Введение к работе
Актуальность проблемы. Благодаря проведению больших лечебно-профилактических и оздоровительных мероприятий по профилактике и борьбе с лентоспнрозом в нашей стране за последние 10 лет разко снижена заболепаемость сельскохозяйственных животных этой инфекцией, В стране практически ликвидирован лептоспнроз промысловых животных и сведен до минимума лептоспнроз лошадей и мелкого рогатого скота.
В настоящее время достаточно полно изучены морфология лептосппр, клиническое проявление и пути распространения инфекции, выявлены .источники и резервуары лептосппр в природе, разработаны методы и средства специфической профилактики и терапиіГлептоспнроза у человека* н животных.
Однако в проблеме леитоспироза целый ряд вопросов большой научной и практической значимости остается недостаточно изученным. К их числу, в частности, относятся: некоторые особенности биологии н физиологии лептосппр, химический состав нх клеток и антигенов, энзиматпческая активность, метаболизм, питательные потребности и др. Далека от своего решения проблема классификации и таксономии лептосппр. Сущестпующая классификация основана на одном — единственном свойстве лептосппр-—антигенной структуре. На основании этого признака последний список патогенных лептосппр (Доклад ВОЗ, 1968, 380) включает в себя 124 серотипа, объединенных по близости серологических свойств в 18 серологических групп.
В последние годы у нас и за рубежом в систематике микроорганизмов все больше используются данные химического состаза таких классов соединений, как белки, аминокислоты, лнпнды, жирные кислоты и, особенно, ДНК. В настоящее время получены данные, неопровержимо доказывающие, что нуклеиновые кислоты являются не только материальной формой храпения наследственной информации, но н теми соединениями, через которые осуществляется реализация наследст-
венностн в процессе развития организма. Поэтому можно считать, что изучение химического состава лептоспир, особенно липидов и нуклеотидного состава их ДНК. будет служить важной предпосылкой для создания научно обоснованной классификации этих микроорганизмов с учетом генетических признаков.
Изучение химического состава лептоспир диктуется не только настоятельной необходимостью разработки и создания более совершенной систематики этих спирохет. Изучение химического состава к свойств отдельных химических компонентов лептоспир предпринимается, кроме того в связи с возрастающими требованиями к средствам диагностики и профилактики лептоспироза. Подобные исследования, таким образом, имеют не только теоретическое, но и большое прикладное значение.
Одним из актуальных вопросов проблемы лептоспироза является выращивание лептоспир в колониях на плотных питательных средах. Это необходимо как для получения чистых культур лептоспир при изучении химического состава, энзнма-тической активности и изменчивости этого рода спирохет, так и для диагностических целей — выделения лептоспир из организма животных, больных леитоспирозом. Однако сложность состава предложенных сред и методики культивирования лопестпнр на плотных средах сдерживает до последнего времени использование их в производственных лабораториях. Разработка простых по составу плотных питательных сред для культивирования лептоспир увеличит возможности изучения химии и генетики этого возбудителя, положительно скажется на диагностике заболевания.
Цель работы. Основной целью работы было изучение химического состава и биологических особенностей культур лептоспир, определяющих развитие патологии у животных и человека на территории нашей страны. Разработка этих вопросов позволит выяснить возможность использования данных о химическом составе лептоспир для разработки более совершенной классификации этих спирохет, изучения генетики и подбора диагностических и вакцинных штаммов.
Основные задачи исследования. С учетом вышеизложенного при проведении исследований нами были поставлены следующие основные задачи:
'— определить состав электрофоретическнх фракций белков лептоспир;
изучить аминокислотный состав белков;
изучить динамику содержания и нуклеотндный состав РНК; . :
изучить динамику содержания и нуклеотиднын состав ДНК;
определить содержание свободных лнпидов и фосфолн-ппдов, состав фосфолипидов и жирных кислот;
определить липазную активность;
установить возможность использования плотных питательных сред в работе с лептоспнрамн.
Научная новизна. Впервые современными методами биохимического и физиологического анализа изучены .химический состав и биологические особенности большого числа штаммов лептоспир. Представлены основные показатели содержания и состава таких жизненно важных классов соединении, как белки, нуклеиновые кислоты и лппиды. Сделана сравнительная оценка значимости изучаемых химических компонентов для классификации, подбор'а диагностических и вакцинных штаммов лептоспир. Показано, что химический состав лептоспир, в частности состав и количественное содержание аминокислот, жирных кислот и, особенно, нуклеотиднып состав ДНК н лнпазная активность лептоспир могут быть использованы в качестве дополнительных критериев для возможно полной и объективной оценки сходства и различии штаммов при разработке более совершенной естественной классификации лептоспир. Впервые показана возможность объединения лептоспир в биологические группы не по антигенной структуре, а по генетическому материалу — содержанию ГЦ в их ДНК.
Установлена возможность н показана целесообразность использования плотных питательных сред для очистки штаммов лептоспир при изучении химического состава, для прямого выделения возбудителя из мочи зараженных свиней н для изучения изменчивости лептоспир. Впервые выявлена диссоциация лептоспир при культивировании на плотной питательной среде. Изучен химический состав и биологические особенности исходного и диссоциировавшего варианта лептоспир.
Практическая ценность. Представлены материалы для более полной биологической характеристики и объективной оценки сходства л различии штаммов лептоспир. Эти данные могут быть использованы для разработки научно обоснованной естественной классификации этих микроорганизмов, а также для подбора диагностических и вакцинных штаммов.
Предложена схема объединения лептоспир в биологические группы но генетическому признаку — по содержанию ГЦ в ДНК. На основе этой группировки выявлены внутри-групповые и межгрупповые отношения между существующими таксономическими единицами (серотнпами) и высказано предположение о причинах гетерологических связей, выявляе-
мых серологическими методами при диагностике лептоспп-роза.
Доказана возможность использования плотных питательных сред как для получения чистых штаммов лептоспир, необходимых при изучении химического состава и энзнматнческон активности, так и для диагностических цело") — прямого выделения возбудителя из мочи.
Апробация. По материалам днссерташш сделаны ^сообщения на:
IX Международном конгрессе Федерации Европейского биохимического общества ( Болгария, 1971);
Национальном симпозиуме «Лептосппроз, летоспнры и другие спирохеты» (Румыния, 1975);
V Всесоюзной научной конференции по лептоспирозам человека и животных {Казань, 1971);
VI Всесоюзной конференции по лептоспирозу (Баку, 1975); ..і
I—II и Ш Межвузовских симпозиумах по лептоеппрозу (Москва, 1968; 1970, 1973).
Публикация. По теме диссертации опубликовано 25 печатных работ.
Объем работы. Материалы диссертации изложены ма 276 страницах машинописного текста и состит из 8 глав, выводов и рекомендаций. Работа иллюстрирована 41 таблицей, 32 рисунками и фотографиями. Список литературы включает 317 наименований отечественных и 334 — иностранных источника.