Научная статья на тему 'Літична активність стафілококового бактеріофагу на різні біотипи Staphylococcus aureus'

Літична активність стафілококового бактеріофагу на різні біотипи Staphylococcus aureus Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
122
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
бактеріофаги / Staphylococcus aureus / біотипи / літична активність / bacteriophages / Staphylococcus aureus / biotypes / lithic activity

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Ю. В. Горюк

Бактеріофаг – це вірус, який інфікує бактерію шляхом ін’єкції генома фага в цитоплазму бактерії і використовує клітинугосподаря як механізм для розмноження. Вивчені моделі фагів демонструють вузький діапазон господарів. Попередні дослідження з вивчення літичної активності стафілококових бактеріофагів фокусувалися на визначення чутливості S. Aureus, виділених від хворих із різного клінічного матеріалу та клінічно здорових людей. Проте відсутня інформація, наскільки рефрактерними є вже описані препарати проти ековарів S. aureus, виділених від тварин. Мета роботи – вивчити літичну активність препарату “Бактеріофаг стафілококовий” щодо різних біотипів золотистого стафілококу. Мікробіологічну обробку зразків для виділення S. aureus проводили з використанням BD Baird-Parker Agar згідно зі стандартними методиками. Для підтвердження наявності S. aureus використовували тести на каталазу, коагулазу, оксидазу, на ферментацію D-манітолу, продукцію ДНКази, ацетоина. У культур, що належать до S. aureus, біотип визначали, використовуючи схему: визначення кольору пігменту, наявність бетагемолізу, активність коагулази до бичачої плазми, утворення колоній на середовищі з кристалічним фіолетовим. Визначення діапазону дії бактеріофагів щодо клінічних ізолятів мікроорганізмів проводили крапельним методом. Результати визначення літичної активності стафілококового бактеріофагу щодо ізолятів S. aureus різного біологічного походження показали, що літична дія стафілококового бактеріофагу найбільш активна стосовно S. aureus var. hominis. Із досліджених культур S. aureus var. hominis повний лізис по ходу стікання краплі виявили тільки у 4,8%, а у 42,8% культур проявлявся напівзливний лізис. 14,3% культур S. aureus var. hominis піддавалися слабкій літичній активності бактеріофагу. Також виявлено 4,8% культур даного біотипу, які були стійкими до стафілококового бактеріофагу. При досліджені літичної активності стафілококового бактеріофагу до 35 культур S. aureus var. bovis, встановлено прояв літичної дії тільки до однієї культури. При цьому ступінь лізису оцінювався в “+/–“, тобто виявляли менше 20 фагових колоній. Водночас досліджуваний нами стафілококовий бактеріофаг не проявляв літичної дії на культури S. аureus var. avium і S. aureus var. сanis. Отже, проведені дослідження вказують, що літична активність препарату “Бактеріофаг стафілококовий” спрямована в основному на S. aureus var. hominis, а на інші біотипи практично не діє. З огляду на очевидну недостатню активність препаратів фагів щодо досліджених біотипів, варто акцентувати увагу на специфічність фагів не лише в межах виду бактерій, а й у межах їхніх біотипів.

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

Lytic Activity of Staphylococcal Bacteriophage on Different Biotypes of Staphylococcus aureus

Bacteriophage is a virus that infects a bacterium by injecting a phage genome into a bacterial cytoplasm and uses a host cell as a propagation mechanism. The studied models of phages show a narrow range of hosts. Previous studies on the investigation of lytic activity of staphylococcal bacteriophages were focused on determining the sensitivity of S. aureus isolated from patients from different clinical material and clinically healthy people. However, there is no information as to how refractory are the already described agents against S. aureus ecovars, isolated from animals. The purpose of the work is to study the lytic activity of the agent “Staphylococcal Bacteriophage” in relation to different biotypes of Staphylococcus aureus. Microbiological treatment of samples for isolation of S. aureus was performed using BD Baird-Parker Agar according to standard techniques. To confirm the presence of S. aureus, tests were used for catalase, coagulase, oxidase, for D-mannitol fermentation, DNase production and acetoin. In cultures belonging to S. aureus, the biotype was determined using the scheme: determining the colour of pigment, the presence of beta hemolysis, the activity of coagulase in the bovine plasma, the formation of colonies in a medium with crystal violet. Determination of the range of action of bacteriophages in relation to clinical isolates of microorganisms was carried out by droplet method. The results of determining the lytic activity of staphylococcal bacteriophage in relation to S. aureus isolates of various biological origin showed that the lytic activity of staphylococcal bacteriophage is most active against S. aureus var. hominis. From the studied cultures S. aureus var. hominis full lysis in the course of dripping were found only in 4.8%, and in 42.8% of cultures showed a semiconfluent lysis. 14.3% of cultures S. aureus var. hominis were subjected to weak lytic activity of the bacteriophage. Also, there were detected 4,8% of cultures of this biotype, which were resistant to staphylococcal bacteriophage. In the study of lytic activity of staphylococcal bacteriophage up to 35 cultures S. aureus var. bovis, the manifestation of the lytic action of only one culture is established. Moreover, the level of lysis was estimated at “+/–”, that is, they showed less than 20 phage colonies. At the same time, the studied by us staphylococcal bacteriophage did not show the lytic action on S. aureus var. avium and S. aureus var. canis. Therefore, conducted studies have shown that the lytic activity of the agent “Staphylococcal Bacteriophage” is directed mainly to S. aureus var. hominis, and practically does not work on other biotypes. In consideration of the apparent lack of activity of phage agents in relation to the studied biotypes, attention should be focused on the specificity of phages, not only within the species of bacteria, but also within their biotypes

Текст научной работы на тему «Літична активність стафілококового бактеріофагу на різні біотипи Staphylococcus aureus»

Науковий в^ник Львiвського нацюнального унiверситету ветеринарно! медицини та бiотехнологiй iMeHi С.З. Гжицького.

CepiH: Вeтeринарнi науки

Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary sciences

ISSN 2518-7554 print doi: 10.32718/nvlvet9421 ISSN 2518-1327 online_http://nvlvet.com.ua

Lytic Activity of Staphylococcal Bacteriophage on Different Biotypes of Staphylococcus aureus

Yu.V. Horiuk

State Agrarian and Engineering University in Podilya, Kamianets-Podilskyi, Khmelnytskyi region, Ukraine

Article info

Received 16.04.2019 Received in revised form

17.05.2019 Accepted 20.05.2019

State Agrarian and Engineering University in Podilya, 13, Schevchenko Str., Kamianets-Podilskyi, Khmelnytskyi region, 32300, Ukraine. Tel.: +38-097-661-79-64 E-mail: goruky@ukr.net

Horiuk, Yu.V. (2019). Lytic Activity of Staphylococcal Bacteriophage on Different Biotypes of Staphylococcus aureus. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. Series: Veterinary sciences, 21(94), 115-120. doi: 10.32718/nvlvet9421

Bacteriophage is a virus that infects a bacterium by injecting a phage genome into a bacterial cytoplasm and uses a host cell as a propagation mechanism. The studied models of phages show a narrow range of hosts. Previous studies on the investigation of lytic activity of staphylococcal bacteriophages were focused on determining the sensitivity of S. aureus isolated from patients from different clinical material and clinically healthy people. However, there is no information as to how refractory are the already described agents against S. aureus ecovars, isolated from animals. The purpose of the work is to .study the lytic activity of the agent "Staphylococcal Bacteriophage" in relation to different biotypes of Staphylococcus aureus. Microbiological treatment of samples for isolation of S. aureus was performed using BD Baird-Parker Agar according to standard techniques. To confirm the presence of S. aureus, tests were usedfor catalase, coagulase, oxidase, for D-mannitol fermentation, DNase production and acetoin. In cultures belonging to S. aureus, the biotype was determined using the scheme: determining the colour of pigment, the presence of beta hemolysis, the activity of coagulase in the bovine plasma, the formation of colonies in a medium with crystal violet. Determination of the range of action of bacteriophages in relation to clinical isolates of microorganisms was carried out by droplet method. The results of determining the lytic activity of staphylo-coccal bacteriophage in relation to S. aureus isolates of various biological origin showed that the lytic activity of staphylococcal bacteriophage is most active against S. aureus var. hominis. From the studied cultures S. aureus var. hominis full lysis in the course of dripping were found only in 4.8%, and in 42.8% of cultures showed a semiconfluent lysis. 14.3% of cultures S. aureus var. hominis were subjected to weak lytic activity of the bacteriophage. Also, there were detected 4,8% of cultures of this biotype, which were resistant to staphylococcal bacteriophage. In the study of lytic activity of staphylococcal bacteriophage up to 35 cultures S. aureus var. bovis, the manifestation of the lytic action of only one culture is established. Moreover, the level of lysis was estimated at "+/-", that is, they showed less than 20 phage colonies. At the same time, the studied by us staphylococcal bacteriophage did not show the lytic action on S. aureus var. avium and S. aureus var. canis. Therefore, conducted studies have shown that the lytic activity of the agent "Staphylococcal Bacteriophage" is directed mainly to S. aureus var. hominis, and practically does not work on other biotypes. In consideration of the apparent lack of activity of phage agents in relation to the studied biotypes, attention should be focused on the specificity ofphages, not only within the species of bacteria, but also within their biotypes.

Key words: bacteriophages, Staphylococcus aureus, biotypes, lithic activity.

Лггична актившсть стафшококового бактертфагу на pi3Hi бттипи Staphylococcus aureus

Ю.В. Горюк

Подшьський державний аграрно-техтчний утверситет, м. Кам 'янець-Подшьський, Хмельницька обл., Украша

Бактерюфаг - це eipyc, який тфтуе бактерт шляхом iH 'екцИ генома фага в цитоплазму бактери i використовуе клтину-господаря як мехатзм для розмноження. Вивчет моделi фагiв демонструють вузький дiапазон гоcподаpiв. Попередт до^дження

з вивчення лтичног aKmrnnocmi стафтококових бактерiофагiв фокусувалися на визначення 4ymnueocmi S. Aureus, видтених eid хворих i3 рiзного ^iтчного маmерiалу та miтчно здорових людей. Проте вiдсуmня тформащя, насктьки рефрактерними е вже описан препарати проти ековарiв S. aureus, видтених вiд тварин. Мета роботи — вивчити лтичну активтсть препарату "Бактерюфаг стафтококовий" щодо рiзних бютитв золотистого стафтококу. Мiкробiологiчну обробку зразтв для видтення S. aureus проводили з використанням BD Baird-Parker Agar згiдно зi стандартними методиками. Для тдтвердження наявносmi S. aureus використовували тести на каталазу, коагулазу, оксидазу, на ферментащю D-манimолу, продукцю ДНКази, ацетоина. У культур, що належать до S. aureus, бютип визначали, використовуючи схему: визначення кольору пкменту, наявтсть бета-гемолiзу, активтсть коагулази до бичачог плазми, утворення колонш на середовищi з крисmалiчним фюлетовим. Визначення дiапа-зону дИ бакmерiофагiв щодо клшчних iзоляmiв мiкроорганiзмiв проводили крапельним методом. Результати визначення лтичног акmивносmi стафтококового бактерюфагу щодо iзоляmiв S. aureus рiзного бiологiчного походження показали, що лтична дiя стафтококового бактерюфагу найбтьш активна стосовно S. aureus var. hominis. 1з до^джених культур S. aureus var. hominis повний лiзис по ходу сттання краплi виявили ттьки у 4,8%, а у 42,8% культур проявлявся напiвзливниU лiзис. 14,3% культур S. aureus var. hominis тддавалися слабкт лШичнш акmивносmi бактерюфагу. Також виявлено 4,8% культур даного бютипу, ят були стткими до стафтококового бактерюфагу. При до^джеш лтичног акmивносmi стафтококового бактерюфагу до 35 культур S. aureus var. bovis, встановлено прояв лimичноi ди ттьки до однiеi культури. При цьому ступть лiзису оцтювався в "+/—", тобто виявляли менше 20 фагових колоши. Водночас до^джуваний нами стафтококовий бактерюфаг не проявляв лтич-ног дИ на культури S. аureus var. avium i S. aureus var. сanis. Отже, проведен до^дження вказують, що лтична активтсть препарату "Бактерюфаг стафтококовий " спрямована в основному на S. aureus var. hominis, а на iншi бютипи практично не дiе. З огляду на очевидну недостатню активтсть препараmiв фагiв щодо до^джених бютитв, варто акцентувати увагу на специфiч-тсть фагiв не лише в межах виду бактерш, а й у межах гхтх бiоmипiв.

Ключовi слова: бактерюфаги, Staphylococcus aureus, бютипи, лтична активтсть.

Вступ

Бактерюфаг - це Bipyc, який шфшуе бактерш шляхом ш'екцп генома фага в цитоплазму бактери i використовуе клгшну-господаря як мехашзм для роз-множення (Bollyky & Secor, 2019). Фаги поширюють-ся всередиш бактерп-господаря i виробляють деполь мерази, яш гiдролiзyють позаклгтинш бiоплiвки поль мерiв. Бактерюфаги широко поширеш i е природними обмежувачами розповсюдження бактерш (Klopatek et al., 2018). На в1дм1ну ввд антибютишв фаги можуть знищувати цiльовi бактери, не впливаючи на норма-льну мкрофлору (Lopetuso et al., 2019). У зв'язку з цим абсолютно виправданий штерес до !х застосуван-ня для профшактики i л^вання бактерiальних шфек-цш, в тому чи^ й маститу у корiв (Horiuk et al., 2018).

Базовий дiапазон бактерюфага - це таксономiчне рiзноманiття господарiв, яш вш може усшшно шфщу-вати (O'flaherty et al., 2005). Дiапазон господарiв ви-значаеться спектром молекулярних взаемодш мгж фагом i господарем протягом усього циклу шфекцп. Вивчеш моделi фапв демонструють вузький дiапазон господарiв (Gill et al., 2006; Lopetuso et al., 2019). Останш метагеномш дослщження показують, що специфiчнiсть фага може варшвати. Ц мехашзми та !хня еволюцгя мають важливе значення для розумшня фагово! екологп та рiзних клiнiчних застосувань фагових препаралв (Lopetuso et al., 2019).

Одним з найнебезпечшших для молочних ферм е стафшококовий мастит, основним збудником якого е S. aureus Horiuk et al., 2018). Ця проблема досить поширена i завдае великих економiчних збитк1в. На-приклад, у США молочна промисловють щорiчно втрачае два мiльярди доларiв у зв'язку з поширенням маститiв. При стандартному Мкуванш маститу корiв використовують хiмiотерапевтичнi препарати з анти-бактерiальною дшчою речовиною рiзних груп. Проте бшыпе нiж у 50% випадкiв вони неефективш внасль док широкого поширення антибiотикорезистентних штамiв мiкроорганiзмiв (Kukhtyn et al., 2016;

Horiuk et al., 2018). Формування резистентносп до антимжробних препаралв е природним адаптац1йним мехашзмом мжрооргашзмГв i представляе серйозну медичну та соцiально-економiчну проблему (Horiuk et al., 2018; Kovalenko et al., 2018). Масштабш досль дження, проведет у кра!нах £вропи та США щодо антибютикорезистентносп збудник1в маститiв, показали, що 57% iзолятiв були стшкими хоча б до одного виду антибютика (Gill et al., 2006).

Ця проблема посилила необхщшсть впровадження нових ефективних заходiв для боротьби з бактерГаль-ними патогенами. Крiм того, сiльськогосподарськi виробники защкавлеш в появi нових засобiв i методiв профiлактики та лiкування мастипв без застосування антибiотикiв. Це дозволить отримувати так звану органiчну продукцш.

Багато альтернативних методiв, як1 використову-ються для лiкування маститiв, мають певну теоретич-ну основу для розгляду !хньо! ефективностi (Gill et al., 2006). Однак, незважаючи на те, що мiжнароднi орга-тзацд пропагують фiтотерапiю та гомеопатiю як альтернативу хiмiчним речовинам, результати !х ефе-ктивностi на рiвнi ферм досить суперечливг Альтер-нативними засобами у боротьбi з бактерiальною шфе-кцiею можуть бути використанi препарати бактерю-фагiв (Horiuk, 2018).

Бактери Staphylococcus aureus ушверсальш в сво!й здатностi колонiзувати рiзних господарiв i викликати шфекци в рiзних анатомiчних дiлянках. Молекулярнi процеси, вiдповiдальнi за захворювашсть i специфГч-нiсть господаря, вивчеш недостатньо (Svircev et al., 2018). Вважаеться, що вони частково викликаш вцд мiнностями у зшсп генiв i аллельними варiацiями мгж штамами. Ниш видшяють дек1лька бютитв (ековарiв) S. аureus залежно вГд !х бюлопчного походження, основш з яких S. aureus var. hominis, S. аureus var. avium, S. aureus var. oanis, S. aureus var. bovis (Kukhtyn et al., 2017). Генотишчш вгцмшносп мГж S. aureus, видшеними вГд людини i велико! рогато! худоби, спо-стерГгалися численними авторами (Obeso et al., 2008). КрГм того, секвенування генома у людини i тварин

виявило помггш вщмшносл, що забезпечуе основу для щентифжацй специф1чних гешв, в тому числ1 вщповщальних за антибютико- та фагочутливють (Svircev et al., 2018). £ багато публжацш, як1 опису-ють досл1дження препаралв бактерюфапв активних проти р1зних штам1в стафшокошв (Wills et al., 2005). Попередш дослщження з вивчення л1тично! активнос-п стафшококових бактерюфапв фокусувалися на визначення чутливосп S. aureus видшених ввд хворих i3 р1зного клшчного матер1алу та клшчно здорових людей. Проте вщсутня iнформацiя, наскiльки рефрак-терними е вже описанi препарати проти ековарiв S. aureus, видiлених вщ тварин.

Мета роботи - вивчити лиичну активнiсть препарату "Бактерюфаг стафшококовий" щодо рiзних бю-титв золотистого стафiлококу.

Матерiал i методи дослщжень

Iзоляцiя та iдентифiкацiя S. aureus. Мшробюлопч-ну обробку зразшв для видiлення S. aureus проводили з використанням BD Baird-Parker Agar зпдно зi стан-дартними методиками. Чашки шкубували в аеробних умовах протягом 42-48 год при температурi 36 ± 1 °C i робили пiдрахунок через 18-24 та 42-48 годин.

Морфолопчш характеристики. Мжроскошчний препарат виготовляли з iзольованоl культури на чистому предметному см i фарбували за Грамом. Пофа-рбований мазок дослщжували пiд мжроскопом: спос-терiгали грампозитивнi сферичнi клпини, схож1 на гроно винограду, розташоваш в дек1лькох площинах.

Бiохiмiчнi дослщження. Для пiдтвердження наяв-ностi S. aureus використовували тести на каталазу, коагулазу, оксидазу, на ферментацш D-маштолу, продукцiю ДНКази, ацетоина (Maurin et al., 2004).

Визначення бютипу. У культур, що належать до S. aureus, бютип визначали використовуючи схему: визначення кольору тгменту, наявнiсть бета-гемолiзу, активнiсть коагулази до бичачо! плазми, утворення колонiй на середовищi з кристал1чним фiолетовим (Mayer et al., 1999).

Визначення л^тично! активносп фагового препарату. Визначення дiапазону дп бактерiофагiв щодо кл1-

шчних iзолятiв мiкроорганiзмiв проводили крапель-ним методом, використовуючи препарат "Бактерюфаг стафшококовий" ("Микроген", Роая). З цiею метою на поверхню МПА в чашках Петрi пiпеткою наносили 3-4 крапл1 18-24-годинно! бульйонно! культури дос-лщжуваних мiкроорганiзмiв. Оптична щiльнiсть шо-куляту складала 0,5 одиниць по МакФар-Ланд (контроль за допомогою денситометра), що вщповщае 1,5 х 108 мiкробних клiтин/мл. Потiм культури рiвномiрно розподiляли по поверхнi середовища стерильним шпателем. Чашки iз засiяними середовищами пщсу-шували в термостат протягом 15-20 хвилин. Псля чого на поверхню середовища тпеткою легким дотиком краплi наносили дослщжуваний фаговий препарат, нахиляли чашку так, щоб краплi стекли, а попм iнкубували при температурi 37 °С, оцiнку результатiв проводили через 18-24 годин. Як контроль на поверхню щшьного поживного середовища з культурою наносили стерильний живильний бульйон.

Оцiнку ступеня л1зису проводили за чотирьма хре-стиками, де "++++" - зливний (повний) лiзис; "+++" -напiвзливний лiзис, рiст культури в зош л1зису; "++" -наявшсть в мiсцi нанесення крапл1 фага понад 50 колонiй фага (плям лiзису); "+" - наявшсть в мющ нанесення краплi фага вщ 20 до 50 колонш фага; "+ /-" - наявшсть в мющ нанесення крапл фага мен-ше 20 колонiй фага; - повна вщсутшсть л1зису. Результата вщ "+++" до "++++" враховували як позити-внi реакцп. Дослiдження проводили в трьох повторах.

Статистичну обробку результатiв здiйснювали методами варiацiйноl статистики з використанням про-грами Statistica 6.0 (StatSoft Inc., USA). Застосовували непараметричнi методи дослщжень (критерп У1'лкок-сона, Манна-У1тш). Визначали середне арифметичне (x), стандартну похибку середньо! величини (SE). Рiзницю мiж порiвнюваними величинами вважали достовiрною за Р < 0,05.

Результати дослщжень

В результата проведених дослщв видiлено та дос-лщжено 76 культур золотистого стафшококу рiзного бюлопчного походження (табл. 1).

Таблиця 1

Спектр лгаично! активностi стафiлококового бактерюфагу стосовно до рiзних бiотипiв S. aureus

_Бютипи S. aureus_

Актившсть _hominis_bovis_canis_avium_

_ n % n % n % n %

"++++" 1 4,8 0 0 0 0 0 0 "+++" 9 42,8 0 0 0 0 0 0 "++" 5 23,8 0 0 0 0 0 0 "+" 2 9,5 0 0 0 0 0 0 "+/-" 3 14,3 1 2,8 0 0 0 0 "-" 1 4,8 35 97,2 12 100 7 100 Всього культур_21_100_36_100_12_100_7_100

З даних таблиц видно, що лиична дiя стафшоко-кового бактерiофагу найбiльш активна стосовно

S. aureus var. hominis. 1з дослщжених культур

S. aureus var. hominis повний лiзис по ходу спкання крапл1 виявили тшьки у 4,8%, а у 42,8% культур про-являвся напiв3ливний лiзис у три хрести. 14,3% куль-

Typ S. aureus var. hominis niggaBajuca cja6Km MthhhIh aKTHBHOCTi 6aKrepio$ary, ocKijbKH Ha мiсцi HaHeceHHa Kpanji npenapaTy bhhb^h^h He 6ijbme Hi® 10 ^aroBHx KojomH. TaKo® BHHB^eHO 4,8% KyjbTyp gaHoro 6ioTH-ny, aKi 6yju CTiHKHMH go CTa$i^0K0K0B0r0 6aKrepio$a-

ry.

npH gOC^ig®eHi mTHHHoi aKTHBHOCTi CTa^i^OKOKO-Boro 6aKTepio$ary go 35 KyjbTyp S. aureus var. bovis BCTäHOB^eHO npoaB jiTUHHoi gil TijbKH go ogrnei Kyjb-Typu. npu ^oMy CTyniHb ji3Hcy o^HMBaBca b "+/-", to6to BHHBjiajiH MeHme Hi® 20 ^aroBux KouomH. Bog-Honac gocjig®yBaHHH HaMH cra^ijoKoKoBHH 6aKTepio-$ar He npoaBjaB jrraHHoi gii Ha KyjbTypu S. aureus var. avium i S. aureus var. canis. OT®e, npoBegeHi gocji-

дження вказують що лiтична активнiсть препарату "Бактерюфаг стафшококовий" спрямована в основному на S. aureus var. hominis, а на iншi бютипи практично не дie. Це дае пiдставу вважати, що для боротьби з стафшококовими iнфекцiями у тварин застосування стафiлококового бактерiофагу, який виготовлений з культур S. aureus var. hominis е недоцшьним. Для цього необх1дно сконструювати стафiлококовi бакте-рюфаги, видiленi вiд конкретного виду тварин, тобто враховувати ix специфiчнiть щодо господаря-носiя стафiлококу.

На рисунку наведено фото фагочутливосп рiзниx бiотипiв до препарату "Бактерюфаг стафiлококовий".

а б

Рис. 1. Дослщження фагочутливосп S. aureus до препарату "Бактерюфаг стафшококовий" за методом Отто: а - S. aureus var. hominis - нашв зливний лГзис; б - S. aureus var. bovis - повна вшсутнють лГзису

З даних рисунка видно чггку зону лГзису мжроб-

них клтшн тд впливом фагу (а) та вщсутшсть лГзису,

що вказуе на неактившсть фагу до дано! культури (б).

Обговорення

Бактери роду Staphylococcus, зокрема S. aureus, належать до ряду основних збуднишв маститу корГв. Лшування даного захворювання ускладнюеться висо-кою частотою виявлення (70-99%) антибютикорезис-тентносп серед збуднишв, проявом токсичних i алер-пчних реакцш оргашзму на введения препаратГв, неповним одужанням тварини та переходом хвороби у хрошчну форму (Horiuk et al., 2018).

Ниш на световому ринку натчують шлу низку препарапв на основГ стафшококових бактерюфапв. Анатз фагочутливосп показав, що штами стафшоко-к1в людського бютипу загалом мали високий i серед-нш рГвень чутливосп до специфГчних лГкувальних бактерюфапв. Стшшсть у 19,1% культур S. aureus var. hominis можна пояснити розвитком бактерГально! резистентности яка включае в себе порушення меха-шзмГв адсорбци в результат втрати специфГчних рецепторГв на поверхш бактерГально! клгшни або 1'х блокування капсульними екзополюахаридами; пору-

шенням "ш'екцй" фагового геному або ж стшшсть бактерш до супершфекцш аналопчними фагами (Klopatek et al., 2018). Також одним з найбшын важ-ливих результапв дослiцжень останшх рок1в стало виявлення i опис CRISPR/cas-системи, свого роду ¡мунно! вщповщ у прокарют, з допомогою яко! бак-терГя здатна "запам'ятовувати" юторш свое! колиш-ньо! зустрГчГ з фагом i руйнувати його генетичний матерГал (Lopetuso et al., 2019).

Даш теори недоцшьно застосувати для S. aureus var. bovis, осшльки !х фагочутливють була в межах до 3%. Повщомлення про спроби лГкування мастипв у корГв, викликаних золотистим стафшококом, препаратами бактерюфапв були i рашше (Gill et al., 2006). Результата лГкування у груш тварин, оброблених фагами, були лише на 16,7% кращими порГвняно з необробленою групою. КрГм того, введення фагового препарату викликало посилену ¡мунну вшповщь, яка проявлялася збшьшенням шлькосп соматичних кль тин. Також дослiцження вказують на шактивацш введеного фага в середовищГ молочно! залози. Досль дження, проведет (O'Flaherty et al., 2005) показали, що фаговий "коктейль" ¡з трьох рГзних видГв фапв у шлькосп 108 БУО/мл не викликав збГльшення соматичних клгган, а отже це вказуе на вщсутшсть локаль

зовано! iмунноl вiдповiдi на велику кiлькiсть фапв. В подальшому дослщження in vivo (Wills et al., 2005) показали пщвищений рiвень вiдновлення життездат-них фапв в тканинах вимеш. Дослщники (Svircev et al., 2018) також тестували фаг проти S. aureus. Результати показали вилжовування 97% тварини протягом 10-денного перiоду. Крiм того, було виявлено, що фаги проти S. aureus знищують внутршньоклтганш стафiлококи як in vivo, так i in vitro.

Розбiжностi в результатах застосування фагових препаратiв проти маститу корiв можна пояснити тим, що фаг К, який дiе проти стафшокошв, мае досить широкий дiапазон господарiв у межах роду (Obeso et al., 2008).

З огляду на очевидну недостатню актившсть препарата фагiв щодо даних дослщжених бiотипiв, варто акцентувати увагу на специфiчнiсть фагiв не лише в межах виду бактерш, а й у межах !хшх бютишв.

Висновки

Встановлено, що лiтична дiя стафiлококового бак-терiофагу найбiльш активна стосовно S. aureus var. hominis. 1з дослщжених культур S. aureus var. hominis повний лiзис виявили тшьки у 4,8%, а у 42,8% культур проявлявся нашвзливний л1зис. 14,3% культур S. aureus var. hominis пщдавалися слабкш лтгачнш активностi бактерiофагу. Також виявлено 4,8% культур даного бiотипу, яш були стiйкими до стафшоко-кового бактерюфагу. При дослiдженi лггачно! актив-ностi стафiлококового бактерiофагу до 35 культур S. aureus var. bovis, встановлено прояв лггачно! дй' тшьки до одше! культури. Водночас дослщжуваний нами стафшококовий бактерюфаг не проявляв лгтич-но! дй' на культури S. aureus var. avium i S. aureus var. canis.

Отже проведеш дослщження вказують що лгтична актившсть препарату "Бактерюфаг стафшококовий" спрямована в основному на S. aureus var. hominis, а на iншi бютипи практично не дiе. З огляду на очевидну недостатню актившсть препаралв фапв щодо даних дослщжених бютишв, варто акцентувати увагу на специфiчнiсть фапв не лише в межах виду, а й у межах !хшх бютишв.

References

Bollyky, P.L., & Secor, P.R. (2019). The Innate Sense of Bacteriophages. Cell host & microbe, 25(2), 177-179. doi: 10.1016/j.chom.2019.01.020. Gill, J.J., Pacan, J.C., Carson, M.E., Leslie, K.E., Griffiths, M.W., & Sabour, P.M. (2006). Efficacy and pharmacokinetics of bacteriophage therapy in treatment of sub-clinical Staphylococcus aureus mastitis in lactating dairy cattle. Antimicrobial agents and chemotherapy, 50(9), 2912-2918. doi: 10.1128/AAC.01630-05. Horiuk, Y.V. (2018). Fagotherapy of cows mastitis as an alternative to antibiotics in the system of obtaining environmentally safe milk. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies.

Series: Veterinary Sciences, 20(88), 42-47. doi: 10.32718/nvlvet8807.

Horiuk, Y.V., Kukhtyn, M.D., Strayskyy, Y.S., Havryl-ianchyk, R.Y., Horiuk, V.V., & Fotina, H.A. (2018). Comparison Of The Minimum Bactericidal Concentration Of Antibiotics On Planktonic And Biofilm Forms Of Staphylococcus Aureus: Mastitis Causative Agents. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 9(6), 616-622.

Horiuk, Y.V., Kukhtyn, M.D., Vergeles, K.M., Kovalen-ko, V.L., Verkholiuk, M.M., Peleno, R.A., & Horiuk, V.V. (2018). Characteristics of Enterococci Isolated from Raw Milk and Hand-Made Cottage Cheese in Ukraine. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 9(2), 1128-1133. https://www.ijpbcs.com/pdf/2018_9(2)/[13 9] .pdf.

Horiuk, Yu.V., Kukhtyn, M.D., Perkiy, Y.B. & Horiuk, V.V. (2018). Resistance of the main pathogens of mastitis of cows to modern antimicrobial drugs. Science and Technology Bulletin of SRC for Biosafety and Environmental Control of AIC, 6(2), 49-53.

Horiuk, Yu.V., Kukhtyn, M.D., Perkiy, Yu.B., & Horiuk, V.V. (2018). Distribution of main pathogens of mastitis in cows on dairy farms in the western region of Ukraine. Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 20(83), 115-119. doi: 10.15421/nvlvet8322.

Klopatek, S., Callaway, T.R., Wickersham, T., Sheridan, T.G., & Nisbet, D.J. (2018). Bacteriophage Utilization in Animal Hygiene. Bacteriophages: Biology, Technology, Therapy, 1-28. doi: 10.1007/978-3-319-40598-8_30-1.

Kovalenko, V.L., Kovalenko, P.L., Ponomarenko, G.V., Kukhtyn, M.D., Midyk, S.V., Horiuk, Y.V., & Garkavenko, V.M. (2018). Changes in lipid composition of Escherichia coli and Staphylococcus areus cells under the influence of disinfectants Barez®, Biochlor® and Geocide®. Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), 547-550. doi: 10.15421/2018_248.

Kukhtyn, M.D., Horyuk, Y.V., Horyuk, V.V., Yaroshen-ko, T.Y., Vichko, O.I., & Pokotylo, O.S. (2017). Biotype characterization of Staphylococcus aureus isolated from milk and dairy products of private production in the western regions of Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 8(3), 384-388. doi: 10.15421/021759.

Kukhtyn, M.D., Kovalenko, V.L., Horyuk, Y.V., Horyuk, V.V., & Stravskyy, Y.S. (2016). Bacterial biofilms formation of Cattle mastitis pathogens. Journal for veterinary medicine, biotechnology and biosafety, 2(4), 30-32. http://jvmbbs.kharkov.ua/archive/2016/volume2/issue4/p JVMBBS_2016024_030-032.pdf.

Lopetuso, L., Giorgio, M., Saviano, A., Scaldaferri, F., Gasbarrini, A., & Cammarota, G. (2019). Bacteriocins and Bacteriophages: Therapeutic Weapons for Gastrointestinal Diseases? International journal of molecular sciences, 20(1), 183. doi: 10.3390/ijms20010183.

Maurin, F., Mazerolles, G., Noel, Y., & Kodjo, A. (2004). Identification and biotyping of coagulase positive staphylococci (CPS) in ripened French raw milk

cheeses and their in vitro ability to produce enterotox-ins. Revue de médecine vétérinaire, 155(2), 92-96.

Mayer, J.D., Caruso, D.R., & Salovey, P. (1999). Emotional intelligence meets traditional standards for an intelligence. Intelligence, 27(4), 267-298.

Obeso, J.M., Martinez, B., Rodriguez, A., & Garcia, P. (2008). Lytic activity of the recombinant staphylococcal bacteriophage ®H5 endolysin active against Staphylococcus aureus in milk. International journal of food microbiology, 128(2), 212-218. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2008.08.010.

O'flaherty, S., Coffey, A., Meaney, W.J., Fitzgerald, G.F., & Ross, R.P. (2005). Inhibition of bacteriophage K

proliferation on Staphylococcus aureus in raw bovine milk. Letters in applied microbiology, 41(3), 274-279. doi: 10.1111/j.1472-765X.2005.01762.x.

Svircev, A., Roach, D., & Castle, A. (2018). Framing the future with bacteriophages in agriculture. Viruses, 10(5), 218. doi: 10.3390/v10050218.

Wills, Q.F., Kerrigan, C., & Soothill, J.S. (2005). Experimental bacteriophage protection against Staphylococ-cus aureus abscesses in a rabbit model. Antimicrobial agents and chemotherapy, 49(3), 1220-1221. doi: 10.1128/AAC.49.3.1220-1221.2005.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.