CC BY
93
КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, № 7, 2015
МИКРОБИОЛОГИЯ
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2015
УДК 615.373:578.245].03:616.98:579.862.1]-08
Михайлова Е.А.1, Киргизова С.Б.1, Миронов А.Ю.2, Жеребятьева О.О.1, Махалова Г.О.1
САНАЦИЯ СТАФИЛОКОККОВОГО БАКТЕРИОНОСИТЕЛЬСТВА - НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ
1ГБОУ ВПО Оренбургский государственный медицинский университет Минздрава России, г. Оренбург, Россия; 2ФБУН Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского Роспотребнадзора, г. Москва
Изучена возможность применения биологически активных веществ - индукторов интерферона для повышения эффективности профилактики и лечения торпидных форм инфекционного процесса, в частности стафилококкового бактерионосительства, с учетом эффективности их действия на биологические свойства Staphylococcus aureus. Получены данные о характере воздействия лекарственных веществ на персистентные характеристики стафилококков, что можно использовать для отбора новых перспективных препаратов для санации бактерионосительства.
Ключевые слова: индукторы интерферона; торпидное течение инфекции; бактерионосительство; Staphylococcus aureus.
Для цитирования: Клиническая лабораторная диагностика. 2015; 60 (7): 56-57. MikhailovaE.A.1, Kirgizova S.B.J, Mironov A.Yu.2, Zherebyateva O.O.1, Makhalova G.O.1 THE SANITATION OF STAPHYLOCOCCUS BACTERIA CARRYING: NEW POSSIBILITIES AND PERSPECTIVES
1The Orenburg state medical university of Minzdrav of Russia, Orenburg, Russia; 2The G.N. Gabrichevskii Moscow research institute of epidemiology and microbiology of Rospotrebnadzor, Moscow, Russia
The study was carried out to investigate possibility of applying biologically active substances - interferon inductors -for increasing effectiveness of prevention and treatment of torpid forms of infectious process, staphylococcus bacteria carrying in particular, considering effectiveness of their effect on biological characteristics of Staphylococcus aureus. The data are obtained concerning character of effect ofpharmaceuticals on persistent characteristics of staphylococcus. These results can be applied in selection of new perspective preparations for sanitation of staphylococcus bacteria carrying.
Keywords: interferon inductors; torpid course of infection; bacteria carrying; Staphylococcus aureus
Citation: KlinicheskayaLaboratornayaDiagnostika. 2015; 60 (7): 56-57. (inRuss.)
Введение. Одной из распространенных форм функционирования биологической системы паразит - хозяин является торпидная форма инфекционного процесса, частный вариант которой - бактерионосительство. С эпидемиологической точки зрения это форма инфекции - источник заражения, несущий гибель части популяции хозяев, что резко актуализирует эту проблему для существования самого человека со всеми вытекающими отсюда последствиями [1].
Staphylococcus aureus хорошо известен как возбудитель оппортунистических и внутрибольничных инфекций. Основным биотопом, где происходит неограниченное размножение и сохранение в организме S. aureus, являются слизистые оболочки верхних дыхательных путей. Важное клиническое значение бактерионосительства S. aureus определяется процессом транслокации стафилококков с наружных покровов и слизистых оболочек во внутреннюю среду организма хозяина с развитием широкого спектра заболеваний, что позволяет рассматривать стафилококковое бактерионосительство как один из ведущих факторов развития эндогенных инфекций. Одно из условий для формирования длительного бактерионосительства - устойчивость стафилококков к действующим в данной экологической нише санационным антибактериальным механизмам организма хозяина [3].
санация организма от бактерионосительства - одна из труднейших проблем современной медицины [5]. Это связано с отсутствием четких критериев выбора лекарственных средств,
Для корреспонденции: Миронов Андрей Юрьевич, an-dy.60@mail.ru
For correspondence: Mironov A.Yu., andy.60@mail.ru
пригодных для борьбы с патогеном. Традиционные методы, основанные на местном применении лекарственных препаратов, могут быть малоэффективны, если не учитывать такие подходы к санации, как выбор препаратов, подавляющих факторы персистенции микроорганизмов, нормализующих микробный биоценоз в эконишах организма, восстанавливающих местный иммунитет и колонизационную резистентность слизистых оболочек. Для совершенствования санации бактерионосительства необходим поиск новых подходов, которые должны включать экологически обоснованные и индивидуализированные методы. Одним из таких приемов является подбор лекарственных препаратов, ингибирующих биологические свойства бактерий, а именно антикарнозиновую и антилизоцимную активности, которые помогают стафилококкам закрепляться и выживать на слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека [5]. При выборе новых препаратов внимание исследователей обращено на широко используемые лекарственные средства для лечения воспалительных заболеваний микробной этиологии -индукторы эндогенного интерферона.
Имеются данные о наличии прямого противовирусного и опосредованного - путем активации каскадной продукции цито-кинов - антибактериального действия индукторов интерферона [2, 4, 6], однако нет сведений о способности данной группы препаратов непосредственно модифицировать вирулентные свойства патогена. Авторами предположена вероятность прямого воздействия действующих веществ указанных иммуномодуля-торов на факторы вирулентности микрооранизмов.
Цель работы - оценка возможности применения лекарственных препаратов - индукторов интерферона в терапии торпидной стафилококковой инфекции с учетом эффективности их действия на антикарнозиновую и антилизоцимную активности.
МИКРОБИОЛОГИЯ
Материалы и методы. Материалом для исследования послужили 35 штаммов Staphylococcus aureus, выделенные из переднего отдела носовой полости стафилококковых бактерионосителей резидентного типа. Выделение и идентификацию S. aureus проводили общепринятыми методами на основании морфологических, тинкториальных, культуральных свойств, биохимический профиль оценивали с помощью тест-систем STAPHYtest фирмы LACHEMA (Чехия).
В качестве биомишеней в экспериментальной работе использовались антикарнозиновый признак стафилококков и способность бактерий к деградации лизоцима, которые в дифференциальной диагностике резидентного бактерионосительства от транзиторного оказались самыми высокоинформативными [5].
Для изучения воздействия лекарственных препаратов на персистентные свойства микроорганизмов отобраны: природный индуктор - кагоцел (гетероцепный полимер, полученный из растительного сырья - водорастворимой карбоксиметил-целлюлозы и госсипола); синтетические индукторы - амик-син (индуктор ароматического ряда из класса флуоренонов), неовир (производное карбоксиметилакридона), циклоферон (метилглюкаминовая соль карбоксиметиленакридона), по-лудан (двунитевой комплекс полиадениловой и полиуриди-ловой кислот). Все изученные препараты используются как средства лечения вирусных и бактериальных инфекций слизистых оболочек, в частности дыхательных путей - основного места обитания S. aureus [7].
С применением фотометрических методов изучены изменения в пенетрантности и экспрессии персистентных свойств (антилизоцимной и антикарнозиновой активности) изолятов S. aureus [5], выделенных от бактерионосителей резидентного типа. Ежедневно в течение 12 дней проводили соинку-бирование взвеси S. aureus с препаратами, разведенными в изотоническом растворе хлорида натрия до терапевтической концентрации, в условиях шейкер-инкубатора при 370С - 60 мин. После экспозиции образцы центрифугировали при 3000 оборотов в минуту и рассеивали на 1,5% мясопептонный агар, после двукратного отмывания клеток физиологическим раствором. Чашки инкубировали при температуре 370c в течение 16-18 ч с последующим определением у 35 изолятов способности к инактивации карнозина и лизоцима. В качестве контроля вместо препаратов использовали изотонический раствор хлорида натрия. Все эксперименты проводили в двух сериях при троекратном воспроизведении.
Представленные результаты отражают усредненные величины, полученные в 10 независимых сериях опытов, каждая серия опытов проводилась в трех повторах. Статистический анализ проводили с использованием пакета для анализа данных программы Microsoft Excel-XP professional. Критерий вероятности р < 0,05 принимали достаточным для достоверной разницы опытной и контрольной групп данных.
Результаты и обсуждение. При оценке влияния индукторов интерферона на распространенность антикарнозиновой и антилизоцимной активности микроорганизмов установлено неоднозначное действие на персистентный потенциал стафилококков. Степень ингибирования пенетрантности анти-карнозиновой активности S. aureus с учетом процента встречаемости убывала в ряду: циклоферон (70,0±13,2%), неовир (80,0±11,5%), полудан (85,0±10,3%), амиксин (90,0±8,6%), тогда как при ранжировании действия изученных веществ на антилизоцимный признак наблюдался равнозначный угнетающий эффект в отношении следующих препаратов: циклофе-рон, неовир и полудан (85,0±10,3%). Препарат кагоцел не повлиял на пенетрантность изученных факторов персистенции S. aureus, а индуктор амиксин не оказал действия на наличие у штаммов антилизоцимного признака.
При изучении модифицирующего экспрессию персистент-ных свойств стафилококков действия препаратов, индуцирующих эндогенный интерферон, получены результаты, указывающие на ингибирующий эффект изученных веществ.
Проведенный анализ показал, что наиболее значимое снижение экспрессии признаков регистрировалось при действии препаратов синтетического происхождения, среди которых самый высокий уровень ингибирования признаков
(как антикарнозиновой, так и антилизоцимной активности) приходился на представителей из класса акридонов - нео-вир (71,2±10,0%|; 61,0±10,9%|) и циклоферон (74,6±7,9%|; 63,8±8,8%|). Вещества синтетического происхождения, имеющие другие химические структуры, такие как амиксин и полудан обладали менее выраженным ингибирующим эффектом на персистентные свойства S. aureus (53,4±11,1%j; 49,8±11,2%| и 67,4±8,6%|; 57,9±9,0%| соответственно). Минимальный уровень подавления экспрессии персистентного потенциала зафиксирован при контактировании стафилококков с гетероцепным полимером, полученным из растительного сырья - кагоцелом (27,4±9,9%|; 21,4±9,1%|).
При сравнении лабильности изученных свойств наблюдалось достоверное преобладающее ингибирование уровня экспрессии антикарнозинового признака по отношению к анти-лизоцимному фактору при действии циклоферона (p < 0,01), неовира и полудана (p < 0,05).
По результатам проведенного исследования выявлено, что у штаммов S. aureus, являющихся представителями патоце-ноза слизистой оболочки дыхательной системы происходит ингибирование антилизоцимной и антикарнозиновой активности действием терапевтических концентраций изученных индукторов эндогенного интерферона. Степень подавления персистентного потенциала штаммов S. aureus зависела от происхождения и химического состава препаратов - наибольший ингибирующий эффект наблюдался при действии лекарственных средств из класса акридонов. При этом наибольшей лабильностью под воздействием индукторов интерферона обладала способность к инактивации карнозина.
Заключение. Полученные данные о характере воздействия кагоцела, амиксина, неовира, циклоферона, полудана на вирулентные свойства S. aureus могут послужить основанием для изучения механизмов их модифицирующего действия на биологические свойства бактерий, для поиска новых эффективных этиотропных препаратов и их комбинаций в терапии и профилактике торпидных инфекций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дерябин Д.Г. Стафилококки: экология и патогенность. Екатеринбург: УрО РАН; 2000.
2. Ершов Ф.И., Киселев О.И. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств). М.; 2005.
3. Чеснокова Н.П., Михайлов А.В., ред. Инфекционный процесс. М.: Академия естествознания; 2006.
4. Кетлинский С.А., Симбирцев А.С. Цитокины. СПб.: Фолиант; 2008.
5. Киргизова С.Б. Факторы персистенции Staphylococcus aureus под воздействием препаратов индукторов эндогенного интерферона. Фундаментальные исследования. 2012; 11: 296-8.
6. Danilenko V.N., Elizarov S.M., Alekseeva M.G. Dependence of aminoglycoside 3' phosphotransferase VIII activity and antibiotic resistance on Ca2+ dependent protein serine/threonine kinases in actinomycetes. Cell. Mol. Biol. Lett. 2005; 10: 97.
7. Garzoni C., Kelley W.L. Staphylococcus aureus: new evidence for intracellular persistence. Trends Microbiol. 2009; 17: 59-65.
REFERENCES
1. Deryabin D.G. Staphylococci: ecology and pathogenicity. Ekaterinburg: UrO RAN; 2000. (in Russian)
2. Ershov F.I., Kiselev O.I. Interferons and their inducers (from molecules to drugs). Moscow; 2005. (in Russian)
3. Chesnokova N.P., Mikhaylova A.V., eds. Infectious process. Moscow: Akademiya estestvoznaniya; 2006. (in Russian)
4. Ketlinskiy S.A., Simbirtsev A.S. Cytokines. St. Petersburg: Foliant; 2008. (in Russian)
5. Kirgizova S.B. The persistence factors of Staphylococcus aureus under the influence drugs inductors of endogenous interferon. Fundamental'nye issledovaniya. 2012; 11: 296-8.
6. Danilenko V.N., Elizarov S.M., Alekseeva M.G. Dependence of aminoglycoside 3' phosphotransferase VIII activity and antibiotic resistance on Ca2+ dependent protein serine/threonine kinases in actinomycetes. Cell. Mol. Biol. Lett. 2005; 10: 97.
7. Garzoni C., Kelley W.L. Staphylococcus aureus: new evidence for intracellular persistence. Trends Microbiol. 2009; 17: 59-65.
Поступила 02.02.15 Received 02.02.15
