CC BY
20
© Сумська М. С., Воронкова О. С., ВЫнков А. I.
УДК 579. 864:616. 1
Сумська М. С., Воронкова О. С., В1нн1ков А. I.
ЧАСТОТА ВИЯВЛЕННЯ ТА Б10Л0Г1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 СТАФ1ЛОКОК1В,
ВИД1ЛЕНИХ ПРИ ДИСБ1031 КИШК1ВНИКА
Днтропетровський нацюнальний ушверситет ¡м. Олеся Гончара (УкраГна, м. Днтропетровськ)
Роботу було виконано у межах держбюджетно! теми № 1-262-12 «Теоретичн та практичн основи життед1яльност1 м1кробюценоз1в, форм взаемовщ-носин з тваринами i рослинами», що виконуеться на кафедр! м1кробюлоги, в1русолог11 та бютехнологи Днтропетровського нацюнального уыверситету ¡м. Олеся Гончара, № державно! реестрацп 01121100192.
Вступ. Нормальна м\крофлора визначаеться як сукупн\сть м\кроб\оценоз\в орган\зму, що займають так еколог\чн\ н\ш\ як шк\ра та слизов\ оболонки [7]. Нормальна м\крофлора забезпечуе колон\зац\йну резистентн\сть слизових оболонок, зд\йснюючи ре-ал\зац\ю механ\зм\в п\дтримання сталост як\сного та к\льк\сного складу м\кроорган\зм\в, що поперед-жуе заселення \ надм\рний розвиток умовно-пато-генних м\кроорган\зм\в. М\кроб\оценоз не е сталою системою: зм\ни вщбуваються пост\йно \ пов'язан ¡з впливом зовн\шнього середовища та внутр\шн\ми факторами. М\кроб\оценоз кишювника входить до компонент\в м\кроб\оти макроорган\зму та е одним з фактор\в його природного захисту [2, 16]. В норм\ м\крофлора шлунково-кишкового тракту (ШКТ) е багатокомпонентною, \ домшування одн\е! групи м\кроорган\зм\в (представлено! переважно умов-но-патогенними бактер\ями), при зниженн\ к\лькост\ б\ф\добактер\й та нормально! кишково! палички або нав\ть !х зникненн\, можна розц\нювати як дисбак-тер\оз, що е патолопчним станом [7, 9]. Порушення складу м\крофлори кишювника можуть мати важк\ наслщки, обумовлюючи розлад травно! системи та пов'язаних з нею ¡нших систем [1, 3]. Отже, питан-ня корекци порушень м\крофлори ШКТ стае одним з важливих, бо, кр\м того, е дан\ про можпивють об-м\ну м\кроорган\змами м\ж р\зними бютопами, най-част\ше про обм\н з репродуктивним трактом [4, 9]. Але питання корекци потребуе обов'язкового досл\-дження складу м\кроорган\зм\в з метою виявлення домшуючих груп, що необхщно для вибору найбтьш адекватно! стратеги л\кування.
В\домо, що одними з найбтьш розповсюджених умовно-патогенних м\кроорган\зм\в, що викликають ураження р\зних систем орган\зму людини, е стаф\-лококи. Останн\ набули значення переважно через
voronkova_olga@inbox.ru
набуття множинно! ст\йкост\ до антибютичних пре-парат\в та високо! колон\зац\йно! активност по в\д-ношенню до слизових [13, 14], у тому числ\ \ за раху-нок утворення б\опл\вки [11, 12]. У склад\ останньо! бактерп набувають посилення виживаност при д\! несприятливих фактор\в довк\лля, у тому числ\ ста-ють ст\йкими до д\! антиб\отик\в у звичайних тера-певтичних дозах [8, 10], що призводить до утрудень л\кування, викликаних ними уражень.
У зв'язку з цим, метою роботи було встановити частоту виявлення стаф\локок\в при дисб\оз\ ШКТ у ж\нок репродуктивного в\ку та досл\дити !х б\олог\чн\ властивост\.
Об'ект I методи дослщження. Об'ектом до-слщження була частота виявлення стаф\локок\в при дисб\оз\ ШКТ та прояв у них фактор\в патогенност \ здатност до утворення б\опл\вки у лабораторних умовах.
Досл\дження проводили на баз\ лаборатори м\-кробюлоги та ¡мунологи ДУ «НД1 Гастроентерологи НАМН Укра!ни» м. Дн\пропетровськ.
Досл\джуван\ штами бактер\й були вид\лен\ з ма-тер\алу (фекалп) при п\дозр\ на дисбюз. Всього було досл\джено 29 зразк\в матер\алу, взятих в\д ж\нок репродуктивного в\ку. Стан дисбюзу визначали за результатами бактерюлопчного досл\ждення [5]. Вид\лення, ¡дентиф\кац\ю та досл\дження бюлопч-них властивостей бактер\й проводили зг\дно з наказом «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования» [6].
Для оц\нки активност формування б\опл\вок штамами золотистого стаф\лококу використову-вали модиф\ковану методику й. 0'Тоо1е е1 а1. [15]. Досл\дження проводили на поверхн\ 96-лункових плоскодонних пол\стиролових планшет\в для ¡му-ноферментного анал\за. Активн\сть формування б\опл\вки оц\нювали за р\внем адсорбц\! барвника етанолом, вим\ряного в одиницях оптично! густини (0й620) на фотометр! БиМИБЕ (Тесап, Австр\я) при довжин\ хвил\ 620 нм.
Результати досл1джень та 'Гх обговорення. При досл\дженн\ 29 зразк\в б\олог\чного матер\-алу було вид\лено 242 ¡золяти м\кроорган\зм\в, що належали до представниюв нормофлори та
Таблиця
Частота виявлення м1кроорган1зм1в з порушенням показника норми, абс. / %
MiKpoopraHi3MM Норма Кпьюсть випaдк¡в порушення норми
Bifidobacterium spp. >107 22/75,9
Lactobacillus spp. >106 14/48,3
JlaKT03ono3MTMBHi E. coli >107 11/37,9
Staphylococcus spp. < 104 24/82,8
Streptococcus spp. < 104 9/31,0
Enterococcus spp. < 105 6/20,7
laKT030HeraTMBHi E. coli < 104 6/20,7
Pseudomonas spp. < 104 5/17,2
Proteus spp. < 105 5/17,2
Candida spp. < 104 13/44,8
Примпжа: для ¡нших 127 ¡золятю MiKpoopraHi3MiB не було зафксовано перевищення показнику норми або значення менше за цей показник.
умовно-патогенних мiкpoopгaнiзмiв, виявлення яких свщчить про дисбioз кишювника (табл.).
Biдпoвiднo до клaсифiкaцiI дисбютичних пору-шень за Куваевою-Ладодо [5] для 28 (96,6 %) було пщтверджено невщповщнють складу мiкpoфлopи норми (рис. 1). Найбтьш часто фазу дисбютичних порушень визначали як III (фаза агреси аероб-но! мiкpoфлopи) - 45 % випaдкiв, коли вiдмiчaли виявлення 2-3 пpедстaвникiв умовно-патогенних мiкpoopгaнiзмiв у кiлькoстях, що перевищують норму. 3 меншою частотою визначали II (пускову) фазу - 28 %, що виражалося як зниження юлькост бiфiдo- та лактобактерм на тл виявлення умовно-патогенних мiкpoopгaнiзмiв. Склад бактерм у 21 % зразюв вiдпoвiдaв I (латент-нiй) фaзi дисбioтичних порушень, коли було визначено зниження юлькост сaпpoфiтних бaктеpiй i було виявлено нижнi пopoгoвi юльюсн значення для одного з умовно-патогенних мiкpoopгaнiз-мiв. У единому випадку (3 %) дис-бioз було вщнесено до IV фази.
У 1 випадку пщозру на дисбюз не було пiдтвеpдженo бактерю-лопчно: кiлькiсть бiфiдoбaктеpiй, лактобацил та лактозопозитив-но! кишково! палички вiдпoвiдaлa норм^ а кiлькiсть умовно-пато-генних мiкpoopгaнiзмiв не пере-вищувала порогових значень.
100 п 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
IV фаза 3%
Нормоценоз 3%
I фаза 21%
фаза 28%
II фаза 45%
Рис. 1. Частота виявлення рщних фази дисбютичних розладш.
Найбтьш часто виявлюваними умовно-патоген-ними мiкpoopгaнiзмaми у доотджены виявилися стафтококи, як були пpисутнi у 82,8 % зразюв у юль-костях, що перевищували норму, що погоджуеться з вiдoмими даними [3]. У ктькостях вiдпoвiдних стану норми стафтококи було виявлено ще у 2 зразках (6,9 %). Для 26 видтених ¡золя^в стафтокоюв було здмснено iдентифiкaцiю до виду та дослщжено бio-лoгiчнi влaстивoстi. Встановлено, що абсолютна бiльшiсть iзoлятiв стафтокоюв - 22 (84,6 %) була здатна продукувати плазмокоагулазу i належала до виду S. aureus, mini 4 (15,4 %) ¡золяти, що не продукували коагулазу, було вщнесено до виду S. saprophyticus.
Дослщження прояву фaктopiв пaтoгеннoстi дозволило встановити (рис. 2), що переважно штами золотистого стафтокока мали активний прояв фaктopiв пaтoгеннoстi, а штами сапрофггного були менш активы. Так, здатним до продукци гемoлiзинiв
100 100 100
I фаза
Фаза, при якш вцц1лено ¡золят
IV фаза
ИЛецитиназа ИЛ1паза S Гемолз Рис. 2. Частота прояву ознак патогенност ¡золятами стаф1локок1в.
виявився лише 1 ¡золят з 4 дослщжених. Bei 4 ¡зо-ляти сапрофтого CTaôiëOKOKa було виявлено при I Ôaçi дисбiотичних порушень i з них ттьки 2 з вщпо-вiднiстю кiлькостi нижньому граничному значенню дисбiозу. 1золяти золотистого стaфiлококa у бть-шостi випaдкiв мaли прояв вЫх дослiджених фaк-торiв, причому слщ вiдмiтити, що aктивнiсть прояву урaховувaлaся при встaновленнi фaзи дисбютичних порушень.
Дослiдження здaтностi видiлених ¡золя^в стaфi-лококiв до утворення бiоплiвки дозволило виявити ÏÏ вiзуaльне формувaння у лaборaторних умовaх для 16 (61,5 %) ¡золя^в. Aнaлiз результaтiв дослiдження оптичноÏ густини вимитиго бaрвникa вiдповiдно до критерiÏв Stepanovic S. et al. [17] покaзaв, що бть-шiсть iзолятiв - 68,8 % нaлежaли до тaких, що мaють високу здaтнiсть до утворення бiоплiвки, 25 % - мaли середню здaтнiсть i 6,25 % мaли низьку здaтнiсть до утворення плiвки. Для 10 iзолятiв з уЫх дослiджених тaкоÏ здaтностi виявлено не було. Жоден з ¡золя^в сaпрофiтного стaфiлококу не проявив здaтностi до утворення бiоплiвки.
Формувaння бiоплiвки знaчно пiдвищуe коло-нiзaцiйний потен^л бaктерiй, що може мaти ви-рiшaльне знaчення для розвитку дисбюзу, aдже мГ крооргaнiзми мaють зaкрiпитися у пристiнковiй зонi, для чого потрiбно aдгезувaтися нa епiтелiÏ, a бтьш вирaженa aдгезивнa aктивнiсть хaрaктернa, як прa-вило, сaме для плiвкоутворюючих штaмiв [11, 13]. Тобто здaтнiсть до утворення бiоплiвки у лaборaтор-них умовaх може CTa™ одним з потенцiйних мaрке-рiв вiрогiдностi розвитку дисбiотичних порушень.
Висновки.
1. При бaктерiологiчному дослiдженнi 29 зрaзкiв мaтерiaлу (фекaлiÏ), взятого вщ жiнок репродуктив-
ного вiку, вщповщнють стaну дисбiозу пiдтверджено для 28 (96,6 %).
2. Фaзи дисбютичних порушень визнaчено як I -21%, II - 28 %, III - 45 % i IV - 3 %. Нормобюз визнa-чено у 3 % зрaзкiв.
3. У понaд 75 % випaдкiв визнaчено знижен-ня юлькосп сaпрофiтних бaктерiй до рiвня менше норми. 3 умовно-пaтогенних мiкрооргaнiзмiв при дисбiозi нaйбiльш чaсто виявляли стaфiлококи -82,8 %, з яких 22 (84,6 %) нaлежaли до виду S. aureus i 4 (15,4 %) - до виду S. saprophyticus. Понaд 67,5 % ¡золя^в мaли aктивний прояв фaкторiв пaтогенностi.
4. 3дaтнiстю до утворення бiоплiвки у лaбо-рaторних умовaх володiли 16 (61,5 %) ¡золя^в стaфiлококiв. 3 них 68,8 % нaлежaли до тaких, що мaють високу здaтнiсть до утворення бiоплiвки, 25 % - мaли середню здaтнiсть i 6,25 % мaли низьку здaтнiсть до утворення плiвки.
Перспективи подальших дослщжень. 3 огля-ду нa думку про те, що лише бaктерiологiчного дослГ дження при пiдозрi нa дисбюз може бути недостaт-ньо слщ здiйснювaти пошук додaткових мaркерiв, у тому чист i серед бюлопчних влaстивостей мiкро-оргaнiзмiв, що можуть бути пов'язaнi ¡з пiдвищеним ризиком виникнення дисбюзу. Нaсaмперед мовa йде про вивчення aдгезивних влaстивостей тa здaт-ностi до бiоплiвкоутворення, що можуть обумов-лювaти посилення пaтогенетичних влaстивостей бaктерiй.
Автори висловлюють подяку завщувачу лабораторп мкробюлогп
та ¡мунологи
ДУ «НД1 Гастроентерологп НАМН Укра'/ни» (м. Днтропетровськ) кандидату болопчних наук, доценту В. €. Кудрявцева
Л1тература
1. Aрдaтскaя М. Д. Дисбaктериоз кишечнига: современные aспекты изучения проблемы, принципы диaгностики и лечения / М. Д. Aрдaтскaя, A. B. Дубинин, A. Н. Минушкин // Терaпевтический aрхив. - 2001. - № 2. - С. 67-72.
2. Бтько I. П. Нормaльнa мiкрофлорa трaвного трaкту людини / I. П. Бiлько // Сiмейнa медицинa. - 2005. - № 2. -С. 70-72.
3. Дисбaктериозы желудочно-кишечного трaктa / B. М. Бондaренко, Б. B. Боев, Е. A. Лыковa [и др.] // Росс. журнaл ra-строэнтерологии, гепaтологии, колопроктологии. - 1999. - № 1. - С. 66-70.
4. Микробиологические aспекты репродуктивного здоровья женщины и современные подходы к его поддержaнию / Б. М. Венцковский, B. A. Товстaновскaя, Д. С. Янковский [и др.] // Здоровье женщины. - 2002. - № 3. - С. 86-91.
5. Незгодa I. I. Дисбaктерiоз кит^вни^ у дтей: проблемы питaння, сучaснi методи дiaгноeтики / I. I. Незгодa, О. М. Ha-уменко // Kлiнiчнa iмунологiя. Aлергологiя. Ыфектолопя. - 2011. - № 5. - С. 29-32.
6. Об унифигации микробиологических (бaктериологических) методов исследовaния, применяемых в клинико-диa-гностических лaборaториях лечебно-профилaктичеeких учреждений : прикaз № 535. - [чинний вщ 22.04.1985р.]. -М. : МОЗ СССР, 1985. - 65 с.
7. Сидоровa И. С. Микробиоценоз половых путей женщин репродуктивного возрaстa / И. С. Сидоровa, A. A. Bоробьëв, Е. И. Боровковa // Aкушерство и гинекология. - 2005. - № 2. - С. 7-9.
8. Тец B. B. Эффективность действия aнтибиотиков нa бaктерии в биопленгах / B. B. Тец, Н. B. Зaслaвскaя // ЖМЭИ. -2005. - № 5. - С. 24-26.
9. Янковский Д. С. Микробнaя экология человега : современные возможности её поддержaния и восстaновления / Д. С. Янковский. - K. : Эксперт ЛТД, 2005. - 362 с.
10. Antibioticresistance of bacterial biofilms / N. Hrniby, T. Bjarnsholt, M. Givskov [et al.] // Int. J. of Antimic. Agents. - 2010. -Vol. 35 (4). - P. 322-332.
11. Costerton J. W. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections / J. W. Costerton, P. S. Stewart, E. P. Greenberg // Science. - 1999. - Vol. 284. - P. 1318-1322.
12. Donlan R. M. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms / R. M. Donlan, J. W. Costerton // Clin. Microbiol. Rev. - 2002. - Vol. 15. - P. 167-193.
13. Gotz F. Staphylococcus and biofilms / F. Gotz // Mol. Microb. - 2002. - Vol. 43 (6). - P. 1367-1378.
14. Hall S. L. Bacterial biofilms : from the natural environment to infectious diseases / S. L. Hall, J. W. Costerton, P. Stoodley // Nat. Rev. Microb. - 2004. - Vol. 2, № 2. - P. 95-108.
15. O'Toole G. A. Initiation of biofilm formation in Pseudomonas fluorescens WCS365 proceeds via multiple, con-vergent signalling pathways: a genetic analysis / G. A. O'Toole, R. Kolter // Mol. Microbiol. - 1998. - Vol. 28 (3). - P. 449-461.
16. Shi H. N. Bacterial colonization and the development of intestinal defences / H. N. Shi, A. Walker // Can. J. Gastroenterol. -2004. - Vol. 18 (8). - P. 493-500.
17. Stepanovic S. A modified microtiter-plate test for quantification of staphylococcal biofilm formation / S. Stepanovic, D. Vukovic, I. Dakic [et al.] // J. Microbiol. Methods. - 2000. - Vol. 40. - P. 175-179.
УДК 579. 864:616. 1
ЧАСТОТА ВИЯВЛЕННЯ ТА БЮЛОГ1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1 СТАФ1ЛОКОК1В, ВИД1ЛЕНИХ ПРИ ДИСБ1031 КИШК1ВНИКА
Сумська М. С., Воронкова О. С., Вшшков А. I.
Резюме. Порушення складу м1крофлори шлунково-кишкового тракту, обумовлен надм1рним розмно-женням умовно-патогенних м1кроорган1зм1в, можуть стати причиною попршення загального стану здоров'я людини, що вказуе на необхщнють досл1дження ïx чинниюв. Метою роботи було встановити частоту вияв-лення стафтокоюв при дисбюз! ШКТ у ж1нок репродуктивного вку та дослщити ïx бюлопчы властивостк У результат! доогмдження встановлено, що у 28 (96,6 %) випадюв мав мюце дисбюз. За вщповщнютю бактер1-олопчним критер1ям фази дисбютичних порушень визначен! як: I - 21 %, II - 28 %, III - 45 % i IV - 3 % випадюв. У понад 75 % випадюв визначено зниження юлькост сапроф!тних бактерм до р!вня менше норми. З умовно-патогенних м!кроорган!зм!в при дисбюз! найбтьш часто виявляли стафтококи - 82,8 %. Понад 67,5 % !золя-т!в продукували лтазу, лецит!назу та гемол!зини. Здатн!стю до утворення бюпл!вки у лабораторних умовах володти 16 (61,5 %) !золят!в стаф!локок!в.
Ключов1 слова: стаф!локок, фактори патогенност!, б!опл!вка, дисб!оз.
УДК 579. 864:616. 1
ЧАСТОТА ВЫЯВЛЕНИЯ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАФИЛОКОККОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ ДИСБИО3Е КИШЕЧНИКА
Сумская М. С., Воронкова О. С., Винников А. И.
Резюме. Нарушения состава микрофлоры желудочно-кишечного тракта, обусловленные чрезмерным размножением условно-патогенных микроорганизмов, могут стать причиной ухудшения общего состояния здоровья человека, что указывает на необходимость изучения их причин. Целью работы было определить частоту выявления стафилококков при дисбиозе ЖКТ у женщин репродуктивного возраста и изучить их биологические свойства. В результате исследования установлено, что дисбиоз имел место в 28 (96,6 %) случаев. На основании соответствия бактериологическим критериям фазы дисбиотических нарушений определены как: I - 21 %, II - 28 %, III - 45 % и IV - 3 % случаев. В более чем 75 % случаев определено снижение количества сапрофитных бактерий до уровня ниже нормы. Из условно-патогенных микроорганизмов при дисбиозе наиболее часто выявляли стафилококки - 82,8 %. Более 67,5 % изолятов продуцировали липазу, лецитиназу и гемолизины. Способностью к образованию биопленки в лабораторных условиях обладали 16 (61,5 %) изолятов стафилококков.
Ключевые слова: стафилококк, факторы патогенности, биопленка, дисбиоз.
UDC 579. 864:616. 1
Frequency of Isolation and Biological Properties of Staphylococci, Isolated under Intestinal Dysbiosis
Sumska M. S., Voronkova O. S., Vinnikov A. I.
Abstract. Normal microflora is defined as a set microbiocenosis body, occupying ecological niches such as skin and mucous membranes. Normal microflora provides colonization resistance of the mucous membranes, making implementation mechanisms maintaining sustainability qualitative and quantitative composition of microorganisms, that prevents e x cessive settlement and development of opportunistic microorganisms. Violation of the composition of the microflora of the gastrointestinal tract caused by e x cessive multiplication of opportunistic pathogens can cause deterioration of the general state of health, indicating a need for studies of causative factors, one of them is opportunistic bacteria. It's known, that one of the most common opportunistic microorganisms that cause lesions of various systems of the human body is staphylococci, which have some biological properties as factors of pathogenicity, resistance to antibiotics, filmformation ability. The aim of research was to determine the frequency of detection of staphylococci under gastrointestinal dysbiosis in women of reproductive age and investigate their biological properties. In research standard bacteriological methods of isolation and identification of bacteria were used. For study of filmforming ability used microtiter plate test with definition of optical density. Under bacteriological analysis of 29 samples of the material (feces) 242 strains of microorganisms were isolated. In result compliance state of
dysbiosis confirmed for 28 (96.6 %) persons. Phases of dysbiotic violations defined as the first (latent) - 21 %, the second (starting) - 28 %, the third (aggression of aerobic microflora) - 45 % and fourth (associative dysbiosis) -3 %. Normobiosis defined in 3 % of causes. More than 75 % of the identified isolates of saprophytic bacteria had an decrease of number less than normal. For 115 (47.5 %) of isolates took place an increasing of number more than values of normocenosis. From the opportunistic microorganisms under dysbiosis most often found staphylococci
- 82. 8 %, of which 22 (84. 6 %) belonged to the species S. aureus and 4 (15.4 %) - to S. saprophyticus. More than 67.5 % of staphylococci isolates were active e x pression of pathogenicity factors, such as lecitinase, lipase, hae-molysins. The ability to form biofilms in vitro had 16 (61.5 %) isolates of staphylococci. Of these, 68.8 % belonged to those that have a high capacity to form biofilms, 25 % - have high resolution and 6.25 % had low ability to form a film. Isolates of S. saprophyticus were non-filmforming. Besides of staphylococci with increasing of normal values were isolated also representatives of ne x t bacteria: Streptococcus spp. - 9 (31.0 %), Enterococcus spp. - 6 (20.7 %), lactosenegative E. coli - 6 (20.7 %), Pseudomonas spp. - 5 (17.2 %), Proteus spp. - 5 (17. 2 %); with decreasing of normal values - Bifidobacterium spp. - 22 (75.9 %), Lactobacillus spp. - 14 (48.3 %) and lactosepositive E. coli
- 11 (37.9 %). The fungi of genus Candida were isolated from 13 (44.8 %) of samles.
In view of the opinion, that only bacteriological studies is not enough to confirmed dysbiosis, there is a need in search additional markers, including biological properties of bacteria that may associate with high risk of dysbiosis, for e x ample, factors of adherence and ability to biofilmformation.
Keywords: staphylococci, factors of pathogenicity, biofilm, dysbiosis.
Рецензент - проф. Скрипник I. M. Стаття надшшла 27. 02. 2015 р.
