислотостшюстю) елементарних тшець; - 15 генерацИ за 3 оС та 18 генерацИ за 37 оС субкультура характеризувалася, вщповщно, попередньо описаними формами мiкрooрганiзмiв.
Пщсумовуючи та oбмiркoвуючи даш дослщжень дисощативних форм M. bovis 117 а, M. bovis 117 б eapiaHmy, можна вщм^ити певну закoнoмiрнiсть морфолопчних ознак та тинктoрiальних властивостей мiкрooрганiзмiв в залежнoстi вiд температурних умов культивування: - за температури 3 оС -мoрфoлoгiчнi форми й !х тинктoрiальнi властивoстi практично стабшьш впродовж 20 разових пересiвiв; - за температури 37 оС - динамiчнo змiнюеться мoрфoлoгiя та
тинкторiальнi властивост й характер росту культури з часу появи в популяци дослщжуваних мiкроорганiзмiв елементарних тшець, з появою яких ршт культури змiнювався - через 2-4 тижш вiд початку росту, вона, начебто, провалювалася в середовище й практично зникала. В умовах холодильника цього не спостер^алося - хоча штенсившсть росту культури з часом збшьшувалася. M. bovis 117 в eapiaHmy маючи практично однакову з двома першими варiантами динам^ морфо-тинкторiальнииx змiн в цiлому в умовах холодильника розмножуються тiльки палички та поодинокi елементарнi тiльця, а термостата - палички, L-форми, елементарш тiльця.
Узагальнюючи динамiку морфологiчниx ознак, тинкторiальниx властивостей та характер росту культур L-форм, незаперечним е те, що й в цьому випадку вона подiбна до тако', яка прослщковувалася з мiкроорганiзмом M. bovis 117 а, 117 б та 117 в варiантiв: в умовах холодильника в час генерували, на фош стабiльностi культури, некислотостiйкi зернист палички зi зменшенням кiлькостi, в порiвняннi з вихщною культурою, L-форм; в умовах термостату на фош L-форм та паличок з'являються червонуват елементарнi тiльця, що змiнюють характер росту культури. Розглянувши тiльки щ аспекти з рiзномаlття бiологiчниx властивостей M. bovis можна вщм^ити, що одержат результата свщчять про значш вiдмiнностi дисоцiативниx форм M. bovis вщ материнського варiанту, а вщтак про ix особливий вплив на макрооргашзм.
Вочевидь тiльки пасажi (переави) можуть виявити новi закономiрностi бюлопчних властивостей мжрооргашзму (зокрема M. bovis), хоча юнують повiдомлення що свщчать про змiни в певнiй популяци мшобактерш за старiння культури, дп температури, xiмiчниx речовин й шших чинникiв.
В той же час такого спрямування робота з M. bovis дисощативних форм проведена вперше i i'i результати свiдчать про значний вплив температури на бюлопю M. bovis, i'x досить швидку конверсш (трансформацiю) впродовж двадцяти пересiвiв. При цьому температура, екстраполюючи на макрооргашзм (в цшому), може визначати динамiчнi змiни морфологи, тинкторiальниx показниюв: вiд типових кислотостiйкиx паличок до елементарних тшець, яю е кшцевим варiантом бiологiчного циклу розвитку M. bovis зi збереженням геному, що дае початок вщомш формi збудника туберкульозу. За цього не тшьки палички трансформуються в елементарнi тшьця але й L-форми. Бiльш висока температура (37 оС), визначена попередниками як оптимальна для культивування M. bovis, стимулюе трансформащю мiкобактерiй в елементарш тшьця, дiагнозувати якi в тепершнш час не можливо, особливо диференщювати i'x вiд iншиx, що утворилися з багатьох вщомих видiв грампозитивних бактерiальниx форм. Водночас низью плюсовi температури (3 оС) стабшзують морфологiчнi форми та тинкторiальнi властивоси i, що важливо, L-форми трансформуються в палички рiзноl форми й довжини, що не утримують фуксин.
Виходячи зi знань патогенезу туберкульозу, необхщно враховувати одержанi результати дослщжень i зокрема, що стосуеться кл^инного iмунiтету, тобто, фагоцитозу. Традицiйно вщомо, що фагоцитуються бактерiальнi клiтини розмiром 300 нм, а клiтини меншix розмiрiв не помiчаються й не захоплюються мшро- i
макрофагами. Враховуючи, що елементарш тшьця меншi за мжобактери, стае очевидним, що вони не захоплюються фагоцитами персистуючи в кров'яному потощ, проникаючи в еритроцити та осщаючи в клiтинах рiзних тканин.
Висновки. Вперше доведено, що M. bovis дисощативних форм в динамищ пересiвiв, за температури культивування 37 оС, динамiчно змiнюються через рiзнi форми в елементарнi тiльця, натомшть за 3 оС дослiджуванi форми мжобактерш трансформуються в некислотостiйкi паличковидш й зернистi форми збудника туберкульозу.
Утворення елементарних тшець в популяци форм мжобактерш на штучному живильному середовищi супроводжуеться поступовим зникненням сформовано! у виглядi суцiльного росту культури (через два тижш) та провалюванням середовища по смузi и формування з 2-1 до 10-1 доби шкубаци, що може свiдчити про вщмшш вiд традицiйно вiдомих форм збудника хвороби властивость
Л1тература
1. Ткаченко О. Швидкоростучi M. bovis у проблемi туберкульозу // Ветеринарна медицина Украши. - 2004. - № 7. - С. 14-17.
2. Бшан М.В. Швидкоростучi М. bovis / М.В. Бшан, О.А. Ткаченко // V Мiжнародний конгрес спещалюив ветеринарно! медицини, 3-5 жовтня 2007 р. -К. : Вид-во НАУ, 2007. - С. 71-72.
3. Лабораторна дiагностика туберкульозу тварин: практичний поабник / [Ткаченко О.А., Бшан М.В., Зажарський В.В., Ковальова Л.О.]. - Дшпропетровськ : Вид-во "Свщлер А.Л ", 2010. - 208 с.
Summary
Tkachenko A.A., Zazharskiy V.V., Alekseeva N.V.
Dnepropetrovsk State Agrarian University BIOLOGICAL PATTERNS AND MORPHOLOGICAL FEATURES TYNKTORIALNYH M. BOVIS DISSOCIATIVE FORMS FOR EXPOSURE
TEMPERATURE
Dissociative forms M. bovis dynamically change during several cultivation at the temperature 37 °C, through various forms into elementary cells. Also they transformed into baculiform and granular forms of tuberculosis which are don't tolerant to the acid in the conditions of cultivation of 3 °C.
Key words: M. bovis dissociative form, dynamics peresiviv, elementary cells, baculiform forms, granular forms of cultivation at a temperature under 37 °C and 3 °C
Рецензент - д.вет.н., проф. Гуфрш Д.Ф.
