CC BY
13
S.V.Titova, A.V.Sokolenko, Yu.M.Lomov, L.S.Podosinnikova,
E.A.Men’shikova, A.V.Mironova j
Morphological Changes in a Cholera,Vibrio Population During its Transition into Non-Culturing State Due to the Effects of Individual Abiotic and Biotic Factors under Experimental Conditions
Rostov-On-Don Anti-Plague Research Institute Morphological structure of a cholera vibrio population in the process of its transition into the non-culturing state (NCS) undergoes similar step
changes both in the mono- and two-component systems except the cases with live Scenedesmus quadricauda, and Paramecium caudatum. The redistribution of the cells accompanied with .conglomeration suggests that these formations might play a structural and trophical role, aimed at maintenance of cholera vibrios in the vegetative form or NCS at cultivation temperature of about 4 to 6 °C. •
Поступила 16.01.04
ИММУНОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗ
УДК 616.982.27-039:577.1
В.В.Алексеев, Т.Ю.Кивокурцева, А.Т.Яковлев, Н.Г.Плеханова
ИЗУЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАКРООРГАНИЗМЕ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МЕЛИОИДОЗЕ
•( • Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт
■ I . . '
Проведено изучение биохимических процессов, происходящих в макроорганизме при экспериментальном мелиоидозе, при заражении штаммами возбудителя с различной вирулентностью. Установлено, что при острой форме мелиоидоза, вызванной высоковирулентным штаммом, уже на ранней стадии заболевания в макроорганизме выявляются значительные нарушения белкового, углеводного, липидного обменов. Возрастала активность ряда ферментов. Клиническое течение мелиоидоза подтверждали тесты по определению билирубина в крови и тимоловая проба. Отмечен значительный сдвиг электролитного обмена. Значительного изменения го; меостаза у животных, инфицированных слаб'овирулентным штаммом, не отмечено.
В последние годы, наряду с морфологическими и физиологическими сторонами патогенеза, ^большое значение придается биохимическим аспектам инфекционного процесса, а симптомокомплекс многих заболеваний в ряде случаев объясняют преимущественно с биохимических позиций [3,4].
Диагностический аспект клинической биохимии образует неразрывное целое с клиническими проявлениями. Все виды обмена веществ в макроорганизме взаимосвязаны друг с другом. Однако при конкретных нозологических формах на первый план выступает картина нарушения определенного 'обмена веществ, поэтому изучение этих процессов позволяет понять механизмы развития болезни [2].
Цель настоящей работы - изучение биохимических процессов, происходящих в макроорганизме при экспериментальном мелиоидозе, вызванном штаммами с различной степенью вирулентности.
Материалы и методы
Для изучения влияния степени патогенности инфекта на изменение биохимических процессов при мелиоидозе использовали высоковирулентный штамм ВигкИоШепа pseu.doma.llei 100 (Ц) 50 = 20 м.к. .для морских свинок) и его антигенный вариант -В. рзеикота1Ш 100-16-1 (Аг8Г), несинтезирующий поверхностный гетерополимер белково-углевОдной ) природы (мол. масса 800_кДа), один из главных факторов патогенности микроба. Мутантный штамм вызывал гибель единичных животных.
Морских свинок заражали 24-часовой агаровой культурой В. pseud.oma.llei 100 . подкожно дозой 5-103 м.к. Срок наблюдения составлял 14 сут. Динамику биохимических показателей крови оценивали на 1, 3, 5, 7, 10, 13-е сутки после заражения.
Вторую группу животных заражали 24-часовой агаровой культурой В. р5е^ота1Ш 100-16-1 (Аг8~) подкожно дозой 1-10 м.к. Наблюдение за этой группой велось в течение , 35 сут, пробы крови забирали на 1, 2, 3, 5, 10, 15, 20 и 35-е сутки.
Биохимические параметры сыворотки крови морских свинок изучали с использованием соответствующих диагностических наборов реактивов фирмы «ЬасЬета» (ВГПО, Чехия). Количественное содержание активных веществ измеряли на компьютеризированном фотометре «Мюго1аЬ-200» (Мегск, Германия) с автоматическим учетом стандартов и контрольных тестов. Каждый биохимический тест повторяли 3-кратно (п = 3).
Результаты и обсуждение
Определение лабораторно-клинических параметров крови морских свинок, зараженных подкожно взвесью вирулентного штамма В. рзе^отайе1 100, показало, что наблюдается значительный сдвиг белкового обмена, начиная уже с 3-го дня после введения инфекта, что соответствовало острой фазе инфекционного : процесса. Гиперпротеинемия сохранялась с 3-го по 7-й день заболевания, затем концентрация белка снижалась (табл. 1). Нарушение
Таблица 1
Показатели белкового и азотистого обменов у экспериментальных животных при мелиоидозе
Показатели (норма, Моль/л) Штамм В.pseudomallei Время наблюдения, сут
1 2 3 5 7 10 15 20 35
Общий белок 100 39,7+0,58 42,6+0,91 55,5±2,11 40,8+2,12 61,9+0,62 39,5+0,51 30,8+0,42 _
(45,6± 1,83) 100-16-1 45,2+0,79 46,2+1,33 47,8+0,79 48,4+0,80 49,7+0,58 44,0+1,20 43,2+1,49 43,2+1,90 46,20+1,90
Креатинин 100 60,5+3,31 121,8+5,23 140,3+0,78 143,2+5,66 158,5+5,28 160,3+0,85 184,8+7,62 - -
(67,8+6,59) 100-16-1 62,5+3,25 62,2+3,18 62,9+2,78 64,5±2,78 65,4+1,35 61,5±3,94 60,1 ±3,29 59,0+3,48 57,5+4,42
Мочевина 100 2,23+0,21 2,5+0,16 3,7+0,17 4,7+0,21 7,07+0,45 9,20+0,09 10,97±0,71 - -
(2,9+0,52) 100-16-1 2,53+0,45 2,8+0,45 2,2±0,21 2,5±0,33 1,8+0,09 1,7±0,20 1,74+0,12 1,70±0,21 1,55+0,12
белкового обмена следует рассматривать как защитную реакцию организма на внедрение инфекта, а потери белка после 7-го дня болезни - как следствие возникновения некротических процессов в паренхиме печени и других органах. Таким образом, имели место нарушение метаболических процессов в организме и дисбаланс коллоидно-осмотического давления плазмы.
После заражения морских свинок штаммом В. pseudomallei 100-16-1 (Аг8~) концентрация белка в крови оставалась стабильной. Незначительное повышение происходило на 5-7-е сутки, как адаптационная реакция макроорганизма на введение инфекта, не имеющего одного из основных факторов патогенности.
При заражении штаммом В. pseudomallei 100 происходило резкое нарушение азотистого обмена в макроорганизме, прежде всего, таких основных показателей, как креатинин и мочевина. Показатели креатинина превышали норму уже на 2-е сутки, достигали максимума на 5-е сутки и держались на высоких уровнях до конца наблюдения. Резкое увеличение концентрации креатинина можно рассматривать как ранний показатель развивающейся недостаточности функции почек. Устойчивое повышение уровня креатинина в крови одновременно с возрастанием концентрации мочевины указывает на нарушение фильтрационной функции почек, развитие патологических процессов в паренхиме пбчек, обтурацию мочевых путей продуктами распада.
Инфицирование морских свинок В. pseudomallei 100 приводило к увеличению концентрации мочевины в крови, что подтверждает клинический синдром интоксикации - уремию. Являясь осмотически активным веществом, мочевина во многом обусловливает нарушение обменных процессов на клеточном уровне, ухудшая функционирование жизненно важных органов и систем, прежде всего сердечно-сосудистой. Мочевина как конечный продукт метаболизма белков экскретируется почками, поэтому повышение ее концентрации имеет место при остром нефрите, канальцевом некрозе и обтурации мочевых путей. Результаты патолого-морфо-логических исследований, выполненных ранее, подтверждают наличие патологических процессов в этих органах [1].
У морских свинок, инфицированных В. pseudo-mallei 100-16-1 (Аг8~)> концентрация креатинина и мочевины оставались в пределах физиологических показателей. Клинически инфекционный процесс протекал в подострой форме. Бактериурию определяли у единичных животных на 5-е и 9-е сутки.
В сыворотке крови животных, зараженных В. pseudomallei 100, отмечено значительное нарушение углеводного обмена: на 2-3-и сутки после заражения содержание сахара повышалось более, чем в 3 раза и держалось на этом уровне до 10-го дня (17,7±0,34 Ммоль/л при норме 4,8+0,52). В то же время у морских свинок, зараженных В. pseudomal-Ш 100-16-1 (Аг8~), концентрация сахара в крови оставалась в пределах вариации нормальных физиологических показателей.
Инфицирование морских свинок В. pseudomal-1е1 100 приводило к значительному изменению активности ферментов, участвующих в различных биохимических процессах организма. У таких ферментов как аспартатаминотрансфераза (АсТ), ала-нинаминотрансфераза (АлТ), лактатдегидрогеназа (ЛДГ), участвующих в обмене аминокислот и углеводов, энзимная активность повышалась на 2-3-и сутки после инфицирования и держалась весь период наблюдения (табл. 2). Поскольку эти ферменты содержатся в печени, то увеличение их количества в крови свидетельствует о некротическом поражении ткани этого органа. В наших опытах коэффициент Ритиса (показатель АсТ/АлТ) составил > 1, что подтверждает высокую степень поражения печени при заражении морских свинок В. pseudomallei 100. Следует отметить, что культуры мелиоидозного микроба выделяли из печени и селезенки уже на 3-й день заболевания. При патолого-анатомическом исследовании отмечено поражение паренхимы печени, образование гнойных абсцессов [1]. Резкое повышение концентрации ЛДГ (675,7+44,0 Ммоль/л на 13-й день при норме 75,4+1,82) подтверждает указанные выше результаты наблюдений.
Повышение параметров активности холинэсте-разы (ХЭ) и щелочной фосфатазы (ЩФ), начиная со 2-го дня, у животных, зараженных В. pseudomallei 100 (табл. 2), также указывают на поражение паренхимы печени и объясняют возникновение уремии. Так как ХЭ синтезируется в печени, контроль за ее активностью следует рассматривать как важный лабораторно-диагностический тест, отражающий функциональное состояние печени на различных стадиях инфекционного процесса. В частности, снижение активности ХЭ в терминальной фазе заболевания отражает глубокое поражение гепатоци-тов и, как следствие, тяжесть течения инфекционного процесса. Повышение активности ЩФ шло одновременно с ХЭ и указывало на развитие холестаза, т.е. закупорку внутрипеченочных желчных протоков и возникновение холангита и холецистита. В группе экспериментальных животных, инфициро-
Таблица 2
Изучение активности ферментов крови (печеночные пробы) у экспериментальных животных при мелиоидозе
Ферменты (норма, Моль/л) Штамм В. pseudomallei Время наблюдения, сут
‘ 1 2 3 5 7 10 15 20 35
Щелочная фосфатаза 100 49,6+4,26 56,7+6,35 103,3+7,56 151,2+25,18 226,4+4,67 298,4+27,95 149,3+4,6 _ _
(50,5+3,83) 100-16-1 51,7±4,20 52,7±4,25 53,9+4,09 57,3±4,9 50,2+1,97 45,6± 1,82 45,2+1,54 47,2+1,82 49,3+0,42
Холинэстераза 100 35,7+2,03 48,1+2,72 61,2±4,33 77,1+3,49 38,0+2,95 29,6±0,98 9,4±0,71 _ _
(31,4+1,79) 100-16-1 30,7+1,44 31,1+0,87 32,0+0,73 32,2± 1,04 31,1+0,64 30,4+0,91 28,2± 1,19 27,9+1,37 29,3+1,17
Билирубин 100 2,9+0,35 6,6+0,31 13',2+0,54 15,0+0,45 5,2+0,26 3,8±0,12 3,23+0,35 - -
(2,9±1,08) 100-16-1 3,2+0,83 3,2±0,78 4,7+0,12 5,03+0,14 5,0±0,19 4,6±0,26 4,5±0,24 4,7+0,26 4,7+0,32
Тимоловая проба 100 1,5±0,19 1,8±0,07 2,10+0,17 3,6±0,31 5,3+0,31 6,8+0,14 11,3±0,43 _ _
(1,6+0,48) 100-16-1 1,5±0,21 1,9±0,25 1,9+0,26 2,07±0,23 1,4±0,07 1,4±0,12 1,3+0,05 1,4+0,14 1,6+0,11
Аст . 100 0,14+0,01 0,26+0,02 0,33+0,02 0,50+0,04 0,75+0,05 . 0,97±0,03 1,69+0,16 _ . -
(0,26+0,07) 100-16-1 0,23+0,01 0,27+0,02 0,29+0,02 0,33+0,04 0,33+0,02 0,20+0,01 0,18+0,03 0,16+0,02 0,14+0,01
Алт 100 0,20+0,01 0,25+0,02 0,37+0,01 0,61+0,05 0,83+0,04 1,07±0,03 1,09±0,29 -
(0,22+0,03) 100-16-1 0,25±0,02 0,27+0,01 0,32+0,02 0,36+0,04 0,35+0,02 0,18+0,02 0,14+0,02 0,16+0,02 0,15+0,01
Примечание. Act - аспартатаминотрансфераза, Алт - аланинаминотрансфераза.
ванных В. рзеис1ота1Ш 100-16-1, изменения' параметров активности ХЭ и ЩФ не наблюдали (табл. 2).
Тяжелое нарушение функциональной деятельности печени у морских свинок, зараженных В. р$е-ис1ота11е1 100, подтверждают два других биохимических теста - тимоловая проба (ТП) и определение концентрации билирубина (табл. 2). Показатели ТП достоверно превышали норму на 5-е сутки инфекции и постоянно повышались в течение всего 'срока наблюдения (15 сут), что отражало степень тяжести функционального поражения клеток печени. Повышение содержания билирубина отмечено на 2-е сутки, а максимальные показатели на 5-е, что связано с развитием деструктивно-дистрофических изменений паренхимы печени, инфильтрацией в строме и распадом эритроцитов. Застой билирубина способствует резкому снижению метаболических процессов в пораженных гепатоцитах, которые теряют способность нормально выполнять различные биохимические и физиологические функции.
В группе животных, зараженных В. рзеиёота11е1 100-16-1, изменения активности ферментов были незначительными (табл. 2). Лишь концентрация билирубина менялась в сторону повышения с максимальными показателями с 3-х по 7-е сутки, затем уровень билирубина держался несколько выше физиологических показателей. Аналогичное изменение отмечено и в показателях ТП, что является благоприятным прогнозом исхода инфекционного процесса. '
В организме морских свинок, зараженных
В. р$еис1ота11е1 100, наблюдался значительный сдвиг электролитного обмена. Среди микроэлементов особого внимания заслуживают изменения содержания ионов калия и натрия, имеющие диагностическое значение. Концентрация ионов калия в сыворотке крови морских свинок значительно повышалась уже на 2-е сутки (табл. 3). Острая гиперкалиемия, которая является угрожающей для макроорганизма, наступает, вероятно, как результат анафилактического инфекционного шока, а снижение экскреции К+ почками следует рассматривать как начальный этап развития почечной недостаточности.
Уровень содержания ионов натрия в сыворотке крови морских свинок, зараженных вирулентным штаммом, повышался незначительно и связан с задержкой обмена ионов Иа+ через почки в связи с нарушением их функции.
Концентрация ионов М§ в сыворотке крови морских свинок повышалась со 2-го Дня заболевания с положительной динамикой, что приводило к нарушению функции дыхательного центра и сердечной проводимости.
Увеличение ионов Ре, по данным нашего опыта (табл. 3), связано с началом распада в кровеносных сосудах эритроцитов на 2-3-и сутки, а также снижением утилизирующей функции печени и выделительной системы организма.
В организме морских свинок, зараженных штаммом В. рзеиёотаИег 100-16-1 (Аг8~), динамические изменения электролитного состава варьировали в пределах физиологических показателей.
:■ Таблица 3
Динамика изменения электролитного состава крови у экспериментальных животных при мелиоидозе
Показатели Штамм Время наблюдения, сут
(норма, Моль/л) В. pseudomallei 1 2 3 5 7 Ю 15 20 35
К+ 100 6,3+0,41 8,0+0,37 8,0+0,45, 9,4+0,71 9,7+0,24 37,9+20,25 13,7+1,11 - -
(3,3+0,12) 100-16-1 3,6+0,14 3,6±0,05 3,5+0,10 3,7+0,10 3,5+0,18 3,6+0,14 3,6±0,07 3,4+0,20 3,6+0,14
Na* 100 137,7+4,69 138,9+1,31 140,0+0,21 133,5+2,71 132,0+4,41 143,6+3,0 141,2+4,90 - -
(132,6+0,78) 100-16-1 132,6+0,57 131,2+0,72 132,4+1,03 131,1+0,57 131,8+1,11 131,1+0,71 132,9+0,66 132,3+0,62 132,8+0,78
Mg2+ 100 1,5+0,17 1,7±0,07 1,9+0,07' 2,90+0,17 3,4+0,24 3,8+0,10 4,3+0,10 - _
(1,5+0,06) 100-16-1 0,95+0,03 0,91+0,06 0,95±0,02 0,96+0,04 0,94+0,04 0,92±0,05 0,96+0,03 0,92+0,06 1,0+0,04
Fe2* 100 6,0+0,10 7,3+0,72 12,2+2,15 16,5+2,17 16,4+1,37 20,8±0,76 27,6+2,31 - -
(6,1+0,21) 100-16-1 6,0+0,14 6,4+0,17 6,2±0,17- 6,1+0,17 6,1+0,07 6,07+0,15 6,2+0,1 2 5,9+0,17 6,1+0,18
Выводы
Штаммы мелиоидозного микроба разной вирулентности вызывают в макроорганизме инфекционный процесс, тяжесть которого находится в прямой зависимости от вирулентности возбудителя.
После подкожного заражения морских свинок вирулентным штаммом В. р$еис1ота1Ы 100 наблюдается тяжелое нарушение обменных процессов, что клинически проявляется в острой форме мелио-идозной инфекции с началом гибели животных на 7-9-е сутки.
Заражение морских свинок авирулентным мутантном В. р$еийота11е1 100-16-1 обусловливает, в целом, доброкачественное течение инфекционного процесса без значительного изменения гомеостаза.
Биохимические показатели крови, у зараженных животных (концентрация белка, креатинина, мочевины, ферментов (АсТ, АлТ, ЛДГ) и коэффициент Ритиса, уровень билирубина, ТП, электролитного обмена) отражают состояние макроорганизма в зависимости от заражающего штамма возбудителя мелиоидоза.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алексеев В.В., Тихонов Н.Г., Вязьмина Т.Н. и др. // Мелиоидоз / Под ред. Н.Г.Тихонова. - Волгоград: Ниж-не-Волжское изд-во. - 1995. - С. 91-119. - 2. Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. - СПб, 2000. - 368с. -3. Медицинская лабораторная диагностика. Программы и алгоритмы. - СПб, 2001. - 544 с. - 4. Flazer С. Interpretation of clinical chemistry laboratory data. - Oxford, 1981.
V.V.Alekseyev, T.Yu.Kivokurtseva, A.T.Yakovlev, N.G.PIekhanova
A Study of Biochemical Processes in a Macroorganism Affected with Experimental Melioidosis
Volgograd Anti-Plague Research Institute
Investigations into the biochemical processes going on in a macroorganism in the case of experimental challenge with melioidosis pathogens varying in their virulence, demonstrated that even the early stage of the acute disease caused by a highly virulent strain was characterized by major disorders in the protein, carbohydrate and lipide metabolism. A number of enzymes showed enhanced activity. The clinical manifestations of melioidosis were confirmed with the blood bilirubin assay and thymol tests. A significant shift in the electrolytic exchange could be observed without any important alterations in homeostasis of the animals infected with a low-virulence strain.
Поступила 26.03.04
УДК 615.981.42:616.9-092.9
О.В.Малецкая
ДИНАМИКА ФАКТОРОВ ИММУНИТЕТА БЕСПОРОДНЫХ БЕЛЫХ МЫШЕИ С ГЕНЕРАЛИЗОВАННОЙ БРУЦЕЛЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ ПРИ ИММУНОКОРРИГИРУЮЩЕЙ ТЕРАПИИ
Ставропольский научно-исследовательский противочумный институт
Использование левамизола, глутоксима, ликопида и полиоксидония в комплексном лечении бруцеллеза способствовало наиболее быстрому и полному возвращению к исходному уровню значительно измененных показателей активности микробицидных систем и энергетических процессов клеток периферической крови беспородных белых мышей. Указанные иммунокорригирующие препараты не влияли на величину и динамику титра специфических антител в крови животных и изменяли активность лизоцима в легких зверьков, уменьшая степень отклонения уровня фермента, вызванного инфекцией. Максимальное влияние на изучаемые факторы иммунитета при бруцеллезе оказывало применение полиоксидония.
Иммунокорригирующие препараты способствуют активации защитных сил организма в борьбе с инфекционными заболеваниями, усиливая развитие неспецифической резистентности и специфического иммунитета. Любой иммуномодулятор, влияющий преимущественно на фагоцитоз, гуморальный или клеточный иммунитет, в той или иной степени будет оказывать действие и на все другие компоненты иммунной системы [11]. Под действием иммуномодуляторов происходит усиление функциональной активности факторов как клеточного, так и гуморального иммунитета. В настоящее время в клинической практике успешно используются иммуно-тропные препараты, в том числе левамизол, глуток-сим, ликопид, полиоксидоний [5, 9, 11].
Целью исследования явилось изучение влияния указанных иммунокорригирующих средств на состояние интралейкоцитарной микробицидной системы нейтрофильных гранулоцитов и лимфоцитов,
а также динамику специфических антител и лизоцима при бруцеллезе.
Материалы и методы
Действие иммуномодуляторов на величину содержания катионных белков (КБ) и гликогена (Гл) нейтрофилов периферической крови белых мышей, активность миелопероксидазы (МПО) нейтрофилов и сукцинатдегидрогеназы (СДГ) лимфоцитов, величину и динамику уровня лизоцима и титра специфических антител изучали в стадии генерализованного процесса, вызванного введением беспородным белым мышам патогенного штамма возбудителя бруцеллеза - В. теШет1з 565. Лечение начинали на 21-е-сутки после инфицирования и проводили 2 курсами с интервалом . 10 сут. Левамизол («Декарис», Будапешт, Венгрия) животные получали по 50 мкгУмышь, ликопид (ЗАО Пептек, Москва) -
