Научная статья на тему 'Дифференциация патогенных и непатогенных буркхольдерий с помощью ракетного иммуноэлектрофореза'

Дифференциация патогенных и непатогенных буркхольдерий с помощью ракетного иммуноэлектрофореза Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

  • … еще 1
CC BY
263
54
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
САП / МЕЛИОИДОЗ / БУРКХОЛЬДЕРИИ / РАКЕТНЫЙ ИММУНОЭЛЕКТРОФОРЕЗ / ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЕ / GLANDERS / MELIOIDOSIS / BURKHOLDERIAS / ROCKET IMMUNOELECTROPHORESIS / DIFFERENTIATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Напалкова Г. М., Корсакова И. И., Храпова Н. П., Пивень Н. Н., Ломова Л. В.

Показана возможность быстрой дифференциации вирулентных штаммов возбудителей мелиоидоза и сапа от авирулентных и близкородственных микроорганизмов по наличию антигенного комплекса 8 с помощью ракетного иммуноэлектрофореза с сывороткой, содержащей антитела к нему.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Напалкова Г. М., Корсакова И. И., Храпова Н. П., Пивень Н. Н., Ломова Л. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Differentiation of Pathogenic and Non-Pathogenic Burkholderias Using Rocket Immunoelectrophoresis

Demostrated is the possibility to differentiate virulent strains of melioidosis and glanders etiological agents from avirulent ones and closely related microorganisms according to the presence of the antigenic complex 8, using rocket immunoelectrophoresis with the serum containing antibodies to this complex.

Текст научной работы на тему «Дифференциация патогенных и непатогенных буркхольдерий с помощью ракетного иммуноэлектрофореза»

УДК 616.982.27+616.982.27-039

Г.М.Напалкова, И.И.Корсакова, Н.П.Храпова, |Н.Н.Пивень, | Л.В.Ломова, Т.В.Булатова

дифференциация патогенных и непатогенных буркхольдерий с помощью ракетного иммуноэлектрофореза

ФГУЗ «Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт»

Показана возможность быстрой дифференциации вирулентных штаммов возбудителей мелиоидоза и сапа от авирулентных и близкородственных микроорганизмов по наличию антигенного комплекса 8 с помощью ракетного иммуноэлектрофореза с сывороткой, содержащей антитела к нему.

Ключевые слова: сап, мелиоидоз, буркхольдерии, ракетный иммуноэлектрофорез, дифференцирование.

Существует большое число штаммов буркхольдерий, фенотипически и генотипически близких к Burkholderia pseudomallei, Burkholderia mallei, но в обычных условиях непатогенных для человека и животных. К ним относятся Burkholderia thailanden-sis, Burkholderia cepacia и филогенетически им родственная Pseudomonas allicola [1].

Наиболее существенная роль в проявлении патогенных и иммуногенных свойств возбудителей мелиоидоза и сапа принадлежит антигену 8 (Аг8) -поверхностному капсульному биополимеру глико-протеиновой природы с молекулярной массой около 800 kDa и его структурному компоненту 200 kDa [3, 4]. Ранее установлено, что вирулентность B. pseudomallei и B. mallei проявляется за счет антифагоци-тарной активности гликопротеина, эпитопы которого были обнаружены в составе капсулы [2], поэтому представляет интерес проводить первоначальный отбор штаммов сапных и мелиоидозных бактерий от других видов буркхольдерий по наличию данного антигена. Предложенная авторами схема поиска общих, видовых и перекрестно-реагирующих антигенов указанных выше микроорганизмов включает в себя перекрестные постановки иммунологических реакций с гомологичными и гетерологичными сыворотками [2].

Способ выявления перекрестно-реагирующих антигенов возбудителей мелиоидоза, сапа, чумы, туляремии, туберкулеза и В. thailandensis с помощью электрофореза в полиакриламидном геле с додецил-сульфатом натрия с одновременным определением их основных физико-химических характеристик был описан в 2005 г. [5]. Данный методический подход позволяет выявлять у микробных клеток индивидуальные гликопротеиновые антигены, но не дифференцировать их друг от друга, хотя авторы указывают, что антигенный спектр близкородственных видов B. mallei и B. thailandensis весьма схож с таковым у B. pseudomallei.

Антиген 8 также выявляли при помощи сэндвич-варианта иммуноферментного метода, используя моноклональные антитела. Авторы указывали на различия интенсивности биосинтеза антигена 8 у разных штаммов патогенных буркхольдерий двух видов. Близкородственные микроорганизмы при этом не исследовались [6].

C помощью ракетного иммуноэлектрофореза

(РИЭФ) показано, что белки мелиоидозных и сапных микроорганизмов с гомологичными сыворотками формируют пики преципитатов как в катодной (4-5 пиков), так и в анодной (8-9 пиков) области геля [5]. Однако сведения об антигенных взаимоотношениях B. pseudomallei, B. mallei, B. thailandensis, B. cepacia и P. allicola отсутствуют.

Целью работы являлась разработка быстрого способа дифференцирования патогенных возбудителей мелиоидоза и сапа от непатогенных для человека буркхольдерий и близкородственных микроорганизмов путем выявления в составе микробных клеток поверхностного комплекса (Аг8) в ракетном иммуноэлектрофорезе.

Для этого в составе микробных клеток выявляли поверхностный антигенный комплекс в РИЭФ с использованием иммунной сыворотки, содержащей антитела к данному антигену. В качестве антигенов использовали водно-солевые экстракты микробных клеток: B. pseudomallei 60913 (Аг8+), 51274 (Аг8+), 57576 (Аг8+), 100 (Аг8+), 100-6-1 (Аг8-), B. mallei B-120 (Аг8+), 10230 (Аг8+), 10230-11-2 (Аг8-), B. thailandensis 264, 251, 294, 295, B. cepacia 25416, 1234, P. allicola 8495.

Для постановки РИЭФ пластинку гель-бонд размером 8,5x10 см заливали 1 % агарозой фирмы «Calbiochem», приготовленной на барбитал-трис-глициновом буфере с ионной силой равной 0,016, (рН 8,8). На расстоянии 3 см от края пластинки с анодной стороны пробивали ряд лунок диаметром 4 мм. Отступив 2 мм от лунок, вырезали полоску геля шириной 2,5 см. Гель растапливали на водяной бане, охлаждали до 48 °С, добавляли к нему 0,5-2 % по объему сыворотки, содержащей антитела к антигену 8, и снова заливали на пластинку. В лунки вносили исследуемый антигенный материал.

Электрофорез проводили при ионной силе буферного раствора в электродных отсеках 0,02 и 0,032, напряженности 9 В/см в течение 4 ч и температуре 12 °С. После остановки электрофореза пластинки просматривали. Наличие пиков преципитатов в катодной области геля свидетельствовало о присутствии антигенного комплекса 8 патогенных бурк-хольдерий мелиоидоза и сапа.

При использовании в электродных отсеках буферного раствора с ионной силой 0,032 с помощью ракет-

- ■ ■ -. 1 А

1234567 89

Рис. 1. Изучение патогенных и непатогенных буркхольдерий в ракетном иммуноэлектрофорезе при ионной силе буферного раствора в электродных отсеках 0,032:

1 - фракция А, содержащая антигенный комплекс 8, выделенная из

B. pseudomallei 100 формамидом; 2 - BCЭ B. pseudomallei 100; 3 - BCЭ P. allicola 8495; 4 - BCЭ B. cepacia 1934; 5 - BCЭ B. cepacia 2541б;

6 - BCЭ B. thailandensis 295; 7 - BCЭ B. thailandensis 294;

S - BCЭ B. thailandensis 251; 9 - BCЭ B. thailandensis 2б4

ного иммуноэлектрофореза выявляли как патогенные, так и близкородственные буркхольдерии (рис. 1).

Применив в электродных отсеках буферный раствор с ионной силой 0,02, выявляли только вирулентные штаммы сапных и мелиоидозных микроорганизмов (рис. 2, 3).

Исследование штаммов по признаку наличия Аг8 с помощью ракетного иммуноэлектрофореза в данной модификации с антителами, полученными к антигену 8, может быть количественно использовано при изучении антигенного материала путем сравнения высоты пиков преципитатов исследуемого образца и контрольной пробы с известным содержанием Аг8 при лабораторной диагностике сапа и мелиоидоза.

Таким образом, установлено, что дифференцирование патогенных возбудителей мелиоидоза и сапа от их непатогенных вариантов и близкородственных буркхольдерий возможно с помощью ракетного иммуноэлектрофореза с сывороткой, содержащей антитела к антигенному комплексу 8.

Данный метод может применяться в комплексной диагностике сапа и мелиоидоза как дополнительный способ выявления патогенных B. pseudomallei и B. mallei.

1 2345 678 9

Рис. 3 Изучение патогенных и непатогенных буркхольдерий в ракетном иммуноэлектрофорезе при ионной силе буферного раствора в электродных отсеках 0,02:

1 - BCЭ B. cepacia 1934; 2 - BCЭ B. pseudomallei 100; 3 - BCЭ P . allicola 8495; 4 - BCЭ B. mallei 10230; 5 - BCЭ B. cepacia 2541б; б - BCЭ B. thailandensis 295; 7 - BCЭ B. thailandensis 294;

S - BCЭ B. thailandensis 251; 9 - BCЭ B. thailandensis 2б4

12 3456 7 89

Рис. 2 Изучение патогенных и непатогенных буркхольдерий в ракетном иммуноэлектрофорезе при ионной силе буферного раствора в электродных отсеках 0,02:

1 - фракция А, содержащая антигенный комплекс 8, выделенная из B. pseudomallei 100 формамидом; 2 - BCЭ B. mallei 10230-11-2;

3 - BCЭ B. mallei 10230; 4 - BCЭ B. pseudomallei 100-б-1; 5 - высушенные ацетоном клетки B. pseudomallei 5757б; б - BCЭ B. pseudomallei 100; 7 - BCЭ B. pseudomallei 51274; S - высушенные ацетоном клетки B. mallei B-120; 9 - BCЭ B. pseudomallei б0913

ЩИТОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Илюхин B.И., Cенинa T.B., Плеханова И.Г., АнтоновB.А., Меринова Л.К., Cеимовa И.К. Burkholderia thailandensis: биологические свойства, идентификация и таксономическая позиция. Мол. генет., микробиол. и вирусол. 2002; 1:7-11.

2. Пивень И.И. Перспективы исследования общих, перекрестно-реагирующих и видовых антигенов у некоторых видов бактерий рода Pseudomonas. Микробиол. журн. 1987; 3:19-24.

3. Пивень И.И., Алексеев B.B., Попов C.Ф., Храпова И.П., Прохватилова E.B., Bикторов Д£. и др. Ультраструктурно-иммунохимическое изучение капсулы патогенных буркхольдерий. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2005; 5:19-24.

4. Пивень И.И., Илюхин BM. Патогенность Burkholderia pseudomallei как функция его внеклеточных и поверхностных антигенов. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2000; б:94-9.

5. ПивеньИ.И., Илюхин B.И., Тимошин B.B., BикторовД-B., Абраменко А£. Перекрестно-реагирующие антигены патогенных буркхольдерий и некоторых опасных возбудителей инфекционных заболеваний. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2005; 2:14-9.

6. Caмыгин B.M., Храпова И.П., ^иридонов B.А.,

Cтепин.А.А. Биосинтез антигена 8 в процессе культивирования B. pseudomallei и B. mallei. Журн. микробиол., эпидемиол. и иммунобиол. 2001; 4:50-2.

G.M.Napalkova, I.I.Korsakova, N.P.Khrapova, | N.N.Piven’,1 L.V.Lomova, T.V.Bulatova

Differentiation of Pathogenic and Non-Pathogenic Burkholderias Using Rocket Immunoelectrophoresis

Volgograd Research Anti-Plague Institute

Demostrated is the possibility to differentiate virulent strains of melioidosis and glanders etiological agents from avirulent ones and closely related microorganisms according to the presence of the antigenic complex 8, using rocket immunoelectrophoresis with the serum containing antibodies to this complex.

Key words: glanders, melioidosis, burkholderias, rocket immunoelectrophoresis, differentiation.

Об авторах:

Напалкова Г.М., Корсакова И.И., Храпова Н.П., Пивень Н.Н., Ломова Л.В., Булатова Т.В. Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт. 400131, г. Волгоград, ул. Голубинская,7. E-mail: vari2@sprint-v.com.ru

Authors:

Napalkova G.M., Korsakova I.I., KhrapovaN.P., Piven’N.N., Lomova L.V., Bulatova T.V. Volgograd Research Anti-Plague Institute. 400131, Volgograd, Golubinskaya St., 7. E-mail: vari2@sprint-v.com.ru

Поступила 16.03.10.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.