CC BY
7ВПЛИВ КОМУН1КАЦИ АЕРОКОК1В З ПАТОГЕННИМИ ТА УМОВНО-ПАТОГЕННИМИ М1КРООРГАН1ЗМАМИ IN VITRO НА IX Б1ОЛОГ1ЧН1 ВЛАСТИВОСТ1
Степанський Дмитро Олександрович
ДЗ «Дншропетровська медична aKadeuiH МОЗ Украгни», 3aeidyea4 кафедри мтробюлоги, вiрyсoлoгiг, iмyнологii та ешдемюлоги Кошова 1рина nempieHa, ДЗ «Днтропетровська медична академiя МОЗ Украгни» викладач кафедри загальног та ^шчно'г фармаци INFLUENCE OF COMBINATION OF AEROCOCCUSES WITH PATHOGENIC AND CONDITIONALLY PATHOGENIC MICROORGANISMS IN VITRO ON THEIR BIOLOGICAL PROPERTIES
Stepanskyi Dmytro Oleksandrovitch SE «Dnepropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine», associate manager by a Department Microbiology, Virology, Immunology and Epidemiology
Koshova Irina Petrivna SE «Dnepropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine», teacher General and Clinical Pharmacy Department АНОТАЦ1Я
Нормальна мтрофлора оргашзму людини являе собою сукупшсть рiзних 6io^m3ie, що займають численн екологЫш нiшi на шкiрi i слизових оболонках ecix порожнин, сполучених iз зовншшм середовищем. Aerococcus viridans володють щ-лимрядом корисних властивостей. Була проведена серiя експериментiв з вивчення впливу аyтoштамiв аерокотв на Гр + i Гр - бактери. При вивчент вiдстрoченoгo антагошзму показано, що тест-мкроби по^зномуреагують на присуттсть у середoвищi вирощування прoдyктiв метабoлiзмy аyтoштамiв аерокотв. Крiм того, навть усередин одного i того ж виду спостериаються коливання. Аутоштами аерокотв на вiдмiнy вiд стафтокотв, кишковог палички та вiбрioна не проявляють чyтливoстi до ди активного початку псевдомонад. Аерококи володтть вираженими антаготстичними властивостями по вiднoшенню до псевдомонад. Колони псевдомонад як виростають, як правило, не мають пименту. ABSTRACT
Normal microflora of the human body is a combination of different biocenoses, occupying numerous ecological niches on the skin and mucous membranes of cavities connected with the environment. Aerococcus viridans has a number of useful properties. Series of experiments on the effects on autostrains aerococcuses Gr + and Gr - bacteria was conducted. In studying of deferred antagonism is shown that test microbes react differently to the presence metabolic products of aerococcuses autostrains in the environment of growing. Moreover, even within the same species there are differences. Autostrains of aerococcuses unlike Staphylococci, E. coli and vibrio show no sensitivity to the action of Pseudomonas. Aerococcuses have expressed antagonistic properties to Pseudomonas. Growing colonies of Pseudomonas typically do not have pigment.
Ключoвi слова: нормальна флора,аерококи, псевдомонади, антагoнiстичнi властивости Keywords: normal flora, aerococcuses, Pseudomonas, antagonistic properties.
Постановка проблеми. Розлад захисно! функцп мжро-флори пщ впливом рiзних чинниюв призводить до шлун-ково-кишкових захворювань шфекцшно! i алiментарно! етюлогп, знижуеться здатшсть нормально! мжрофлори кишечнику ефективно пригшчувати ркт патогенних мь кроорганiзмiв.
Аналiз останшх дослвджень i публжацш. Нормальна мь крофлора оргашзму людини являе собою сукупшсть рiз-них бюцежшв, що займають численш еколопчш нiшi на шкiрi i слизових оболонках вах порожнин, сполучених iз зовшшшм середовищем [6,8]. Зменшення кшькост нормально!' кишково! мжрофлори веде до ослаблення кон-куренцп з патогенами за рецептори слизово! оболонки кишечнику, знижуеться м^цевий iмунiтет - продукщя ль зоциму, iмуноглобулiну А [2].
Сформована ситуащя, вимагае пошуку нових анти-бактерiальних засобiв i пiдходiв до лжування. Одним з найбшьш обговорюваних в останш роки пiдходiв до профшактики та лжування кишкових шфекцш е застосу-вання пробютиюв [2,5,6]
Видшення невиршених рашше частин загально! проблеми. Багатьма дослвдниками встановлено важливу роль
нормально! мжрофлори оргашзму людини у пвдтримщ його фiзiологiчного стану, забезпеченш гомеостазу i жит-тедiяльностi. Особливу щкав^ть викликають представни-ки нормально! мжрофлори людини - пробютичш мжро-оргашзми[7].
Однак е невелика кшьюсть фундаментальних дослвджень, присвячених Аегососс^, Асе1оуАпо, Ви1уггаЬгю, Centipeda, БШайатит, Ьер1оШсЫа, ЯиттоЬайепа, 8о1епотопаз, 8исстгаЬпо. Аегососсиз viridans володiють цiлим рядом корисних властивостей, вироблених у про-цеа динамiчно! взаемодп як з макрооргашзмом, так i з мiкробiоасоцiантами [2]. Наприклад, виявлена здатшсть аерокоюв окисляти молочну кислоту призводить до зни-ження рiвня гшокси в кишечнику; видшення пероксиду водню, який розщеплюеться каталазою епiтелiю кишечника i також призводить до оксигенацп тканин [1,5].
Глутатюнредуктазна активнiсть, утворення кон'югапв глутатiону з ксенобiотиками та iншi кориснi властивостi становлять iнтерес для подальшого вивчення !х впливу на гомеостаз макрооргашзму[4].
Метою дослiдження було розширене вивчення взаемин аерокоюв з
Гр + i Гр - бактерiями, що мають значення у визначенш бiоценотичних взаемин мiж патогенними бактерiями i нормальною мжрофлорою шкiри i слизових поверхонь оргашзму людини.
Виклад основного матерiалу.
У 1 -й серп експериментав вивчеш взаемини аерококiв з Гр + i Гр - бактерiями. Для цього використовувався метод вiдстроченого антагошзму[3]. Тест - культурою служив аутоштам А. viridans №15, видiлений ввд людини.
На МПА засiвалась штрихом зв^ь добово! культури ауто штаму
А. и^аш в iзотонiчному розчинi натрш хлориду (2x108 мiкробних клiтин).
Для визначення оптично! щiльностi мжробно! звiсi використовувався прилад Densi-La-Meter. Оптична щшьшсть за шкалою Мс Баг1а^а дорiвнювала 0,7 ОД. Посiв прово-дився по дiаметру чашки Петрь
Посiви iнкубували 24 години при 37°С. Пiсля шкубацп до культури
Спектр антагошстично! ак'
А. viridans, що виросла на чашщ, перпендикулярно штрихом пвдавали взвiсь свiжовидiлених добових культур тест - штамiв. У наших дослвдженнях був розширений спектр умовно-патогенних i патогенних бактерiй. Оптична щшьшсть вимiрювалась для кожно! культури окремо i була iдентичною до щшьносл ауто штаму А. и^аш.
У табл.1 представленi результати проведеного дослщ-ження.
Отриманi данi (табл.1) свщчать про те, що при вивченш вiдстроченого антагонiзму тест-мiкроби по рiзному реагу-ють на присутнiсть у середовищi вирощування продуктiв метаболiзму аутоштамiв аерококiв. Крiм того, навiть усе-рединi одного i того ж виду спостер^аються коливання. Це особливо чггко видно при вивченнi як тест-мжроба холерного вiбрiона. Причому, чим бшьше вiрулентний вiбрiон, тим бшьше вш стiйкий до антагошстичнш ди аерококiв. Вiдзначенi значнi зони затримки росту вщносно вiбрiонiв, стафшокоюв, дифтершно! палички, псевдомонад, бактерiй групи кишково! палички, бацил.
Таблиця 1
вностi ауто штамiв А. viridans
Види тест-культур Кшьюсть культур Дiаметр зон затримки росту (мм)
тест-культур аерококами; M ±m
S. aureus ( № 209 ) 1 15,0 ± 1,0
Госттальш штами 50 12,3 ± 0,9
V. eltor ( № 5879 ), вiрyлентний, холе- 1 7,2 ± 0,4
рогенний 1 10,0 ± 0,6
V. nag ( № 5459 ), вiрyлентний, холе- 1 12,3 ± 0,9
рогенний 1 37,0 ± 4,0
V. nag ( № 5454 ), вiрyлентний, енте- 19 21,6 ± 1,4
ропатогенний
V. nag ( Р-6078 ), авiрyлентний
НАГ- вiбрiони, видiленi з водоймищ
P. vulgaris (OX 19 221) 1 7,0 ± 1,0
Госттальш штами 4 5,1 ± 0,4
P. mirabilis ("H" № 2091) 1 6,0 ± 1,0
P. rettgeri (Титов № 1) 1 7,0 ± 1,0
P. аeruginosa (№ 501) 1 5,5 ± 0,3
Госттальш штами 26 5,22 ± 0,25
E. faecalis (№ 6783) 1 4,0 ± 1,0
Госттальш штами E. coli 8 5,7 ± 0,8
P. аlcalifaciens (№ 26240 ) 1 11,0 ± 2,0
B. subtilis (CCM 2216 ATCC 6051 ) 1 4,0 ± 1,0
C. diphteriae (штамм PW-8), вiрy- 1 25,0 ± 0,6
лентний
C. рerfringens (музейний) 1 12,0 ± 2,0
С. sporogenes (музейний) 2 13,0 ± 2,0
S. flexneri (музейний) 1 9,0 ± 1,0
S. typhimurium (№ 5710 ) 1 8,0 ± 1,0
S. sonnei (№ 4997 ) 1 9,0 ± 1,0
Наступна серiя дослiдiв показала вплив aepoKOKiB на 26 госттальних штамiв P. aeruginosa, видшених вiд хворих Днiпропетровського обласного откового центру, що охо-плюють yci серогруповi i серотиповi варiанти цього виду мiкроорганiзмiв. Облiк результата експерименту прово-
див ся шляхом вимiрювання дiаметрy зони пригнiчення росту в мм. Антагошстичш властивостi аyтоштамiв аеро-кокiв проти псевдомонад було дослвджено такожв iншомy варiантi експериментiв.
На м'ясо-пептони агар в чашках Петрi заавали газоном
0,1 мл 1 млрд / мл суспензп А. и^аш 167, а через добу шкубацп при 37о агар перевертали догори дном i на його поверхню заавали також газоном рiзну кшьюсть клiтин псевдомонад: 109, 108, 107 мжробних тiл. Пiсля повторно! добово! iнкубацii при 37о С враховували наявшсть та ш-тенсивнiсть росту псевдомонад.
Для статистичного аналiзу використовували пакет при-кладних програм 81а^йеа у6.1®. Кiлькiснi ознаки представлен у виглядi середнього значення та його стандартно! похибки (М±т). Для порiвняння застосовували однофакторний дисперсшний аналiз АЫОУА (Б), кри-терш Стьюдента (1) або критерiй Манна-Уггш (для малих вибiрок). Статистично значущими вважали вiдмiнностi при р < 0,05.
Одним з найбшьш стшких мiкроорганiзмiв до антагош-стичнiй дп аерококiв виявилася синьогнiйна паличка. Псевдомонади, е дуже пластичними бактерiями, самi мо-
Середнi розмiри зон (мм) затримки росту псевдо!
жуть надавати антагошстичну дiю на багато видiв мжро-opraHi3MiB.
Вивчалась антагoнiстична актившсть псевдомонад, заз-далегiдь вирощених на МПА, щодо тест - культур: Bi6pio-на, штам р- +6078; S. aureus 209; E. coli 675 i A. viridans. Ау-тоштами аеpoкoкiв на вiдмiну вщ стафiлoкoкiв, кишково! палички та вiбpioна - не проявляють чутливoстi до дп активного початку псевдомонад.
Наступна сеpiя дослщв наочно демонструе вплив аеро-коюв на 26 гoспiтальних штамiв P. aeruginosa , видшених вiд хворих Дншропетровського обласного oпiкoвoгo центру, що охоплюють всi сеpoгpупoвi i сеpoтипoвi ваpiанти цього виду мiкpoopганiзмiв.
Пoведiнку псевдомонад в зoнi антагошстично! дй' аеро-кoкiв в умовах вщстроченого антагoнiзму представлено в табл.2.
Таблиця 2
над у зош антагошстично! дй' аеpoкoкiв; M ± m; n = 5
Штам аерокоюв №15 Кiлькiсть клiтин псевдомонад в 1 мл поавного матерiалу Зони затримки росту вiбрiону
1 . 109 1 . 108 1 . 107 1 . 106
5,22 ± 0,25 14,02 ± 0,3 15,87 ± 0,28 18,36 ± 0,34 50,0
З табл.2 видно, що Bei культури псевдомонад проявляють чутлив^ть до аерокоюв - антагонiстiв i продуктiв !х метаболiзму. При цьому зони пригнiчення знаходяться в прямiй залежностi вщ кiлькостi пiдсiяниx мiкробiв (силу антагошстично!' дй' ощнювали величиною площi пригш-чення росту вiбрiона).
Звертае увагу характер росту псевдомонад в зош антагошстично! дй' ауто штамiв аерокоюв. По-перше, рiст псевдомонад менш iнтенсивний i часто складаеться з окремих колонш. По-друге, вш мае суху поверхню i, що особливо щкаво, не мае шгменту. Пiгмент з'являеться лише на 4-5-у добу збер^ання культур при 20о С - 22о С. Крам того, при переглядi культур в свиш, яке мае кут нахилу 43о, вони частiше блакитного, червоного або арого, а не типового солом'яно - жовтого свтння, що спостер^аеться при пе-реxодi
P. aeruginosa з S в R - форми. Поява R- та перехщних вiд Iнтенсивнiсть росту P. aeruginosa (штам № 463) на М
8- до Я- форм серед залишених життездатними псевдомонад в зош антагошстично! дп аерокоюв свщчить про те, що вони потрапляють у несприятливi для життедiяльностi умови.
Аналогiчнi результати були отримаш i в iншому варiантi експеримента. На м'ясо-пептони агар в чашках Петрi засiвали газоном 0,1 мл 1 млрд / мл суспензп А. и^аш 167, а через добу шкубацп при 37о агар перевертали догори дном i на його поверхню заавали також газоном рiзну кшьюсть клггин псевдомонад: 109, 108, 107 мжробних тш. Пiсля повторно! добово! iнкубацii при 37о С враховували наявнiсть та штенсившсть росту псевдомонад. У табл.3 наведеш отриманi результати, з яких видно, що аерококи володшть вираженими антагошстичними властивостями, колонп псевдомонад яю виростають, як правило, не мають шгменту.
Таблиця 3
А, який метить продукти метаболiзму аерококiв; п = 10
Кшьюсть пiдсiяниx клiтин псевдомонад Iнтенсивнiсть росту псевдомонад
1 . 109 +++
1 .108 315,1 ±23,3 колоний
1 . 107 -
Висновки та пропозицп.
При вивченш вiдстроченого антагонiзму показано, що тест-мжроби по рiзному реагують на присутшсть у сере-довищi вирощування продукта метаболiзму аутоштамiв аерококiв. Крiм того, навггь усерединi одного i того ж виду спостер^аються коливання. Це особливо чггко видно при вивченш як тест-мжроба холерного вiбрiона. Причому, чим бшьше вiрулентний вiбрiон, тим бшьше вiн стiйкий до антагошстичнш дп аерококiв.
Аутоштами аерококiв на ввдмшу вiд стафiлококiв, киш-
ково! палички та вiбрiона не проявляють чутливосл до дп активного початку псевдомонад.
Всi культури псевдомонад проявляють чутлив^ть до ае-рококiв - антагонiстiв i продукта !х метаболiзму.
Аерококи володiють вираженими антагошстичними властивостями, по вщношенню до псевдомонад. Колонп псевдомонад яю виростають, як правило, не мають шгменту.
Дослщи показали, що аерококи е сильними антагошста-ми та отримаш даш можуть служити пщставою для по-дальшого вивчення застосування аутоштамiв аерококiв.
СПИСОК Л1ТЕРАТУРИ:
1. Кременчуцкий Г.Н., Рыженко С.А., Вальчук С.И. Роль микроэкологииорганизмачеловека и принципыеекоррек-ции. - Днепропетровск, 2003. - С. 58-59.
2. Коррекциядисбиотическихнарушений при заболева-нияхжелудочно-кишечноготракта и печенибиологически-активными добавками с пробиотическимдействием / Соловьева Н.В., Лейхтер С.Н., Бажукова Т.А. [и др.] // Обзоры по клиническойфармакологии и лекарственнойтерапии. — 2013. — Т. 8. - С. 48—57.
3. Об унификациимикробиологическихметодовисследо-вания, применяемых в клинико-диагностическихлабора-торияхлечебно-профилактическихучреждений. Приказ№ 535 МЗ СССР от 22.04.1985. М., 1985. 56 с.
4. Риженко С.А., Вальчук С.1. Вплив живо! культури Aerococcusviridans на фактори iмунологiчно! реактивност оргашзму людини туйго // Одес. мед. журн. - 2003. - № 5
(79). - С.108-111.
5. Рыженко С.А. ВлияниеА-бактерина на гомеостаз орга-низмачеловека при различныхпатологическихсостояниях // Сб. материаловмеждунар. науч.-практ. конф. памяти Г.И. Гончаровой «Пробиотическиемикроорганизмы - совре-менноесостояниевопроса и перспективыиспользования» / Под ред. В.А. Алешкина. - М., 2002. - С. 41-42.
6. Clinicalefficacyofprobiotics: reviewoftheevidencewithfocus onchildren / S. Michail, F. Sylvester, G. Fuchs, R. Issenman // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. - 2006. - Vol. 43, N4. - P. 550 -557.
7. Michail S, Sylvester F, Fuchs G, Issenman R. Clinical efficacy of probiotics: review of the evidence with focus on children. J. Pediatr. Gastroenterol.Nutr. 2006;43(4):550-557.
8. Steinhoff U. 2005. Who controls the crowd? New findings and old questions about the intestinal microflora. ImmunologyLetters, Volume 99, Issue 1, 15 June, Pages 12—16.
BIOTIPES OF AEROCOCCUS VIRIDANS
Stepanskyi Dmytro Oleksandrovitch
SE «Dnepropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine», associate manager by a Department Microbiology, Virology, Immunology and Epidemiology Koshova Irina Petrivna
SE «Dnepropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine», teacher General and Clinical Pharmacy Department Kremenchutskyi Gennady Mykolayovitc, SE «Dnepropetrovsk Medical Academy of Ministry of Health of Ukraine» professor Department Microbiology, Virology, Immunology and Epidemiology Xeniya Fedoryak Medical University of Lodz, Poland English division, 2nd year
ABSTRACT
A. viridans microorganisms are widespread in nature, they are representatives of the macro-microbiocenosis. There is evidence in the literature on the allocation of A. viridans during various diseases without an analysis of the immune status and the study of other possible pathogens that are the main cause of the disease. The presented in the literature genetic analysis of A. viridans took from the pathological focus does not gives us an opportunity to associate it with certain characteristics aerococcus. We conducted the research of excretion A. viridans from healthy macroorganisms and from the environment to study their biological characteristics (for antibacterial compounds, the ability to produce reactive oxygen species, antioxidant system activity and antagonist activity). Based on these characteristics A. viridans were divided into three biotypes with strict compliance scientists features. Key words: aerococcus, biotypes, biochemical activity, antioxidant protection.
Formulation of the problem. Despite the fact that it is long time since the discovery and identification of aerococcus there is still no information about dissemination and characteristics of aerococcus takes part in the composition of microbial associations of endothermal animals. For the first time aerococcus was sorted out in 1953 [42, 43], by the inoculation of the air, the air from the hospitals [33], soil [34].
Analysis of recent research and publications. Right after it was reported that aerococcus found in pathological material in the infectious process. A. viridans were isolated from the blood of patients with endocarditis [25, 28], from the urine of patients
with urinary tract infection [31], from the blood of patients with hypogranulocytosis [24, 40].
Aerococcus is prevalent in the animal microflora. The hemocultures of aerococcus were obtained from mice with bacterieamia [29]. It has been found that A. viridans is sensitive to penicilline, macrolide and chloramphenicol and resistant to aminoglycoside [26]. Were described the incidents of diseases in animals: pigs [36], cows' mastitis [39], amphibious - turtles [40].
The discovery of A. viridans in the focus of inflammation may not be indicative of their aetiological role without detailed
