Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема взаимоотношений микробной популяции и человека продолжает оставаться одной из важнейших на современном этапе существования человеческого общества. Особую значимость приобретает вопрос о влиянии микроорганизмов на макроорганизм в условиях экологической системы (Акопова, 2010).
Представление о способах взаимодействия паразита и хозяина в последние годы претерпело значительные изменения. Показано, что бактерии для своего выживания широко используют преимущества, которые дает коллективное поведение (Lewis K., 2005). Одним из основных открытий в этой области следует считать установление факта существования бактерий в составе сообществ, получивших название «биопленка» (Тец, 2007). Биопленки образуются в естественных условиях существования бактерий, в том числе, в организме человека на поверхности кожи и слизистых (Белова и соавт., 2004).
Образование биопленок является одной из основных стратегий, повышающих выживание бактерий в организме хозяина благодаря благоприятной среде в пределах покрывающей их пленки. Способность бактерий существовать в составе биопленок значительно повышает устойчивость бактерий к воздействию неблагоприятных факторов по сравнению с планктонными формами микроорганизмов (Ильина, 2004).
Известно, что биопленки – это полимикробные фиксированные сообщества, окруженные защитным полимерным матриксом, где формируется своеобразная экологическая система, способствующая сохранению жизнеспособности микробных популяций. (Семенов, 2009). В настоящее время природа и свойства матрикса установлены, в то время как микробный компонент биопленки репродуктивного тракта женщин остается мало изучен.
Целью исследования явилась экологическая оценка структуры биопленки репродуктивного тракта женщин и выявление изменений биоэкологических характеристик ее компонентов в условиях дисбактериоза данного биотопа.
Для достижения цели были сформулированы следующие задачи:
-
Определить видовую структуру биопленки вагинального и цервикального биотопов здоровых женщин, а также при дисбактериозе репродуктивного тракта.
-
Дать экологическую характеристику компонентов микробоценоза изученных биотопов.
-
Выявить изменения биоэкологических свойств патогенных и условно патогенных бактерий-ассоциантов на примере представителей рода Staphylococcus.
Научная новизна работы. Впервые дана экологическая характеристика структуры биопленки вагинального и цервикального биотопов здоровых женщин, а также при дисбактериозе репродуктивной системы. Показаны глубокие изменения микробоценоза репродуктого тракта на уровне экосистемы, сопровождающиеся сменой ценотипа и иерархии микробных таксонов биопленки при нарушении микроэкологии репродуктивного тракта.
Анализ видового состава микробных ассоциаций изученных биотопов при дисбактериозе, по сравнению со здоровыми женщинами, выявил значительные нарушения биоценотических связей в биопленке, проявлявшиеся снижением доминирования основных симбионтов на фоне роста представителей добавочной и транзиторной микробиоты.
На примере представителей рода Staphylococcus показано, что выявленные нарушения структуры биопленки сопровождаются изменением биоэкологических свойств микробов-ассоциантов, проявлявшихся в повышении их патогенного потенциала. Показана значительная активизация продуцирования ферментов агрессии этими микроорганизмами и усиление летального эффекта в опытах in vivo.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в работе данные дают представление о различиях структуры биопленки репродуктивного тракта здоровых женщин и при дисбактериозе данного биотопа. Анализ экологических показателей видового состава биопленки расширяют представление о характере межмикробных взаимодействий, определяющих формирование и поддержание микробоценоза репродуктивной системы женщин.
Выявленные изменения экологических характеристик биопленки способствуют реализации вирулентного потенциала ее компонентов, в результате чего усиливается их способность оказывать патологическое действие на макроорганизм. Учитывая широкую распространенность дисбактериоза органов репродуктивного тракта женщин, необходимо учитывать изменения патогенных свойств компонентов биопленки данного биотопа и возможность возникновения эндогенной инфекции в результате трансформации нормоценоза. В связи с этим для оптимизации диагностики предлагается внедрение в работу бактериологических лабораторий определение биоэкологических свойств компонентов биопленки репродуктивных органов.
По материалам диссертационной работы опубликованы практические рекомендации «Экологическая характеристика микробоценоза вагинального и цервикального биотопов репродуктивной системы женщин» (2012).
Метод определения экологических параметров микробоценоза при дисбактериозе репродуктивного тракта внедрен в работу лаборатории ГУЗ ОКБ г. Ульяновска.
Полученные данные используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет» по курсу микробиологии.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Структурная перестройка биопленки при дисбактериозе репродуктивного тракта женщин проявляется глубокими изменениями пространственной организации и сменой иерархии экологических групп микроорганизмов.
2. Дисбактериоз сопровождается сменой абсолютных доминант, увеличением показателей частоты встречаемости и видового разнообразия добавочной и транзиторной микробиоты биотопа репродуктивного тракта.
3. Изменение структуры биопленки вагинального и цервикального биотопов репродуктивной систем женщин сопровождается изменением биоэкологических свойств патогенных и условно патогенных эндосимбионтов на примере представителей рода Staphylococcus.
Личный вклад автора. В основу данной работы положены материалы собранные автором за период 2009-2011 гг. Автор принимал непосредственное участие в разработке темы, составление плана исследования, сборе материала, обобщения и интерпретации полученных данных.
Апробация работы.
Результаты исследований доложены на научной конференции молодых ученых с международным участием «Актуальные вопросы инфекционной патологии» (Санкт-Петербург, 2009); «Всероссийской научно-методической конференции: инновации и традиции науки образования» (Сыктывкар, 2010); III Всероссийской научно-практической (заочной) конференции «Естественные науки и современность: проблемы и перспективы исследований» (Москва, 2010); III Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» (Ульяновск, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 работ, 5 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 155 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, 3 глав собственных исследований, обсуждения, выводов и списка использованной литературы. Список литературы содержит 219 наименований, в том числе 59 зарубежных. Работа иллюстрирована 21 таблицей и 31 рисунком.
Похожие диссертации на Микроэкологические особенности компонентов биопленки репродуктивного тракта женщин
