CC BY
6ORIGINAL RESEARCHES
Научная статья
https://doi.org/10.36233/0372-9311-271
Исследование in vitro механизмов взаимодействия грибов Candida albicans с Klebsiella pneumoniae и Enterococcus faecalis, выделенных из кишечного микробиома ВИЧ-инфицированных пациентов
Захарова Ю.В.1И, Отдушкина Л.Ю.1, Марковская А.А.1, Несвижский Ю.В.2, 3, Афанасьев С.С.3, Леванова Л.А.1
кемеровский государственный медицинский университет, Кемерово, Россия; 2Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет), Москва, Россия;
3Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского, Москва, Россия
Аннотация
Цель: определение in vitro мишеней для факторов антагонизма клебсиелл и энтерококков у грибов Candida albicans, выделенных из кишечного микробиома ВИЧ-инфицированных пациентов.
Материалы и методы. В экспериментах использованы 38 штаммов грибов Candida albicans, 28 штаммов Klebsiella pneumoniae и 30 штаммов Enterococcus faecalis, изолированных из кишечного микробиома 89 ВИЧ-инфицированных детей. Средний возраст пациентов составил 24 ± 2 мес, мальчиков было 49 (55%), девочек — 40 (45%). Микроорганизмы выделяли из кишечного биотопа с использованием селективных питательных сред HiChrome Candida Agar, HiChrome Klebsiella Selective Agar Base, Энтерококк-агар; проводили видовую идентификацию. В модельных экспериментах изучена антикаталазная активность экзометаболитов E. faecalis и влияние K. pneumoniae на морфологическую трансформацию грибов C. albicans.
Результаты. Клебсиеллы на 58,7% снижают интенсивность образования ростовых трубок у C. albicans (p < 0,01). При совместном культивировании 12,3% дрожжевых клеток дают ростовые трубки, тогда как в монокультуре грибов обнаружили 29,8% трансформированных клеток. Установлено, что экзометаболиты 65,7% штаммов E. faecalis снижают продукцию каталазы у C. albicans. Исходный уровень каталазы у ин-тактных культур C. albicans в среднем составляет 1,02 мкмоль/мин оптической плотности, после обработки экзометаболитами E. faecalis снижается до 0,55 мкмоль/мин, т.е. на 46,1% (p < 0,05). Выводы. K. pneumoniae и E. faecalis проявляют антагонизм к C. albicans c разной степенью выраженности. Мишенями для факторов антагонизма факультативной микробиоты у C. albicans являются морфологическая трансформация и продукция каталазы.
Ключевые слова: антагонизм, Candida albicans, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, антикаталазная активность, морфологическая трансформация
Этическое утверждение. Исследование проводилось при добровольном информированном согласии законных представителей пациентов. Протокол исследования одобрен Этическим комитетом Кемеровского государственного медицинского университета (протокол № 5 от 31.01.2019).
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Для цитирования: Захарова Ю.В., Отдушкина Л.Ю., Марковская А.А., Несвижский Ю.В., Афанасьев С.С., Леванова Л.А. Исследование in vitro механизмов взаимодействия грибов Candida albicans с Klebsiella pneumoniae и Enterococcus faecalis, выделенных из кишечного микробиома ВИЧ-инфицированных пациентов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022;99(4):420-427. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-271
Щ Check for updates
© Коллектив авторов, 2022
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Original article
https://doi.org/10.36233/0372-9311-271
An in vitro study of interactions of Candida albicans with Klebsiella pneumoniae and Enterococcus faecalis isolated from intestinal microbiome of HIV infected patients
Yu^ V. Zakharova1^, Larisa Yu. Otdushkina1, Alina A. Markovskaya1, Yuri V. Nesvizhsky2, 3, Stanislav S. Afanasiev3, Lyudmila A. Levanova1
1Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russia;
2I.M. Sechenov First Moscow Medical University (Sechenov University), Moscow, Russia;
3G.N. Gabrichevsky Moscow Research Institute for Epidemiology and Microbiology, Moscow, Russia
Abstract
The aim: In vitro identification of targets for antagonism factors in klebsiellas and enterococci for Candida albicans isolated from the intestinal microbiome of HIV infected patients.
Materials and methods. The tests were performed using 38 Candida albicans strains, 28 Klebsiella pneumoniae strains, and 30 Enterococcus faecalis strains isolated from the intestinal microbiome of 89 HIV infected children. The mean age of the patients was 24 ± 2 months; the group consisted of 49 (55%) boys and 40 (45%) girls. Microorganisms were isolated from the intestinal biotope using such selective media as HiChrome Candida Agar, HiChrome Klebsiella Selective Agar Base, and Enterococcus Agar; the study included identification of species. Model experiments were performed to study anti-catalase activity of E. faecalis exometabolites and the impact of K. pneumoniae on morphological transformation of C. albicans fungi.
Results. Klebsiellas decrease the intensity of germ tube formation in C. albicans by 58.7% (p < 0.01). When cocultured, 12.3% of the yeast cells produce germ tubes, while 29.8% of transformed cells was detected in the fungal monoculture. It has been found that exometabolites of 65.7% of E. faecalis strains decrease production of catalase in C. albicans. The initial catalase level in untreated cultures of C. albicans averages 1.02 pmol/min of optical density; after they are treated with E. faecalis exometabolites, the level decreases to 0.55 pmol/min, i.e. by 46.1% (p < 0.05).
Conclusions. K. pneumoniae and E. faecalis demonstrate antagonism of different intensity toward C. albicans. Morphological transformation and catalase production are targets for antagonism factors of facultative microbiota in C. albicans.
Keywords: antagonism, Candida albicans, Klebsiella pneumoniae, Enterococcus faecalis, anti-catalase activity, morphological transformation
Ethics approval. The study was conducted with the informed consent of the legal representatives of the patients. The research protocol was approved by the Ethics Committee of the Kemerovo State Medical University (protocol No. 5, January 31, 2019).
Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.
Conflict of interest. The authors declare no apparent or potential conflicts of interest related to the publication of this article.
For citation: Zakharova Yu.V., Otdushkina L.Yu., Markovskaya A.A., Nesvizhsky Y.V., Afanasiev S.S., Levanova L.A. An in vitro study of interactions of Candida albicans with Klebsiella pneumoniae and Enterococcus faecalis isolated from intestinal microbiome of HIV infected patients. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology = Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2022;99(4):420—427. DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-271
Введение
Кишечный микробиом представляет собой интегральную систему взаимодействующих микроорганизмов, которая способна к саморегуляции посредством формирования различных типов микробных взаимоотношений [1, 2]. Одним из факторов формирования микробиоценоза является антагонизм микробов [3]. Антагонизм симбионтов характеризуется синтезом антимикробных веществ [3], литических ферментов (пептидазы, амилазы), разрушающих структуры микроорганизмов или секре-тируемые ими молекулы [4, 5]. Некоторые бактерии
продуцируют низкомолекулярные вещества, изменяющие ростовые свойства и персистенцию бактерий за счёт влияния на их генетическую программу [6, 7], ингибирующие антиоксидантные системы конкурентов [8, 9], активирующие метаболические шунты, позволяющие конкурировать им за источники питания и железа [10].
Взаимодействия бактериального и грибкового микробиомов в кишечном биотопе играют центральную роль в формировании и поддержании симбиоза и определяют возможность развития кандидамикоза [3]. Бифидобактерии, лактобацил-
ORIGINAL RESEARCHES
лы формируют антагонистические взаимоотношения с грибами, направленные на предотвращение избыточной грибковой колонизации различных биотопов [4, 11]. Есть работы, демонстрирующие взаимное действие факторов вирулентности условно-патогенных бактерий и грибов на макроорганизм, вплоть до развития патологических процессов [12]. Микромицеты и условно-патогенные бактерии, конкурируя за рецепторы на слизистой оболочке, вступают в антагонистические взаимоотношения с индигенной микробиотой. Однако, когда условно-патогенные бактерии достигают высокой плотности популяции, отмечают их антагонизм по отношению к грибам рода Candida [13].
При этом факторы антагонизма и мишени воздействия условно-патогенных бактерий разных таксономических групп на грибы, условия реализации антагонистических взаимоотношений, факторы регуляции антагонизма условно-патогенных симбионтов требуют дальнейшего изучения. Остается неясным вопрос о механизмах выживания грибов в условиях «двойного» антагонизма (индигенных и факультативных бактерий) кишечных симбионтов. Выяснение биокоммуникативных механизмов предотвращения развития эндогенной кандидозной инфекции особенно актуально для ВИЧ-инфицированных пациентов.
Цель работы — определение in vitro мишеней для факторов антагонизма клебсиелл и энтерококков у грибов Candida albicans, выделенных из кишечного микробиома ВИЧ-инфицированных пациентов.
Материалы и методы
В исследование включены 89 детей с диагнозом ВИЧ-инфекция, поступивших в отделение капельных инфекций Кемеровской областной клинической инфекционной больницы в 2019-2021 гг., из них 10 (11%) были госпитализированы по поводу вторичных бактериальных заболеваний (пневмонии, тонзиллиты) и 79 (89%) — по поводу острых респираторных вирусных инфекций. Средний возраст пациентов составил 24 ±2 мес, мальчиков было 49 (55%), девочек — 40 (45%). У большинства (76,3%) детей была 2-я стадия ВИЧ-инфекции (2А — 4,5%; 2Б — 56,1%; 2В — 15,7%), у 14,6% — 3-я стадия, у 8,9% — 4-я стадия. Стадии ВИЧ-инфекции соответствуют классификации В.И. Покровского (2001) с дополнениями от 2006 г.1
На проведение исследования было получено согласие Этического комитета КемГМУ (протокол
1 Приказ Министерства здравоохранения и социального раз-
вития РФ от 17.03.2006 № 166 «Инструкция по заполнению
годовой формы федерального государственного статистиче-
ского наблюдения № 61 «Сведения о контингентах больных
ВИЧ-инфекцией».
№ 5 от 31.01.2019). Законные представители всех пациентов, включённых в исследование, подписывали информированное добровольное согласие, дающее возможность использовать результаты исследования в научных целях.
В экспериментах использованы 38 штаммов грибов C. albicans, 28 штаммов Klebsiella pneumoniae и 30 штаммов Enterococcus faecalis, изолированных из кишечного биотопа. Выделение микроорганизмов проводили с помощью селективных и дифференциально-диагностических питательных сред. Для выделения K. pneumoniae использовали среду HiChrome Klebsiella Selective Agar Base («HIMEDIA»), посевы культивировали при 37°С 24 ч. Пурпурные колонии пересевали на среду Кли-глера (Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии (ГНЦ ПМБ)) для накопления чистой культуры и предварительного изучения биохимических свойств. Для выделения E. faecalis посевы проводили на среду Энтерококк-агар (ГНЦ ПМБ), через 24 ч отбирали типичные колонии, изучали морфологию и проводили накопление чистых культур. Грибы C. albicans выделяли на среде «HiChrome Candida Agar» («HIMEDIA»), отбирали колонии, соответствующие C. albicans по цвету на дифференциальной шкале инструкции-производителя. Для того чтобы устранить возможность получения ложноотрицательного результата в экспериментах по ингибированию морфогенеза грибов, у всех штаммов определяли способность образовывать ростовые трубки в лошадиной сыворотке через 3 ч после культивирования при 37°С [14]. Окончательную видовую идентификацию всех микроорганизмов осуществляли на анализаторе «VITEK 2 Compact» («BioMerieux»). В экспериментах использовали пары E. faecalis-C. albicans, каждый симбионт в паре получен от одного и того же пациента, что позволило нивелировать феномен «чужого» [15]. Таким образом было сформировано 26 пар симбионтов. Эксперименты проведены дважды в 3 повторностях.
Оценивали влияние K. pneumoniae на морфологическую трансформацию грибов C. albicans [14]. Предварительно культуры K. pneumoniae выращивали на среде Мюллера-Хинтона (ГНЦ ПМБ) в течение 18 ч при 37°С, грибы C. albicans — на агаре Сабуро ГРМ (ГНЦ ПМБ) в течение 24 ч, что соответствовало окончанию стадии экспоненциального роста [16]. Готовили взвесь C. albicans в стерильном 0,9% растворе NaCl мутностью 0,5 ед. Мак-Фар-ланда, что соответствовало 1-5 х 106 КОЕ/мл) [17]. Взвесь клебсиелл готовили с такой же мутностью, поэтому дополнительно взвесь разводили в 100 раз. Конечная концентрация клебсиелл составила 1 х 106 КОЕ/мл. В пробирку с 0,5 мл лошадиной сыворотки (НПО «Микроген») помещали по 100 мкл взвеси K. pneumoniae и C. albicans. Инкуби-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ровали микроорганизмы при 37°С. Через 3 ч делали мазки «раздавленная капля» и просматривали под микроскопом «Carl Zeiss Primostar» 100 клеток грибов C. albicans, учитывали процент клеток, образующих ростовые трубки. В качестве контроля использовали интактные культуры грибов C. albicans, у которых также определяли способность образовывать ростовые трубки в белковой среде.
Исследовали влияние экзометаболитов E. faecalis на каталазу грибов C. albicans по методике [9] с модификациями. Модификация заключалась в использовании вместо нестойкого йодида калия стабильного молибдата аммония. Из двухсуточной бульонной культуры E. faecalis получали супернатант, двукратно центрифугируя культуру при 3000 об/мин в течение 15 мин. Надосадочную жидкость отделяли от бактериальных клеток с помощью мембранных фильтров. Из культур C. albicans готовили взвесь в стерильном 0,9% физиологическом растворе плотностью 0,5 ед. по Мак-Фарланду. Опытные пробы готовили путём смешивания 0,1 мл взвеси грибов C. albicans, 2,6 мл бульона Сабуро и 0,3 мл супернатанта из бульонных культур E. fae-calis. В качестве сравнения использовали показатели каталазной активности бульонных культур грибов, не экспонированных с экзометаболитами энтерококков (0,1 мл взвеси грибов и 2,9 бульона). Для определения активности каталазы в опытные образцы и в образцы сравнения объёмом по 0,2 мл добавляли по 1 мл 0,0125 М раствора Н2О2, через 10 мин реакцию останавливали добавлением 1 мл 4% раствора молибдата аммония. Оставшаяся неинактивированной Н2О2 образовывала с молибдатом аммония окрашенные комплексы, оптическую плотность (ОП) которых оценивали спектрофотометрически на приборе «СФ 2000» (ОКБ «Спектр») при X = 550 нм против питательной среды. Расчёт активности каталазы проводили по формуле, согласно используемой методике [9]. Полученные результаты сравнивали с каталазной активностью культур C. albicans, не обработанных супернатантами энтерококков.
Для статистического анализа использовали программный комплекс анализа данных «IBM SPSS Statistics / PS IMAGO 5» («IBM/Predictive Solutions Sp z.o.o.»). Проверку гипотезы о нормальности распределения переменных в рассматриваемых совокупностях оценивали с помощью критерия Шапи-ро-Уилка. Для сравнительного анализа применяли непараметрические методы оценки статистической значимости (критерий %2 и критерий Манна-Уитни) [18]. Экспериментальные данные представлены в виде среднего значения и среднеквадратичного отклонения, медианы с интерквартильным размахом (Me [25-й; 75-й квартили]). Критический уровень ошибки при проверке статистических гипотез принимали равным или менее 0,05 [18].
Результаты
В экспериментах установлено, что K. pneumo-niae ингибирует способность грибов образовывать ростовые трубки. При совместном культивировании с клебсиеллами в среднем 12,3 [6,33; 15]% дрожжевых клеток давали ростовые трубки, тогда как в монокультуре грибов обнаруживали 29,8 [25; 36,7]% клеток с бластоспорами. Таким образом, ингибирование морфологической трансформации C. albicans в ассоциациях с K. pneumoniae составило 58,72% (p < 0,01).
Супернатанты энтерококков по-разному воздействовали на грибы C. albicans (таблица). В 65,4% случаев энтерококки ингибировали каталазу микро-мицетов, в 19,2% случаев каталазная активность у грибов после обработки супернатантами E. faecalis не изменялась, и только в 15,4% случаев продукция каталазы увеличивалась. Исходный уровень катала-зы у интактных культур C. albicans в среднем составил 1,02 [0,87; 1,13] мкмоль/мин ОП, после обработки экзометаболитами E. faecalis снизился до 0,55 [0,36; 0,73] мкмоль/мин ОП (p < 0,05).
В среднем каталазная активность C. albicans ингибировалась на 46,1% (p < 0,05).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что антагонизм клебсиелл и энтерококков по отношению к C. albicans имеет разные таргетные точки, разную степень выраженности и является результатом конкурентной борьбы в многокомпонентном микробном сообществе.
Обсуждение
В условиях роста числа ВИЧ-инфицированных кандидозы являются широко распространённым сопутствующим заболеванием, поэтому актуален поиск новых подходов в предупреждении развития процесса и своевременной диагностике оппортунистического микоза до появления симптомов [19]. Перспективно использование биоценотических связей и факторов, позволяющих регулировать биологические свойства C. albicans в микробиоценозах и нивелировать реализацию их патогенного потенциала [20, 21]. Независимо от биотопа постоянная микробиота регулирует вирулентность C. albicans. Под влиянием молочной кислоты и бактериоци-нов, продуцируемых Lactobacillus spp., угнетается активность генов пролиферации и тормозится рост и образование гифов у C. albicans, снижается экспрессия гифальных белков адгезии (Als3 и Hwp1) [11, 12]. Антибиоплёночный эффект в отношении грибов оказывают масляная, пентадекановая кислоты как продукты метаболизма жирных кислот анаэробных бактерий [22]. В основе антагонизма со стороны E. faecalis лежит также секреция бактерио-цина (ENTV), ингибирующего образование гифов, влияющего на формирование биопленок C. albicans. Микроорганизмы рода Bacteroides, Prevotella,
ORIGINAL RESEARCHES
Влияние экзометаболитов E. faecalis на каталазную активность C. albicans (M ± SD) The influence of E. faecalis exometabolites on the catalase activity of C. albicans (M ± SD)
№ пары симбионтов Pair of symbionts Исходный уровень каталазы, мкмоль/мин ОП, контроль Initial catalase level, |jmol/min OD, control Уровень каталазы после обработки экзометаболитами, мкмоль/мин ОП, опыт Catalase level after exometabolite treatment, |jmol/min OD, experience Изменение каталазной активности, % Change in catalase activity, %
Уменьшение активности каталазы / Decrease in catalase activity
1 1,09 ± 0,03 0,57 ± 0,02 47,7
2 1,26 ± 0,04 0,53 ± 0,02 57,9
3 0,56 ± 0,05 0,25 ± 0,03 55,4
4 1,42 ± 0,03 0,75 ± 0,02 47,2
5 1,28 ± 0,05 0,65 ± 0,03 49,2
6 0,93 ± 0,05 0,37 ± 0,04 60,2
7 1,07 ± 0,04 0,47 ± 0,02 56,1
8 1,05 ± 0,04 0,65 ± 0,08 38,1
9 0,87 ± 0,05 0,35 ± 0,02 59,8
10 1,41 ± 0,02 0,74 ± 0,03 47,5
11 1,14 ± 0,05 1,09 ± 0,01 4,40
12 1,11 ± 0,05 0,75 ± 0,03 32,4
13 0,90 ± 0,07 0,72 ± 0,02 20,0
14 0,86 ± 0,04 0,43 ± 0,02 50,0
15 0,77 ± 0,03 0,33 ± 0,02 57,1
16 0,87 ± 0,03 0,23 ± 0,02 73,6
17 1,06 ± 0,03 0,26 ± 0,05 75,5
Повышение активности каталазы / Increased catalase activity
18 0,57 ± 0,31 1,17 ± 0,07 105,3
19 0,78 ± 0,08 1,16 ± 0,04 48,7
20 0,74 ± 0,07 1,09 ± 0,03 47,3
21 0,13 ± 0,02 0,57 ± 0,09 338,5
Активность каталазы не изменялась / Catalase activity did not change
22 0,78 ± 0,01 0,78 ± 0,03 0,00
23 1,17 ± 0,05 1,18 ± 0,03 0,00
24 0,98 ± 0,03 0,97 ± 0,03 0,00
25 0,56 ± 0,11 0,45 ± 0,01 0,00
26 0,42 ± 0,02 0,43 ± 0,02 0,00
Bifidobacterium снижают антикомплементарную активность грибов [23].
При взаимодействии грибов с условно-патогенной микробиотой чаще описывают взаимное усиление антагонизма к индигенными бактериям [23]. В бактериально-грибковых ассоциациях грибы чаще выступают «помощниками» факультативных микроорганизмов. Метаболиты грибов Candida усиливают антилизоцимную активность Staphylococcus aureus, Klebsiella spp., E. coli lac-/hly+, оказывают прямое ингибирующее воздействие на антилизо-цимный фактор бифидобактерий [24]. Компонент клеточной стенки C. albicans Ь-1,3-глюкан повышает устойчивость S. aureus к антибиотикам [25]. Однако появляются данные, демонстрирующие, что
условно-патогенные бактерии при высокой плотности популяции так же, как индигенные микроорганизмы, проявляют антагонизм к грибам [22, 26].
Исследованы некоторые молекулярные механизмы межмикробных взаимодействий C. albicans с K. pneumoniae и E. faecalis, изолированных от ВИЧ-инфицированных пациентов. В целом взятые в опыт виды бактерий проявляют антагонизм по отношению к C. albicans, что согласуется с данными зарубежных исследователей [13].
Установлено, что K. pneumoniae обладают эффективным биопотенциалом по регуляции численности C. albicans. Мишенью для K. pneumoniae является морфологическая трансформация C. albicans. Морфогенез грибов в гифальную форму рас-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
сматривают как фактор патогенности микромице-тов, т.к. у них увеличиваются спектр адгезинов для слизистых, скорость распространения в тканях, количество фосфолипаз, которые концентрируются на концах гифальных элементов [27].
Антагонизм по отношению к грибам регистрировали не только со стороны K. pneumoniae, но и со стороны E. faecalis. E. faecalis ингибировали ка-талазу, которая является мощным антиоксидантным ферментом у микроорганизмов с аэробным типом дыхания [28, 29]. Изменение активности или инги-бирование ферментов антиоксидантных систем у микроорганизмов ведёт к накоплению токсических форм кислорода, что отражается на проницаемости мембраны, скорости поступления питательных веществ и в целом на скорости пролиферации микроорганизмов [30, 31].
Заключение
Полученные результаты дополняют данные о роли факультативных бактерий в функционировании кишечного микробиома и демонстрируют их регулирующее влияние на C. albicans. В основе антагонизма факультативных бактерий по отношению к C. albicans лежит ингибирование морфологической трансформации и продукции каталазы, что перспективно для разработки методов предупреждения развития кандидоза, основанных на усилении антагонизма не только постоянной, но и факультативной микробиоты. Результаты экспериментов и подходы к изучению бактериально-грибковых взаимоотношений имеют значительную научно-практическую перспективу, т.к. позволяют осуществлять моделирование in vitro процесса управления биологическими свойствами грибов рода Candida с помощью факторов антагонизма кишечной бактериальной микробиоты.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. Хайтович А.Б., Воеводкина А.Ю. Микробном и его влияние на здоровье человека. Крымский журнал экспериментальной и клинической медицины. 2019; 9(1): 61-70. https://doi.org/10.1007/s00203-020-01931-x
2. Dekaboruah E., Suryavanshi M.V., Chettri D., Verma A.K. Human microbiome: an academic update on human body site specific surveillance and its possible role. Arch. Microbiol. 2020; 202(8): 2147-67. https://doi.org/10.1007/s00203-020-01931-x
3. Adadea E.E., Lakhena K.A., Lemusa A.A., Valm A.M. Recent progress in analyzing the spatial structure of the human microbiome: Distinguishing biogeography and architecture in the oral and gut communities. Curr. Opinion Endocr. Metab. Res. 2021; 18: 275-83. https://doi.org/10.1016/j.coemr.2021.04.005
4. Meisner A., Wepner B., Kostic T., Overbeek L.S., Bunthof C.J., Souza S.R.C., et al. Calling for a systems approach in microbiome research and innovation. Curr. Opin. Biotechnol. 2022; 73: 171-8.
https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.08.003
5. Олескин А.В., Эль-Регистан Г.И., Шендеров Б.А. Межмикробные химические взаимодействия и диалог микробио-
та-хозяин: роль нейромедиаторов. Микробиология. 2016; 85(1): 3-25. https://doi.org/10.7868/S0026365616010080
6. Бухарин О.В., Андрющенко С.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В. Механизмы персистенции индигенных бифидобак-терий под действием ацетата в кишечном биотопе человека. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021; 98(3): 276-82. https://doi.org/10.36233/0372-9311-86
7. Бухарин О.В. Инфекционная симбиология — новое понимание старых проблем. Вестник Российской академии наук. 2016; 86(10): 915-20.
https://doi.org/10.7868/S0869587316070033
8. Green J., Crack J.C., Thomson A.J., LeBrum N.E. Bacterial sensors of oxygen. Curr. Opin. Microbiol. 2009; 12(2): 145-51. https://doi.org/10.1016/j.mib.2009.01.008
9. Bukharin O.V., Sgibnev A.V., Cherkasov S.V., Ivanov I.B. The effect of the intra and extracellular metabolites of microorganisms isolated from varios ecotopes on the catalase activity of Staphylococcus aureus 6538P. Mikrobiologiya. 2002; 71(2): 183-6.
10. Миронов А.Ю., Леонов В.В. Железо, вирулентность и межмикробные взаимодействия условно-патогенных микроорганизмов. Успехи современной биологии. 2016; 136(3): 301-10.
11. Boris S., Barbés C. Role played by Lactobacilli in controlling the population of vaginal pathogens. Microbes Infect. 2000; 2(5): 543-6. https://doi.org/10.1016/s1286-4579(00)00313-0
12. Mayer F.L., Wilson D., Hube B. Candida albicans pathogenicity mechanisms. Virulence. 2013; 4(2): 119-28. https://doi. org/10.4161/viru.22913
13. Wanga F., Yea Y., Xina C., Liua F., Zhaoa C., Xianga L., et al. Candida albicans triggers qualitative and temporal responses in gut bacteria. J. Mycol. Med. 2021; 31(3): 101164. https://doi.org/10.1016/j.mycmed.2021.101164
14. Елинов Н.П., Васильева Н.В., Степанова А.А., Чилина Г.А. Candida. Кандидозы. Лабораторная диагностика. СПб.: Коста; 2010.
15. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Иванова Е.В., Андрющенко С.В. Межмикробное распознавание «свой-чужой» в паре «доминант-ассоциант» пробиотических штаммов Escherichia coli М17 и Escherichia coli ЛЭГМ 18. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016; 93(3): 3-9.
16. Тимохина Т.Х., Николенко М.В. Суточная динамика темпа роста микроорганизмов в бактериально-грибковых ассоциациях. Медицинская наука и образование Урала. 2010; 11(4): 84-6.
17. Gandhi B., Summerbell R., Mazzulli T. Evaluation of the Copan ESwab transport system for viability of pathogenic fungi by use of a modification of clinical and laboratory standards institute document M40-A2. J. Clin. Microbiol. 2018; 56(2): e01481-17. https://doi.org/10.1128/JCM.01481-17
18. Новиков Д.А., Новочадов В.В. Статистические методы в медико-биологическом эксперименте (типовые случаи). Волгоград; 2005.
19. Акинфиев И.Б., Кубрак Д.Н., Балмасова И.П., Шестако-ва И.В., Ющук Н.Д. Оппортунистические инфекции небактериальной природы как причина летальных исходов у ВИЧ-инфицированных пациентов. Часть II. Микозы. ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2015; 7(4): 17-27.
20. Kalia N., Singh J., Kaur M. Microbiota in vaginal health and pathogenesis of recurrent vulvovaginal infections: a critical review. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2020; 19(1): 5. https://doi.org/10.1186/s12941-020-0347-4
21. Леонов В.В., Миронов А.Ю., Пачганов С.А., Леонова Л.В., Булатов И.А. Рост и экспрессия факторов вирулентности Candida albicans при экспериментальной инфекции у мышей в зависимости от нагрузки организма железом. Успехи медицинской микологии. 2017; 17: 174-5.
22. Galdiero E., Ricciardelli A., D'Angelo C., Alteriis E., Maione A., Albarano L., et al. Pentadecanoic acid against Candida albicans — Klebsiella pneumoniae biofilm: towards the development of an anti-biofilm coating to prevent polymicrobial infections. Res. Microbiol. 2021; 172(7-8): 103880. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2021.103880
23. Бухарин О.В., Перунова Н.Б., Челпаченко О.Е., Иванова Е.В., Черных Л.П. Роль межмикробных взаимодействий Candida spp. при патологии опорно-двигательного аппарата у детей. Проблемы медицинской микологии. 2013; 15(3): 14-7.
24. Cheng R., Xu Q., Hu F., Li H., Yang B., Duan Z., et al. Antifungal activity of MAF-1A peptide against Candida albicans. Int. Microbiology. 2021; 24(2): 233-42. https://doi.org/10.1007/s10123-021-00159-z
25. Charlet R., Bortolus C., Barbet M., Sendid B., Jawhara S. A decrease in anaerobic bacteria promotes Candida glabrata overgrowth while ß-glucan treatment restores the gut microbiota and attenuates colitis. GutPathog. 2018; 10: 50. https://doi.org/10.1186/s13099-018-0277-2
26. Лисовская С.А., Халдеева Л.В., Глушко Н.И. Взаимодействие Candida albicans и бактерий-ассоциантов при кан-дидозах различной локализации. Проблемы медицинской микологии. 2013; 15(2): 40-3.
27. Pinto E., Queiroz M.J., Vale-Silva L.A., Oliveira J.F., Begouin A., Begouin J.M., et al. Antifungal activity of synthetic di(hetero)arylamines based on the benzo[b]thiophene moiety. Bioorg. Med. Chem. 2008; 16(17): 8172-7. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2008.07.042
28. Saville S.P., Lazzell A.L., Monteagudo C., Lopez-Ribot J.L. Engineered control of cell morphology in vivo reveals distinct roles for yeast and filamentous forms of Candida albicans during infection. Eukaryot. Cell. 2003; 2(5): 1053-60. https://doi.org/10.1128/EC.2.5.1053-1060.2003
29. Курбанов А.И. Экспериментальное изучение роли антиок-сидантных ферментов Candida albicans в патогенезе канди-доза. Проблемы медицинской микологии. 2008; 10(2): 14-6.
30. Diezmann S. Oxidative stress response and adaptation to H2O2 in the model eukaryote Saccharomyces cerevisiae and its human pathogenic relatives Candida albicans and Candida glabrata. Fungal Biol. Rev. 2014; 28(4): 126-36. https://doi.org/10.1016/j.fbr.2014.12.001
31. Шипко Е.С., Дуванова О.В. Изменение спектра жирных кислот как один из механизмов адаптации/персистенции микроорганизмов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; 96(5): 109-118. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-5-109-118
REFERENCES
1. Khaytovich A.B., Voevodkina A.Yu. Microbiomes and his effects on human health. Krymskiy zhurnal eksperimental'noy i klinicheskoy meditsiny. 2019; 9(1): 61-70. https://doi.org/10.1007/s00203-020-01931-x (in Russian)
2. Dekaboruah E., Suryavanshi M.V., Chettri D., Verma A.K. Human microbiome: an academic update on human body site specific surveillance and its possible role. Arch. Microbiol. 2020; 202(8): 2147-67. https://doi.org/10.1007/s00203-020-01931-x
3. Adadea E.E., Lakhena K.A., Lemusa A.A., Valm A.M. Recent progress in analyzing the spatial structure of the human micro-biome: Distinguishing biogeography and architecture in the oral and gut communities. Curr. Opinion Endocr. Metab. Res. 2021; 18: 275-83. https://doi.org/10.1016/jxoemr.2021.04.005
4. Meisner A., Wepner B., Kostic T., Overbeek L.S., Bunthof C.J., Souza S.R.C., et al. Calling for a systems approach in microbiome research and innovation. Curr. Opin. Biotechnol. 2022; 73: 171-8. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2021.08.003
5. Oleskin A.V., El'-Registan G.I., Shenderov B.A. Role of neuromediators in the functioning of the human microbiota: «Busi-
ORIGINAL RESEARCHES
ness talks» among microorganisms and the microbiota-host dialogue. Mikrobiologiya. 2016; 85(1): 1-22. https://doi.org/10.7868/S0026365616010080
6. Bukharin O.V., Andryushchenko S.V., Perunova N.B., Ivanova E.V. Mechanism of persistence of indigenous bifidobacteria under the impact of acetate in the human colon biotope. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2021; 98(3): 276-82. https://doi.org/10.36233/0372-9311-86 (in Russian)
7. Bukharin O.V. Infectious symbiology: a new understanding of old problems. Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2016; 86(5): 396-401. https://doi.org/10.1134/S1019331616040018
8. Green J., Crack J.C., Thomson A.J., LeBrum N.E. Bacterial sensors of oxygen. Curr. Opin. Microbiol. 2009; 12(2): 145-51. https://doi.org/10.1016Zj.mib.2009.01.008
9. Bukharin O.V., Sgibnev A.V., Cherkasov S.V., Ivanov I.B. The effect of the intra and extracellular metabolites of microorganisms isolated from varios ecotopes on the catalase activity of Staphylococcus aureus 6538P. Mikrobiologiya. 2002; 71(2): 183-6.
10. Mironov A.Yu., Leonov V.V. Iron, virulence and intermicrobial interactions of opportunistic pathogens. Uspekhi sovremennoy biologii. 2016; 136(3): 301-10. (in Russian)
11. Boris S., Barbés C. Role played by Lactobacilli in controlling the population of vaginal pathogens. Microbes Infect. 2000; 2(5): 543-6. https://doi.org/10.1016/s1286-4579(00)00313-0
12. Mayer F.L., Wilson D., Hube B. Candida albicans pathogenicity mechanisms. Virulence. 2013; 4(2): 119-28. https://doi.org/10.4161/viru.22913
13. Wanga F., Yea Y., Xina C., Liua F., Zhaoa C., Xianga L., et al. Candida albicans triggers qualitative and temporal responses in gut bacteria. J. Mycol. Med. 2021; 31(3): 101164. https://doi.org/10.1016/j.mycmed.2021.101164
14. Elinov N.P., Vasil'eva N.V., Stepanova A.A., Chilina G.A. Candida. Candidiasis. Laboratory Diagnostics [Candida. Kandido-zy. Laboratornaya diagnostika]. St. Peterburg: Kosta; 2010. (in Russian)
15. Bukharin O.V., Perunova N.B., Ivanova E.V., Andryushchenko S.V. Intermicrobial "self-non-self' discrimination in "domi-nant-associant" pair of probiotic strains of Escherichia coli M-17 and E. coli LEGM-18. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2016; 93(3): 3-9. (in Russian)
16. Timokhina T.Kh., Nikolenko M.V. Daily dynamics of rate of increase of microorganisms in bacterial-fungoid associations. Meditsinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2010; 11(4): 84-6. (in Russian)
17. Gandhi B., Summerbell R., Mazzulli T. Evaluation of the Copan ESwab transport system for viability of pathogenic fungi by use of a modification of clinical and laboratory standards institute document M40-A2. J. Clin. Microbiol. 2018; 56(2): e01481-17. https://doi.org/10.1128/JCM.01481-17
18. Novikov D.A., Novochadov V.V. Statistical Methods in a Biomedical Experiment (Typical Cases) [Statisticheskie metody v mediko-biologicheskom eksperimente (tipovye sluchai)]. Volgograd; 2005. (in Russian)
19. Akinfiev I.B., Kubrak D.N., Balmasova I.P., Shestakova I.V., Yushchuk N.D. Opportunistic infections non-bacterial nature as the cause of death in HIV infected patients. Part II. Mycosis. VICh-infektsiya i immunosupressii. 2015; 7(4): 17-27. (in Russian)
20. Kalia N., Singh J., Kaur M. Microbiota in vaginal health and pathogenesis of recurrent vulvovaginal infections: a critical review. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 2020; 19(1): 5. https://doi.org/10.1186/s12941-020-0347-4
21. Leonov V.V., Mironov A.Yu., Pachganov S.A., Leonova L.V., Bulatov I.A. The growth and expression of virulence factors of Candida albicans in experimental infections in mice, depending on the load of the body iron. Uspekhi meditsinskoy mikologii. 2017; 17: 174-5. (in Russian)
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
22. Galdiero E., Ricciardelli A., D'Angelo C., Alteriis E., Maio-ne A., Albarano L., et al. Pentadecanoic acid against Candida albicans — Klebsiella pneumoniae biofilm: towards the development of an anti-biofilm coating to prevent polymicrobial infections. Res. Microbiol. 2021; 172(7-8): 103880. https://doi.org/10.10167j.resmic.2021.103880
23. Bukharin O.V., Perunova N.B., Chelpachenko O.E., Ivanova E.V., Chernykh L.P. Role of Candida spp. intermicrobial interactions in pathology of locomotor apparatus in children. Problemy meditsinskoy mikologii. 2013; 15(3): 14-7. (in Russian)
24. Cheng R., Xu Q., Hu F., Li H., Yang B., Duan Z., et al. Antifungal activity of MAF-1A peptide against Candida albicans. Int. Microbiology. 2021; 24(2): 233-42. https://doi.org/10.1007/s10123-021-00159-z
25. Charlet R., Bortolus C., Barbet M., Sendid B., Jawhara S. A decrease in anaerobic bacteria promotes Candida glabrata overgrowth while P-glucan treatment restores the gut microbiota and attenuates colitis. GutPathog. 2018; 10: 50. https://doi.org/10.1186/s13099-018-0277-2
26. Lisovskaya S.A., Khaldeeva L.V., Glushko N.I. Interaction of Сandida albicans and associated bacteria in candidosis of various localization. Problemy meditsinskoy mikologii. 2013; 15(2): 40-3. (in Russian)
Информация об авторах
Захарова Юлия Викторовнан — д.м.н., доцент, профессор каф. микробиологии и вирусологии КемГМУ, Кемерово, Россия, yvz@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-3475-9125 Отдушкина Лариса Юрьевна — ассистент каф. микробиологии и вирусологии КемГМУ, Кемерово, Россия, https://orcid.org/0000-0003-4126-4312
Марковская Алина Анатольевна — ассистент каф. эпидемиологии, инфекционных болезней и дерматовенерологии КемГМУ, Кемерово, Россия, https://orcid.org/0000-0002-5001-7068
Несвижский Юрий Владимирович — д.м.н., профессор, профессор каф. микробиологии, вирусологии и иммунологии ПМГМУ им. И.М. Сеченова, Москва, Россия; г.н.с. МНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского, Москва, Россия, https://orcid.org/0000-0003-0386-3883
Афанасьев Станислав Степанович — д.м.н., профессор, г.н.с. МНИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского, Москва, Россия, https://orcid.org/0000-0001-6497-1795 Леванова Людмила Александровна — д.м.н., доцент, зав. каф. микробиологии и вирусологии КемГМУ, Кемерово, Россия, https://orcid.org/0000-00025977-9149
Участие авторов. Все авторы внесли существенный вклад в проведение поисково-аналитической работы и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию до публикации.
Статья поступила в редакцию 24.04.2022; принята к публикации 23.06.2022; опубликована 30.08.2022
27. Pinto E., Queiroz M.J., Vale-Silva L.A., Oliveira J.F., Begou-in A., Begouin J.M., et al. Antifungal activity of synthetic di(he-tero)arylamines based on the benzo[b]thiophene moiety. Bio-org. Med. Chem. 2008; 16(17): 8172-7. https://doi.org/10.10167j.bmc.2008.07.042
28. Saville S.P., Lazzell A.L., Monteagudo C., Lopez-Ribot J.L. Engineered control of cell morphology in vivo reveals distinct roles for yeast and filamentous forms of Candida albicans during infection. Eukaryot. Cell. 2003; 2(5): 1053-60. https://doi.org/10.1128/EC.2.5.1053-1060.2003
29. Kurbanov A.I. The role of candida albicans' antioxidant enzymes on pathogenesis in candidosis (experimental studying). Problemy meditsinskoy mikologii. 2008; 10(2): 14-6. (in Russian)
30. Diezmann S. Oxidative stress response and adaptation to H2O2 in the model eukaryote Saccharomyces cerevisiae and its human pathogenic relatives Candida albicans and Candida glabrata. Fungal Biol. Rev. 2014; 28(4): 126-36. https://doi.org/10.1016/j.fbr.2014.12.001
31. Shipko E.S., Duvanova O.V. Changing the spectrum of fatty acids as one of the mechanisms of adaptation/persistence of microorganisms. Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immuno-biologii. 2019; 96(5): 109-118. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-5-109-118 (in Russian)
Information about the authors
Yuliya V. ZakharovaM — D. Sci. (Med.), Associate Professor, Professor, Department of microbiology and virology, Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russia, yvz@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-3475-9125
Larisa Yu. Otdushkina — Assistant Professor, Department of microbiology and virology, Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russia, https://orcid.org/0000-0003-4126-4312
Alina A. Markovskaya — Assistant Professor, Department of epidemiology, infectious diseases and dermatovenerology, Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russia, https://orcid.org/0000-0002-5001-7068
Yuri V. Nesvizhsky — D. Sci. (Med.), Professor, Department of microbiology, virology and immunology, I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia; main researcher, Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow, Russia, https://orcid.org/0000-0003-0386-3883
Stanislav S. Afanasiev — D. Sci. (Med.), Professor, main researcher,
Gabrichevsky Institute of Epidemiology and Microbiology, Moscow,
Russia, https://orcid.org/0000-0001-6497-1795
Lyudmila A. Levanova — D. Sci. (Med.), Associate Professor, Head,
Department of microbiology and virology, Kemerovo State Medical
University, Kemerovo, Russia,
https://orcid.org/0000-0002-5977-9149
Author contribution. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published.
The article was submitted 24.04.2022; accepted for publication 23.06.2022;
published 30.08.2022
