CC BY
17
УДК 616.982.27+616.981.455:614.47
Н.Г.Плеханова, В.В.Алексеев, В.И.Илюхин, Т.В.Сенина, С.Н.Тихонов, С.В.Перепелицына
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВиИКНОШЕША ТНАНАЫОЕМ^З И РЯДА/С/вБІХА ТШ.АЯ£Л/5/515 НИИЭГ ДЛЯ ИММУНИЗАЦИИ ПРИ БУРКХОЛЬДЕРИОЗАХ
Волгоградский научно-исследовательский противочумный институт
Установлена авирулентность штаммов В. іігаііапсіепзіз 251 и 265 при подкожном и аэрогенном заражении морских свинок. Отмечен протективный эффект В. thailan.deп5Із 251 и 265 в отношении экспериментального мелиоидоза на модели морских свинок и вакцинного штамма Р. ш/алт-ш 15 НИИЭГ от сапа и мелиоидоза на моделях белых крыс и морских свинок.
Высокая заболеваемость мелиоидозом в эндемичных странах Юго-Восточной Азии, Северной Австралии, распространение инфекции в межтро-пические зоны Африки и Южной Америки, появление эндемичных районов на территории Китая, возникновение спорадических случаев в Северной Америке и Европе послужило причиной для интенсивного изучения патогенеза и эпидемиологии этого заболевания. Актуальной остается и проблема сапа для эпизоотийных по этой инфекции территорий, на которых периодически наблюдается активизация очагов [3, 4,7, 8].
При эпидемиологическом обследовании из внешней среды выделяют многочисленные культуры, буркхольдерий которые генетически и иммунологически близки к возбудителям сапа и мелиоидоза, но при этом не патогенны для человека и животных. Возбудитель В. thailandensis (до 1998г В. pseu-domallei-like spp) от возбудителя мелиоидоза отличается высокой биохимической активностью и способностью ассимилировать арабинозу [7, 8].
Высокий уровень родства антигенных структур В. thailandensis, В. pseudomallei и В. mallei подтверждается в иммунологических реакциях: агглютинации, иммунодиффузии, твердофазным иммунофер-ментным анализом и методом ДНК и ДНК гибридизации [5, 8].
Необходимость изучения свойств В. thailandensis очевидна как в направлении расшифровки механизмов реализации патогенных свойств, так и для разработки средств специфической профилактики буркхольдериозов [2, 3, 5, 9, 10]. К настоящему времени накоплен экспериментальный материал, свидетельствующий о повышении резистентности вакцинированных F. tularensis 15 НИИЭГ животных к ряду гетерологичных инфекций. Существование позитивного эффекта после иммунизации туляре-мийной вакциной можно считать фактом при заражении чумой, мелиоидозом и листериозом [ 1, 4, 5].
Целью данной работы является сравнительное изучение протективных свойств В. thailandensis и F. tularensis 1 5 НИИЭГ в экспериментах на животных.
Вирулентность культур В. thailandensis 251 и 265, выделенных из почвы и предоставленных нам Woods D.E., проверяли на золотистых хомячках и морских свинках, которые являются высоко (ЛД50<10 м.к.) и умеренно чувствительными (ЛД50 -
103-10бм.к.) к возбудителю мелиоидоза. Золотистых хомячков заражали подкожно 24-часовой культурой исследуемых штаммов В. thailandensis в дозах 105— 108 м.к. Животных наблюдали в течение 30 сут. На вскрытии у павших животных отмечались явления пневмонии, абсцессы в печени, из которых высевали типичную монокультуру В. thailandensis. Идентификацию культур проводили серологически в реакции агглютинации (РА) с кроличьей сывороткой к В. thailandensis и козлиной сывороткой к В. pseudomallei. Средняя продолжительность жизни зараженных животных составляла 12-21 сут (в обратной зависимости от дозы). Введение В. pseudomallei и В. mallei в тех же дозах, как известно, вызывает гибель хомячков в течение первых 4-5 сут. ЛД50 исследуемых штаммов В. thailandensis существенно не отличались, варьируя в диапазоне 8-105—2-106 м.к.
Морских свинок заражали подкожно штаммом В. thailandensis 265 дозой 108 м.к. и аэрогенно 104 и 10б ж.м.к. При наблюдении в течение 30 сут гибель животных не отмечалась. При вскрытии зараженных животных после срока наблюдения не выявлено специфических для мелиоидоза патологоанатомических и патоморфологических изменений.
Учитывая авирулентность исследуемых штаммов В. thailandensis для морских свинок при подкожном и аэрогенном заражении, их высокое антигенное родство с возбудителями мелиоидоза и сапа, были изучены протективные свойства штаммов В. thailandensis в отношении патогенных возбудителей рода Burkholderia. Также использовали В. cepacia, ауксотрофный авирулентный штамм В. pseudomallei VPA и вакцинный штамм F. tularensis 15 НИИЭГ, который, как известно, обладает общими антигенными комплексами с возбудителями буркхольдериозов.
Морских свинок однократно иммунизировали подкожно дозой 108 м.к. штаммами: В. thailandensis 251, 265; В. cepacia 25416 и 8235, В. pseudomallei VPA, F. tularensis 15 НИИЭГ. Через 28 сут всех экспериментальных животных заражали подкожно высоковирулентным штаммом В. pseudomallei 100 в дозе 5-103 м.к., что составляет 200ЛД50. Животных наблюдали 60 сут.
Представленные данные свидетельствуют, что при иммунизации морских свинок штаммами В. cepacia 25416 и 8235 отмечается некоторое повыше-
ние их устойчивости к мелиоидозу, однако ОНО',;вероятно, носит неспецифический характер (табл. 1). После заражения 200 ЛД50 штамма В. рзеисідтаїїеі 100 погибло соответственно 83 и 89 % животных. Введение морским свинкам штаммов В. th.ailand.en-.ш 251 и 265 существенно повысило их устойчивость к заражению мелиоидозом. В течение срока наблюдения (60 сут) погибло 43 и 36 % животных, инфицированных B.'pseudomallei 100. В данных экспериментах выжило 42 % морскгос свинок, имг мунизированных К шіагетії 15 НИИЭГ при заражении В. pseudomallei 100. Заражение вирулентной культурой В. pseudomallei 100, проведенное через 28 сут после иммунизации, привело к 100 % гибели в течение 10-14 сут в контрольной группе морских свинок, у которых при вскрытии наблюдали типичные і для мелиоидозной инфекции патолого-анатоми-ческие изменения.
Таблица I
Влияние иммунизации близкородственными и гстерологичными штаммами на течение экспериментального мелиоидоза
Таблица 2
Эффективность вакцины /•’галтеКа Ш1агет1$ 15 НИИЭГ . при заражении возбудителями мелиоидоза и сапа лабораторных животных
Иммунизация Результаты заражения морских свинок P. pseudomallei 100 •
Иммуиизирующий агеїп n Доза, м.к. Доза, м.к. Процент павших СПЖ, сут Р
В. thailandensis 251 7 10* 5-Ю3 43 22 <0,05
В. thailandensis 265 1 1 10® 5-Ю3 36 26 <0,05
В. pseudomallei VPA 12 10* 5-Ю3 50 24' <0,05
В. cepacia 25416 12 ю8 ■ 5-Ю3 83 24 >0,1
В. cepacia 8235 9 10s 5-Ю3 89 27 >0,1
F. tuldrensis 15 НИИЭГ 12 10* 5-Ю3 58 22 <0,05
Контроль 12 - 5-Ю3 100 21 <0,05
Примечания: п - количество животных в эксперименте; СПЖ- средняя продолжительность жизни павших животных; Р - достоверность различия между выборками опытных и контрольных групп животных по показателю летальности. . .
Туляремийная живая вакцина F. tularensis 15 НИИЭГ является одной из немногих бактериальных вакцин, создающих стойкий, длительный, специфический иммунитет у людей и животных. Исследования последних лет выявили наличие общих антигенных комплексов у возбудителя туляремии и у других грамотрицательных микроорганихмов, в том'числе В. pseudomallei и В. mallei [3, 6, 11]. ;
^Эффективность иммунизирующей способности тулярем тоной вакцины в отношении сапа и мелиоидоза проводили с использованием вирулентных культур В. pseudomallei \ 00, С-141, В. mallei Ts-5. Морских свинок, белых крыс и золотистых хомячков иммунизировали подкожно живой туляремий-ной вакциной F. tularensis 15 НИИЭГ однократно в дозе 10б-108м.к. Заражение культурами вышеуказанных штаммов в дозе 5-103 м.к. проводили через 21 сут после иммунизации (табл. 2).
Как видно из представленных в табл. 2 данных, вакцинный штамм F. tularensis 15 НИИЭГ защищает 21 % белых крыс и 42 % морских свинок при заражении штаммом В. pseudomallei 100, а также 30 % морских свинок, зараженных штаммом В■ mallei Ts-5. Протективный эффект F. tularensis 15 НИИЭГ на модели золотистых, хомячков, высокочувствительных к сапу и мелиоидозу, при заражении В. mallei Ts-5 не отмечался.
Иммунизация, Заражение, штамм Животные Результат заражения
штамм п СПЖ, сут Процент защиты
F. tularensis 15 НИИЭГ В. pseudomallei 100 Белые , крысы ,15 19 27
Контроль В. pseudomallei' 100 Белые -крысы 21 14 о ч
F. tularensis 15 НИИЭГ В. pseudomallei 100 Морские свинки 12 22 42
Контроль В. pseudomallei 100 Морские свивки 12 12 0
F. tularensis 15 НИИЭГ В. mallei Ts-5 Морские свивки • 10 28 30
Контроль В. mallei Ts-5 Морские свинки 15 21 0
F. tularensis 15 НИИЭГ В! mallei Ts-5 Золотистые хомячки 7 4 0
Контроль В. mallei Ts-5 Золотистые хомячки 10 4 0
Примечания: п - количество .животных в эксперименте; СПЖ - средняя продолжительность жизни павших животных.
Резюмируя вышеизложенное, можно отметить значительный протективный эффект В. thailandensis в отношении возбудителя мелиоидоза на модели морских свинок.. Вакцинный , штамм F. tularensis 15 НИИЭГ также, в той или иной степени, защищает лабораторных животных от сапа и мелиоидоза. Длительность и напряженность иммунитета к данным инфекциям подлежит дальнейшему исследова- -нию. Таким образом, очевидна перспективность более глубокого изучения протективных и иммуно-генных свойств филогенетически близкого к В. pseudomallei и В. mallei возбудителя В. thailandensis.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Васенин А.С., Вейнблат В.И!, Самойлова Л.В. //ЖМЭИ. - 1980. - № 2. - С. 49-52. - 2. Илюхин В.И., Кисличкин Н.Н., Меринова JI.K. и др. // ЖМЭИ. -1999.- №2. - С. 49-51. - 3. Илюхин В.И., Кисличкин Н.Н., Тихонов Н.Г.идр. // Природно-очаговые инфекции в Нижнем Поволжье. - Волгоград, 2000. - С. 100-106. -
4. Илюхин В.И., Мельников Б.И. // ЖМЭИ.' - 1980. -
№ 4. - С. 87т90. - 5. Илюхин В.И., Плеханова Н.Г., Се-нина Т.В. и др. // Мол. генет. - 2002. - № 1. - С. 7-11. -
6. Конюхов В.Ф., Тартаковский И.С., Петросов В.В.
и др. // ЖМЭИ. - 1991. -"№8. - С. 50-51. - 7. Atkins Т.,
Prior R:, Mack К. el al: II J. Med. Microbiol. - 2002. -Vol. 51.-P. 539-547.- 8. Brett P.J„ De Sharer D., Woods D.E. // Int. J. Syst. Bacteriol. - 1998. - Vol. 48. - P. 317-320. -
9. Eigelsbach H.T., Downs C.M. // J. Tmmunol. - 1961. -Vol.87. - P. 415-423. - lO.Karttunen R., Surcel H.M., Andersson G. et al. // J. Clin. Microbiol. - 1991. - Vol. 29. -P. 752-756. - 11. Sandstrhome G. // J. Chem. Technol. Biotech-nol: - 1994. - Vol. 59. - P. 315-320.
-N.G.Plekhanova, V.V.AIekseyev, V.l.Iliukhin, T.V.Senjna,
S.N.Tikhonov’ S.V.Perepelitsina
Perspectives for Application of Burkholderia and Francisella tularensis Strain 15 NIIEG to Provide for Immunization Against Burkholderioses
Volgograd Antiplague Research Institute
Subcutaneous and aerogenic challenge of guinea pigs with B. thailandensis strains 251 and 265 clearly demonstrated avirulence of these pathogens. On the other hand, B. thailandensis 251 and 265 were shown to induce protection against experimental melioidosis in the guinea-pig model, and F. tularensis strain 15 NIIEG demonstrated protective efficiency both against glanders and melioidosis in the models of white rats and guinea pigs.
Поступила 15.03.04
