CC BY
52ОБЗОРЫ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 И.В.Чеботарь, А.Н.Маянский, Е.Д.Кончакова
НЕЙТРОФИЛЫ И БАКТЕРИАЛЬНЫЕ БИОПЛЕНКИ: ДИАЛЕКТИКА ВЗАИМООТНОШЕНИЙ
Нижегородская государственная медицинская академия
Обзор посвящен проблеме взаимодействия нейтрофилов человека с бактериальными биопленками, осложняющими течение инфекционного процесса. Нейтрофилы, являясь важнейшими эффекторами врожденного иммунитета, могут атаковать бактериальные биопленки, вызывая их отторжение и повреждение биопленочных микробов. В обзоре проанализированы механизмы нейтрофил-зависимой деструкции биопленок. Обсуждаются варианты защиты биопленочных бактерий от фагоцитоза, которые используются ими для ускользания от нейтрофилов и укрепления биопленочных структур.
Журн. микробиол., 2013, № 6, С. 105—112
Ключевые слова: нейтрофилы, биопленки, бактерии, иммунитет I.V.Chebotar, A.N.Mayansky, E.D.Konchakova
NEUTROPHILS AND BACTERIAL BIOFILMS: DIALECTICS OF RELATIONSHIP
Nizhny Novgorod State Medical Academy, Russia
The review is dedicated to the problem of interaction of human neutrophils with bacterial biofilms that complicate the course of infectious process. Neutrophils being the most important effectors of innate immunity may attack bacterial biofilms causing their rejections and damage of biofilm microbes. Mechanisms of neutrophil-dependent destruction of biofilms are analyzed in the review. Variants of defense of biofilm bacteria from phagocytosis that are used by them for evading neutrophils and consolidation of biofilm structures are discussed.
Zh. Mikrobiol. (Moscow), 2013, No. 6, P. 105—112
Key words: neutrophils, biofilms, bacteria, immunity
Биопленочная форма существования бактерий стала объектом пристального интереса специалистов, работа которых связана с микробной патологией. Согласно данным ресурса PubMed, только в 2011 году о биопленках в мире было опубликовано более 2500 научных статей. Микробные биопленки — это образованные оседлыми (сессильными) микробами сообщества, характеризующиеся тем, что клетки, прикрепленные к субстрату или к поверхности друг друга, погружены в матрикс, образованный внеклеточными полимерными субстанциями; при этом микробы проявляют особый фенотип, зависящий от фазы роста и экспрессии генов [15]. Инфекции, этиология и патогенез которых связаны с участием микробных биопленок, называются биопленочными инфекциями. Более 60% всех бактериальных инфекций человека являются биопленочными [3]. Биопленки вносят в течение инфекционного процесса негативные свойства — рецидивирующее течение, склонность к хронизации и резистентность к традиционным препаратам антимикробной терапии [1, 6, 13]. Важной причиной осложненного течения биопленочных инфекций является повышенная устойчивость биопленочных бактерий к эффекторам иммунной
системы [13]. Ажиотаж вокруг биопленок привел к тому, что биопленочные микробы часто воспринимаются представителями медицинского сообщества как объекты, недосягаемые для эффекторов иммунной системы. Появляются высказывания о том, что «микробные биопленки могут блокировать начальные этапы воспаления, приводя к параличу врожденного клеточного иммунитета» [14].
Важнейшим из эффекторов иммунной системы, реакции которого направлены в первую очередь на элиминацию типичных пиогенных бактерий, являются нейтрофилы. Нейтрофилы обладают многонаправленным аппаратом уничтожения бактерий-патогенов, включающим разные механизмы — генерацию кислородных радикалов, выработку ферментов и катионных пептидов [4]. Даже после своей смерти они, подобно камикадзе, продолжают осуществлять нейтрализацию и киллинг бактерий за счет своих дериватов с антимикробной активностью — NET-структур [2]. Теоретически нейтрофилы, реактивность которых в ходе эволюции формировалась в контакте с микробными биопленками, должны обладать способностью противостоять биопленочному процессу. Мировой опыт накопил достаточно противоречивую информацию о результатах взаимодействия нейтро-филов с биопленками (и их компонентами), сформированными тем или иным видом бактерий. С одной стороны, имеется информация об успешной нейтрофил-зависимой защите хозяина от биопленок [25]. Это говорит о возможности элиминации биопленочных бактерий за счет механизмов врожденного иммунитета. Ведущая роль нейтрофилов в подобном индуцированном биопленками воспалении подтверждена современными технологиями флуоресцентной визуализации [10]. С другой стороны, в качестве главной причины хронического течения некоторых патологических процессов (незаживление хронических язв ног при диабетической стопе, пролежнях, варикозной болезни) называют неэффективность элиминации нейтрофилами присутствующей в язвах биопленки на основе синегнойной палочки [11]. Подобные противоречия говорят о том, что накопленная информация требует проведения тщательного анализа, который позволил бы обобщить полученные данные, выявить закономерности и перспективные пути исследования системы нейтрофил — биопленка.
В настоящем обзоре перечислены события, протекающие при взаимодействии нейтро-филов с бактериальными биопленками, проанализированы возможные варианты этого взаимодействия и рассмотрены перспективы управлениями нейтрофилами для контроля биопленочного процесса.
В одной из первых работ было показано, что человеческие лейкоциты могут атаковать биопленки, образованные Staphylococcus aureus, и пенетрировать в них [27]. Несколько позже были проиллюстрированы возможности нейтрофилов к глубокой деструкции биопленок S. aureus, а также изучены механизмы активации нейтрофилов во время этого процесса. Была показана возможность нейтрофилов к прямому фагоцитозу биопленочных бактерий, эффективность которого зависела от степени зрелости биопленки — зрелые биопленки отличались более высокой резистентностью к атаке нейтрофилов [20]. Эксперименты, проведенные в нашей лаборатории, также продемонстрировали факт полной нейтрофилзависимой деструкции биопленок на основе S. aureus в течение 45-минутной инкубации [5]. В системе с биопленочными клетками Staphylococcus epidermidis также наблюдался активный фагоцитоз — к 30 минуте фагоцитарный индекс достигал 25% [38].
Нейтрофилы могли распознавать и атаковать не только стафилококковые биопленки. Нейтрофилы человека, добавленные к биопленке Pseudomonas aeruginosa, были способны закрепляться на ее поверхности (хотя и не могли мигрировать внутрь, как это происходило с нейтрофилами, закрепившимися на стафилококковых биопленках) и фагоцитировать бактерии [22].
Какие биопленочные структуры могут распознаваться нейтрофилами в качестве «чужого»? В научной литературе встречаются лишь единичные работы, в которых исследовались молекулярные основы рекогносцировочных реакций нейтрофилов в отношении компонентов, специфичных для бактериальных биопленок. В биопленках P. aeruginosa главной структурой, оказывающей на нейтрофилы выраженный активирующий эффект, оказалась внеклеточная ДНК, входящая в состав внеклеточного биопленочного матрик-са [18]. Ее распознавание не зависело от TLR9-механизмов активации нейтрофилов.
Инактивация ДНК-матрикса ДНКазой приводила к ингибиции некоторых проявлений активности фагоцитов: снижалась секреция цитокинов IL-8 и IL-1ß, ингибировались фагоцитоз и формирование экстрацеллюлярных трапов. На этом основании авторы считают, что ДНК-комплексы, входящие в матрикс, являются главными провоспалительны-ми факторами матрикса биопленок P. aeruginosa, обеспечивающими активацию нейтрофилов [18]. Описан еще один биопленочный компонент, стимулирующий нейтрофилы. Нейтрофилы распознают присутствие представителей важнейшего семейства сигнальных молекул — гомосеринлактонов, которые регулируют биопленкообразование в рамках кооперации «quorum sensing». Молекулы ^(3-оксододеканоил)^-гомосеринлактона оказывают на нейтрофилы человека выраженное хемотаксическое действие, усиливают экспрессию CD11b/CD18, CD16, CD64, индуцируют фагоцитарную активность [40, 43].
Механизмы антибиопленочной активности нейтрофилов включают все основные био-цидные механизмы, которыми располагают нейтрофилы, включая генерацию кислородных радикалов, выработку ферментов и катионных пептидов. Показано, что сублетальные концентрации перекиси водорода угнетали биопленкообразование S.epidermidis за счет репрессии ica-оперона [19]. Это приводило к нарушению транскрипции ica-ABCD и нарушению выработки одного из основных субстратов внеклеточного матрикса стафилококков полисахаридного межклеточного адгезина, основой которого является ß-1,6-N-ацетилглюкозамин (PNAG).
Нейтрофилы человека осуществляли атаку биопленок P. aeruginosa, используя деграну-ляцию миелопероксидазы, ß-глюкуронидазы и лактоферрина [22]. Лактоферрин, являющийся важным эффектором нейтрофилов, ингибировал биопленкообразование бактериями P. aeruginosa, хотя и не вызывал дисперсию зрелых биопленок [34].
Катионный пептид LL-37, содержащийся в гранулах нейтрофилов, подавлял формирование биопленки P. aeruginosa за счет ингибирования адгезии бактерий, стимуляции антибиопленочной твитчинг-подвижности и влияния на систему «quorum sensing», приводящих к угнетению роста биопленок [31].
Поведение нейтрофилов при контакте с биопленками находится под контролем системы цитокинов. В экспериментах на мышах показано, что интерлейкин IL-1 ß способствовал нейтрофилзависимой элиминации биопленок золотистого стафилококка при экспериментальной постартропластической инфекции [9].
Феномен опсонизации тоже вносит свой вклад в антибиопленочную активность ней-трофилов. В экспериментах с биопленками золотистого стафилококка показано, что опсонизация нормальной сывороткой человека стимулировала фагоцитоз, сопровождавшийся дегрануляцией эластазы и лактоферрина [29]. В другой работе было показано, что, хотя интенсивность адгезии нейтрофилов на биопленке S. aureus и не зависела от IgG- или Œ-опсонизации, при опсонизации существенно увеличивалась интенсивность продукции кислородных радикалов, клиренс биопленок ускорялся [36].
Перечисленные примеры доказывают способность нейтрофилов распознавать биопленочные структуры и атаковывать их, достигая в ряде случаев успешного отторжения биопленок. Однако бактерии, находясь в составе биопленок, не только не утратили известных механизмов ускользания от фагоцитоза, но и приобрели новые, специфичные для биопленок инструменты борьбы с нейтрофилами. Некоторые из них хорошо описаны в научной литературе. Одним из первых свойств биопленок, на которое обратили внимание пионеры биопленочных исследований, было связано с повышением устойчивости бактерий внутри биопленок к иммунным эффекторам (по сравнению с небиопленочны-ми планктонными бактериями). Сразу же был сделан вывод о том, что биопленка механически защищает бактерии от прямого контакта с фагоцитами, антителами и факторами комплемента [24]. Это не отрицает тот факт, что нейтрофилы атакуют биопленочные клетки и в ряде случаев могут уничтожить их. Но эффективность киллинга биопленочных бактерий нейтрофилами всегда ниже, чем при реакции с небиопленочными (планктонными) бактериями. Это подтверждено многочисленными примерами в опытах с биопленками на основе S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa, Streptococcus mutans [12, 17, 24, 26, 35]. Главную причину снижения эффективности нейтрофильного фагоцитоза биопленочных бактерий практически все авторы связывают с антифагоцитарным влиянием структур внеклеточного матрикса биопленок. Полисахаридный межклеточный адгезин, ПМА
(рolysaccharide intercellular adhesion, PIA), организующий матрикс биопленок S. epider-midis, снижал активацию фагоцитов, ингибируя фагоцитарный клиренс биопленочных бактерий [17, 26]. Кроме этого, ПМА S. epidermidis повышал устойчивость стафилококков к человеческим антимикробным пептидам ф-дефенсин, дермацидин, LL-37), а также ингибировал фагоцитарную активность нейтрофилов человека in vitro и значительно повышал выживаемость стафилококков в системе с фагоцитами за счет механизмов, не связанных с активностью перекиси водорода [38]. Экстрацеллюлярный полисахарид S. mutans повышал выживаемость стрептококков в системе с нейтрофилами примерно в два раза за счет двухкратного снижения продукции кислород-реактивных продуктов нейтро-филов; секреторная дегрануляция при этом не изменялась [35]. Ранее считалось, что низкая эффективность фагоцитоза в биопленках P. aeruginosa объясняется только механическим барьером, который создает внеклеточный матрикс между иммунными эффекторами (фагоциты, антитела, комплемент) и бактериальными клетками [24]. Однако позднее выяснилось, что элементы матрикса могут оказывать на фагоциты (нейтрофилы) более изощренное воздействие, подавляя лишь отдельные функции нейтрофилов. Матрикс синегнойных биопленок (даже в отсутствии клеток P. aeruginosa) избирательно блокировал направленность хемотаксиса нейтрофилов, сохраняя возможность их спонтанной миграции [21]. Подобное нарушение хемотаксической активности в биопленках наблюдалось при имплант-ассоциированных инфекциях, вызванных другими возбудителями [39]. Это явление может объяснить вышеупомянутую невозможность нейтрофилов проникать в глубокие слои синегнойной биопленки, а следовательно, ограниченные возможности нейтрофилов в борьбе с синегнойными биопленками [22]. Даже опсонизация не могла нейтрализовать антифагоцитарные свойства матрикса: PNAG защищал S. aureus от комплементзависимого фагоцитоза нейтрофилами [26].
Перечисленные факты позволяют сформулировать общую закономерность: внеклеточный матрикс биопленок (вне зависимости от таксономической принадлежности микробов, формирующих биопленку) содержит в своем составе структуры, ослабляющие фагоцитарные реакции нейтрофилов.
Микробы, организованные в биопленки, не ограничивают свою защиту механизмами ускользания от фагоцитоза и нейтрализации нейтрофилов. Они демонстрируют еще одно, поистине удивительное проявление агрессивности. Биопленочные микробы реализуют «стратегию айкидо» — обращают атаку противника против него самого. Существование этого феномена доказано экспериментально. Исследования начались с обнаружения факта усиленного роста биопленок P. aeruginosa в присутствии нейтрофилов [41]. Нейтрофилы некротизировались в присутствии синегнойной биопленки, и хотя добавление нейтрофилов к биопленке приводило к увеличению количества планктонных бактерий (вероятно, часть бактерий переходила из биопленочной в планктонную форму, т.е. наблюдалась дисперсия), количество жизнеспособных бактерий в составе биопленки также увеличивалось, и биопленка становилась более выраженной. Авторы считают, что биопленочные синегнойные палочки убивают нейтрофилы, используя их дериваты в качестве субстратов для своего развития. Это подтверждено опытами, в которых доказано, что биопленка использует актин и ДНК нейтрофилов в качестве элементов внеклеточного матрикса — бактерии активно адгезировались к этим компонентам [41]. Аналогичные результаты показаны в работе, где нейтрофилы также индуцировали развитие синегной-ной биопленки, укрепляя ее матрикс за счет собственных F-актина и ДНК, антагонисты которых (полиаспарагиновая кислота и ДНКаза) синергетически разрушали раннюю синегнойную биопленку [32]. Эти данные были подтверждены в опытах по моделированию биопленки P. aeruginosa на поверхности контактных линз: в присутствии нейтрофилов рост биопленки шел опережающими темпами. Уже через 24 часа была сформирована биопленка, которая также включала в состав своего матрикса актин и внеклеточную ДНК, освободившиеся из нейтрофилов, а D-изомер полиаспарагиновой кислоты, используемый самостоятельно либо в комплексе с ДНКазой, подавлял биопленкообразование на поверхности контактных линз [33]. Исследование усиленного нейтрофилами роста синег-нойной биопленки вскрыло еще один интересный механизм. Оксидантное воздействие со стороны нейтрофилов на P. aeruginosa может инициировать необычный механизм защиты бактерий. Кислородные радикалы вызывали генетические мутации в гене mucA,
который кодирует анти-о-фактор (о-фактор необходим для функционирования альги-натного оперона). Мутация mucA приводит к дефекту анти-о-фактора, альгинатный оперон растормаживается, начинается избыточный синтез альгината, что приводит к фенотипическим изменениям — повышению секреции мукоида-альгината, который может являться важнейшим компонентом биопленочного матрикса. В итоге атака ней-трофилов с использованием биоцидных кислородных радикалов усиливает биопленкоо-бразование P. aeruginosa. Авторы считают, что этот механизм реализуется у больных му-ковисцидозом [28].
Описан еще один биопленочный прием использования биоцидных механизмов нейтрофилов для собственной «выгоды». Нетипируемый клинический изолят Haemophilus influenzae использовал важный киллинговый механизм нейтрофилов — образование экс-трацеллюлярных трапов (neutrophil extracellular traps — NETs) как инструмент, способствующий биопленкообразованию [23]. NETs были использованы гемофильной палочкой в качестве строительного материала при сборке внеклеточного матрикса, формирование биопленки ускорялось, внутри биопленки бактерии приобретали повышенную выживаемость [23].
Один из антибактериальных компонентов, освобождающихся при дегрануляции ней-трофилов — лизоцим тоже может быть использован бактериями для биопленкообразова-ния. Были обнаружены несколько раневых изолятов S. aureus, для которых лизоцим усиливал первую фазу биопленкообразования — адгезию к полимерной поверхности [16]. Кроме этого, лизоцим стимулировал еще одну реакцию, повышающую биопленкообра-зование — агрегацию S. aureus [30].
Примеры ускользания биопленочных бактерий от фагоцитоза, эксплуатации бактериями реактивности нейтрофилов и «экспроприации» их материальных структур для нужд биопленкообразования могут быть интересными не только с теоретической точки зрения. Они объясняют механизмы хронизации и позволяют конструировать вероятные модели патогенеза биопленочных инфекций. Гипотетическая модель участия нейтрофилов в хронизации биопленочной инфекции, вызванной P. aeruginosa, логично представляется следующим образом: возникает инфекционный сайт — нейтрофилы «рекрутируются» в инфекционный сайт и атакуют его — бактерии ускользают от фагоцитоза и стимулируют биопленкообразование — биопленка усиливает защиту от иммунных эффекторов (включая нейтрофилы) — нейтрофилы продолжают поступать в очаг воспаления — нейтрофи-лы в очаге воспаления активируются и реализуют биоцидность, но теряют способность проникать в биопленку, а следовательно, разрушают ткани хозяина — тканевой детрит и нейтрофилы становятся субстратами для биопленочных бактерий — биопленочные бактерии продолжают расти и размножаться. Примерно с таких позиций в настоящее время рассматривается патогенез имплант-ассоциированных инфекций и синегнойного пиелонефрита [7, 8].
Анализ событий в системе нейтрофилы — бактериальная биопленка позволяет сделать вывод о существовании трех основных вариантов взаимодействия, которые включают нейтрофилзависимую деструкцию биопленки, ускользание от нейтрофилов и агрессию в отношении них, использование нейтрофилов биопленкой для собственного развития. Успех разрушения биопленок нейтрофилами более вероятен на ранних стадиях созревания биопленок.
Следует помнить, что значительная часть из проанализированных наблюдений была проведена in vitro, то есть в условиях, очень далеких от реального очага инфекционного воспаления. Скудность данных о протекании антибиопленочных реакций in vivo, объясняющаяся сложностью изучаемой системы, указывает на перспективность развития исследований взаимодействия нейтрофилов с биопленками в режиме real time непосредственно в организме больного.
Изучение любой реакции иммунной системы подразумевает поиск возможности ее практического использования для лечебно-профилактических воздействий. Продемонстрированные выше сложность и неоднозначность взаимодействий нейтрофилов с биопленками не оставляют надежды на возможность разработки способов нейтрофил-зависимого контроля биопленочных процессов в ближайшее время. Гипотетическая стимуляция нейтрофилов фармакологическими средствами либо цитокинами может вы-
звать непрогнозируемый эффект. В этом случае возможно несколько противоположных исходов, включая ускорение созревания биопленки. Даже в случае быстрого и успешного разрушения биопленки (что абсолютно не гарантировано) результатом может стать массовое освобождение биопленочных бактерий, диссиминация возбудителя в организме и генерализация инфекционного процесса. Риск такого развития событий усиливается, если учесть, что при выходе из состава биопленки некоторые бактерии могут становиться более вирулентными. Так происходит с золотистыми стафилококками, у которых при переходе в планктонное состояние может повышаться экспрессия генов вирулентности, в частности, активируется двухкомпонентная система agr (accessory gene regulator), которая через два основных транскрипта (RNAII и RNAIII) полностью или частично контролирует выработку множества растворимых факторов патогенности, включая гемолизины, токсин синдрома токсического шока, энтеротоксины B, С и D [37, 42]. С нашей точки зрения, стимуляция нейтрофилов для борьбы с биопленками не может относиться к числу перспективных методов лечения биопленочных инфекций.
Проведенный анализ сложных взаимодействий в системе нейтрофилы — бактериальная биопленка позволяет сделать следующие выводы:
1. Нейтрофилы обладают эффекторными механизмами, направленными на элиминацию бактериальных биопленок.
2. Реакции нейтрофилов могут быть неэффективными в борьбе с биопленками. Более того, в некоторых случаях биопленочные бактерии могут не только ускользать от фагоцитоза и проявлять агрессию в отношении нейтрофилов, но и способны извлекать пользу из контакта с нейтрофилами, что приводит к усиленному биопленкообразованию.
3. В настоящее время не существует способов воздействия, позволяющих управляемо использовать нейтрофилы для борьбы с биопленочными инфекциями.
4. Дальнейшее исследование взаимоотношений нейтрофилов с биопленочными сообществами является интересным направлением современной медицинской науки. Особенно актуальными являются работы по изучению реакций между фагоцитами и биопленками в живом организме в режиме real time.
Л ИТЕРАТУРА
1. Бехало В.А., Бондаренко В.М., Сысолятина Е.В., Нагурская Е.В. Иммунобиологические особенности бактериальных клеток медицинских биопленок. Журн. микробол. 2010, 4: 97105.
2. Долгушин И.И., Андреева Ю.С., Савочкина А.Ю. Нейтрофильные внеклеточные ловушки и методы оценки функционального статуса нейтрофилов. М., Издательство РАМН, 2009.
3. Льюис К. Персистирующие клетки и загадка выживания биопленок. Биохимия. 2005, 70 (2): 327-336.
4. Пинегин Б.В., Маянский А.Н. Нейтрофилы: структура и функция. Иммунология. 2007, 6: 374-382.
5. Чеботарь И.В., Кончакова Е.Д., Евтеева Н.И. Нейтрофилзависимое разрушение биопленок, образованных Staphylococcus aureus. Журн. микробиол. 2012, 1: 10-15.
6. Чеботарь И.В., Маянский А.Н., Кончакова Е.Д. и др. Антибиотикорезистентность биопленочных бактерий. Клин. микробиол. и антимикроб. химиотер. 2012, 14 (1): 51-58.
7. Arciola C.R. Host defense against implant infection: the ambivalent role ofphagocytosis. Int. J. Artif. Organs. 2010, 33 (9): 565-567.
8. Mittal R., Sharma S., Chhibber S., Harjai K. Evaluation of tumour necrosis factor-alpha and inter-leukin-1beta in an experimental pyelonephritis model induced with planktonic and biofilms cells of Pseudomonas aeruginosa. Can. J. Infect. Dis. Med. Microbiol. 2009, 20 (3): e35-42.
9. Bernthal N.M., Pribaz J.R, Stavrakis A.I. et al. Protective role of IL-ф against post-arthroplasty Staphylococcus aureus infection. J. Orthop. Res. 2011, 29 (10): 1621-1626.
10. Bernthal N.M., Stavrakis A.I., Billi F et al. A mouse model of post-arthroplasty Staphylococcus aureus joint infection to evaluate in vivo the efficacy of antimicrobial implant coatings. PLoS One. 2010, 5 (9): e12580.
11. Bjarnsholt T., Kirketerp-M0ller K., Jensen P0. et al. Why chronic wounds will not heal: a novel hypothesis. Wound. Repair. Regen. 2008, 16 (1): 2-10.
12. Cerca N., Jefferson K.K., Oliveira R. et al. Comparative antibody-mediated phagocytosis of Staphylococcus epidermidis cells grown in a biofilm or in the planktonic state. Infect. Immun. 2006, 74 (8): 4849-4855.
13. Costerton J. W, Stewart P.S., Greenberg E.P. Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science. 1999, 284: 1318-1322.
14. Dongari-Bagtzoglou A. Pathogenesis ofmucosal biofilm infections: challenges and progress. Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 2008, 6 (2): 201-208.
15. Donlan R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin. Microbiol. Rev. 2002, 15 (2): 167-193.
16. Elgalai I., Foster H.A. Comparison of adhesion of wound isolates of Staphylococcus aureus to immobilized proteins. J. Appl. Microbiol. 2003, 94 (3): 413-420.
17. Fredheim E.G., Granslo H.N., Fl^gstad T. et al. Staphylococcus epidermidis polysaccharide intercellular adhesin activates complement. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2011, 63 (2): 269280.
18. Fuxman Bass J.I., Russo D.M., Gabelloni M.L. et al. Extracellular DNA: a major proinflammatory component of Pseudomonas aeruginosa biofilms. J. Immunol. 2010, 184 (11): 6386-6395.
19. Glynn A.A., O'Donnell S.T., Molony D.C. et al. Hydrogen peroxide induced repression of icaAD-BC transcription and biofilm development in Staphylococcus epidermidis. J. Orthop. Res. 2009, 27 (5): 627-630.
20. Günther F., Wabnitz G.H., Stroh P., et al. Host defence against Staphylococcus aureus biofilms infection: phagocytosis of biofilms by polymorphonuclear neutrophils (PMN). Mol. Immunol.
2009, 46 (8-9): 1805-1813.
21. Hansch G.M., Brenner-Weiss G., Prior B. et al. The extracellular polymer substance ofPseudomonas aeruginosa: too slippery for neutrophils to migrate on? Int. J. Artif. Organs. 2008, 31 (9): 796803.
22. Jesaitis A.J., Franklin M.J., Berglund D. et al. Compromised host defense on Pseudomonas aeru-ginosa biofilms: characterization of neutrophil and biofilm interactions. J. Immunol. 2003, 171 (8): 4329-4339.
23. Juneau R.A., Pang B., Weimer K.E. et al. Nontypeable Haemophilus influenzae initiates formation of neutrophil extracellular traps. Infect. Immun. 2011, 79 (1): 431-438.
24. Kharazmi A. Mechanisms involved in the evasion of the host defence by Pseudomonas aeruginosa. Immunol. Lett. 1991, 30 (2): 201-205.
25. Kocianova S., Vuong C., Yao Y. et al. Key role of poly-gamma-DL-glutamic acid in immune evasion and virulence of Staphylococcus epidermidis. J. Clin. Invest. 2005, 115 (3): 688-694.
26. Kropec A., Maira-Litran T., Jefferson K.K. et al. Poly-N-acetylglucosamine production in Staphylococcus aureus is essential for virulence in murine models of systemic infection. Infect. Immun. 2005, 73 (10): 6868-6876.
27. Leid J.G., Shirtliff M.E., Costerton J.W, Stoodley P. Human leukocytes adhere to, penetrate, and respond to Staphylococcus aureus biofilms. Infect. Immun. 2002, 70: 6339-6345.
28. Mathee K., Ciofu O., Sternberg C. et al. Mucoid conversion of Pseudomonas aeruginosa by hydrogen peroxide: a mechanism for virulence activation in the cystic fibrosis lung. Microbiology. 1999, 145 (Pt6): 1349-1357.
29. Meyle E., Stroh P., Günther F. et al. Destruction of bacterial biofilms by polymorphonuclear neutrophils: relative contribution of phagocytosis, DNA release, and degranulation. Int. J. Artif. Organs.
2010, 33 (9): 608-620.
30. Millar M.R., Inglis T. Influence of lysozyme on aggregation of Staphylococcus aureus. J. Clin. Microbiol. 1987, 25 (9): 1587-1590.
31. Overhage J., Campisano A., Bains M. et al. Human host defense peptide LL-37 prevents bacterial biofilm formation. Infect. Immun. 2008, 76 (9): 4176-4182.
32. Parks Q.M., Young R.L., Poch K.R. et al. Neutrophil enhancement of Pseudomonas aeruginosa biofilm development: human F-actin and DNA as targets for therapy. J. Med. Microbiol. 2009, 58 (Pt4): 492-502.
33. Robertson D.M., Parks Q.M., Young R.L. et al. Disruption ofcontact lens-associated Pseudomonas aeruginosa biofilms formed in the presence of neutrophils. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011, 52 (5): 2844-2850.
34. Singh P. K., Parsek M. R., Greenberg E. P., Welsh M. J. A component of innate immunity prevents bacterial biofilm development. Nature. 2002, 417 (6888): 552-555.
35. Steinberg D., Poran S., Shapira L. The effect of extracellular polysaccharides from Streptococcus mutans on the bactericidal activity of human neutrophils. Arch. Oral. Biol. 1999, 44 (5): 437444.
36. Stroh P., Günther F., Meyle E. et al. Host defence against Staphylococcus aureus biofilms by polymorphonuclear neutrophils: oxygen radical production but not phagocytosis depends on opsonisa-tion with immunoglobulin G. Immunobiology. 2011, 216 (3): 351-357.
37. Thoendel M., Kavanaugh J.S., Flack C.E., Horswill A.R. Peptide signaling in the staphylococci. Chem. Rev. 2011, 111 (1): 117-151.
38. Vuong C., Voyich J.M., Fischer E.R. et al. Polysaccharide intercellular adhesin (PIA) protects Staphylococcus epidermidis against major components of the human innate immune system. Cell. Microbiol. 2004, 6 (3): 269-275.
39. Wagner C., Kaksa A., Müller W et al. Polymorphonuclear neutrophils in posttraumatic osteomyelitis: cells recovered from the inflamed site lack chemotactic activity but generate superoxides. Shock. 2004, 22 (2): 108-115.
40. Wagner C., Zimmermann S., Brenner-Weiss G. et al. The quorum-sensing molecule N-3-oxododecanoyl homoserine lactone (3OC12-HSL) enhances the host defence by activating human polymorphonuclear neutrophils (PMN). Anal. Bioanal. Chem. 2007, 387 (2): 481-487.
41. Walker T. S., Tomlin K.L., Worthen G.S. et al. Enhanced Pseudomonas aeruginosa biofilm development mediated by human neutrophils. Infect. Immun. 2005, 73 (6): 3693-3701.
42. Yarwood J.M., Schlievert P.M. Quorum sensing in Staphylococcus infections. J. Clin. Invest. 2003, 112 (11): 1620-1625.
43. Zimmermann S., Wagner C., Müller W, et al. Induction of neutrophil chemotaxis by the quorum-sensing molecule N-(3-oxododecanoyl)-L-homoserine lactone. Infect. Immun. 2006, 74 (10): 5687-5692.
Поступила 12.02.13
Контактная информация: Чеботарь Игорь Викторович, к.м.н.,
603005, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10/1, р.т. (831)465-42-71
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013
Л.В.Ахмадишина1, Г.А.Королева1, О.Е.Иванова1, О.Е.Троценко2, М.И.Михайлов1, А.Н.Лукашев1
СЕРОЭПИДЕМИОЛОГИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ЭНТЕРОВИРУ-СА 71 ТИПА В МИРЕ И В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
1Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова, Московская обл.; ^Хабаровский НИИ эпидемиологии и микробиологии
Представлен обзор публикаций последних лет по эпидемиологии и сероэпидемиологии энтеровируса 71 типа в разных регионах мира и собственные авторские результаты изучения сероэпидемиологии и молекулярной эпидемиологии ЭВ71 в России.
Журн. микробиол., 2013, № 6, С. 112—121
Ключевые слова: эпидемиология, энтеровирус 71 типа
L.V.Akhmadishina1, G.A.Koroleva1, O.E.Ivanova1, O.E.Trotsenko2, M.I.Mikhailov1, A.N.Lukashev1
SEROEPIDEMIOLOGY AND MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF ENTEROVIRUS TYPE 71 IN THE WORLD AND THE RUSSIAN FEDERATION
1Chumakov Research Institute of Poliomyelitis and Viral Encephalitis, Moscow Region; 2Khabarovsk Research Institute of Epidemiology and Microbiology, Russia
A review of recent publications on epidemiology and seroepidemiology of enterovirus type 71 in various regions of the world and authors' own results of study of seroepidemiology and molecular epidemiology of EV71 in Russia are presented.
Zh. Mikrobiol. (Moscow), 2013, No. 6, P. 112—121
Key words: epidemiology, enterovirus type 71
