Содержание к диссертации
Введение
1.0 Обзор литературы
1.1. Этиологическая роль бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus в 11-14 инфекционной патологии человека
1.2. Факторы патогенности бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus 15-26 выделенных в виде моно- и ассоциированных культур
2.0 Материалы и методы исследования 27-41
3.0 Собственные исследования
3.1. Характеристика клинических штаммов бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus, выделенных от больных страдающих инфекционными процессами различной локализации
3.2. Морфологические и культуральные свойства бактерий рода Serratia и 42-46 Staphylococcus aureus
4.0. Факторы патогенности монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их сокультивируемых вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus
4.1. Адгезивная активность 47-52
4.2. Гемолитическая активность 52-57
4.3. Лецитиназная активность 57-59
4.4. ДНК-азная активность 59-61
5.0. Персистирующие свойства монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их сокультивируемых вариаций
5.1. Антилизоцимная активность 61 -63
5.2. Антикомплементарная активность 63-65
5.3. Антиинтерфероновая активность 65-68
6.0. Изучение вирулентности и токсигенности монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их сокультивируемых вариаций
6.1. Легочная модель 68-70
6.2. Тест «отек лап» 70-72
6.3. Кожно-некротическая проба 72-76
6.4. Петля тонкого кишечника кролика 76-81
6.5. Протистоцидная активность 81-83
7.0. Изучение резистентности монокультур и сокультивируемых вариаций бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus к широко применяемым в практике антибиотикам и проведение подбора 83-91
эффективных антимикробных средств среди производных азотсодержащих гетероциклов.
8.0. Генетическая природа некоторых факторов патогенности бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций
99-132
Заключение *„~
Выводы 134
Список литературы 1 .
- Факторы патогенности бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus 15-26 выделенных в виде моно- и ассоциированных культур
- Морфологические и культуральные свойства бактерий рода Serratia и 42-46 Staphylococcus aureus
- Лецитиназная активность
- Петля тонкого кишечника кролика
Введение к работе
Актуальность проблемы
В последние годы повсеместно наблюдается качественная перестройка видового состава возбудителей инфекционных заботеваний человека, с четкой тенденцией повышения удельного веса ассоциированных инфекций, вызванных условно-па го генными грамотрицатсльными и грамположительпыми бактериями Данная патология человека характериз>ется выраженным клиническим полиморфизмом, связанным с одновременным воздействием нескочьких этиологических агентов, каждый из коюрых несет в своем арсенале комплекс факторов патогенности (Азнабаев ГК, 2003) Истолкованию результатов при этих инфекциях затрудняет высокая частота выявления условно-патогенных микроорганизмов в составе микст-культур, каждая из которых обладает рядом характеристик, сочетание которых может определить высокий патогенный потенциал патогенов в целом (Воробьев А А , 1999, Бухарин О В , 2000)
Особенности межмикробных взаимодействии могут существенно влиять на формы и течение инфекционного процесса (Вельский В В , 1999, Олескин А В , 2000, Хуснутдшюва Л М, 2004) Возбудители при ассоциированной инфекции чаще характеризуются антибиотикорезистентностью, (Фадеев С Б, 1999), адгезивной, гемолитической, антилизоцимной, антиинтерцидной, лецитовителазной, ДНК-азной активностями и Л I-эшеротоксигенностью (Габидуллин 10 3 , 2006)
Данные литературы показывают, что при изучении очагов хирургической инфекции наиболее часто встречаются ассоциации стафилококков и энтсробакггерий Инициируя патологический процесс, ірамнотожительньїе кокки, по-видимому, определяют условия для возможного развития в очаїе хирургической инфекции как особой экологической нише грамотрпцательных микроорганизмов с имеющимся высоким персистентным потенциалом, что повышает вероятность развития тяжетого хронического процесса (Бухарин О В , 2000)
Вместе с тем данные об изменчивости биологических свойств микробов-ассоциантов могут быть иснотьзованы как критерии при диагностике патологического процесса и выборе антибактериального препарата
Исходя из вышеизложенного, проведение комплексных исследований, направленных на выявление факторов патогенноеги, определяющих патогенный
4 потенциал каждого из ассоциантов, выделенных при инфекционных процессах различной локализации является весьма актуальным
Цель исследования
Изучение на модели экспериментальной моно- и ассоциированной инфекции некоторых биологических свойств бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus, выделенных при инфекционных процессах различной локализации
Задачи исследования
Выделить от больных, страдающих пюино-воспалшельными, кишечными и урологическими инфекциями и от здоровых людей штаммы бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и провести изучение их культуральных, морфологических свойств и ультраструктуры, сравнительно с их сокультивируемыми вариациями Serratia + Staphylococcus aureus
Провести изучение у монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus адгезивной, гемолитической (а-, тиолзависимой), атилизоцимной, антиинтерфероновой, антикомплсментарной, лецитиназной, ДНК-азной протистоцидной активностей и ЛТ-энтеротоксигенности, сравнительно с их сокультивируемыми вариациями (Serratia -<- Staphylococcus aureus)
На различных биологических моделях экспериментальной инфекции провести изучение некоторых биологических свойств монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций
Изучить спектр антибиогикоустойчивости монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций Serratia spp + Staphylococcus aureus к широко применяемым в практике аншбиотикам и провести подбор эффективных антибактериальных соединений среди производных азотсодержащих і егероциклов
Научная новизна исследований
С помощью электронного микроскопа описаны морфологические особенности взаимоотношений между бактериальными клетками монокультур бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus и > их совместно сокультивируемых вариаций Serratia+ Staphylococcus aureus
Отработаны наиболее оптимальные подходы для оценки этнологической значимости условно-патогенной грамоірицательной и грамположительной
5 бактериальной флоры в ассоциированной инфекции
Проведена и представлена сравнительная характеристика данных об адгезивной, гемолитической, ДНК-азной, антилизоцимиои, антиинтерфероновой, антикомплементарной, лецитиназной активностей и ЛТ-энтеротоксигснности у монокулыур и совместно сокультивируемых вариаций бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus
Сокультивируемые вариации штаммов бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus чаще, чем их монокультуры обладают способностью синтезировать высокоактивный термолабильный энтероюксин, а- и гиолзависимый гемолизины, лецитиназу, ДПК-азу, способны к адіезии, что подтверждает их этиологическую роль при инфекционных процессах различной локализации
Выявлено расширение спектра аптибиотикоустойчивости у сокультивируемых вариаций штаммов бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus, чем их монокультур Отобраны эффективные ашибактериальные соединения среди производных азотсодержащих гетероциклов (бензимидазолы и ксантины) к монокультурам и сокультивируемым вариациям бакіерий рода Serratia и Staphylococcus aureus
В процессе работы, от онкологических и урологических больных, страдающих инфекционными осложнениями в ассоциации с бактериями рода Serratia spp и Staphylococcus aureus были выдетены два штамма Е coll, обладающие комплексом факторов патогенности, которые депонированы в ГНИИСК имени Л А Гарасевичц и запатенюваны (Escherichia coll ГНИИСК №280, иагент №2203765, Escherichia coh ГНИИСК №281, патент №2293764 от 26 01 2006)
Теоретическая и практическая значимость работы
Данные о повышении у совместно сокультивируемых вариаций (Serratia+
Staphylococcus aureus) адгезивной, лецитиназной, гемолитической (а- и
тиодзависимои), ДНК-азной, антилизоцимиои, антиинтерфероновой
антикомплементарной активностей, ЗП -энтеротоксигенности, вирулентных свойств, чем у их монокультур, расширяет представление о роли ассоциаций этих бактерий в этиологии инфекционных заболеваний человека и позволяет провести профилактику неблагоприятного течения инфекции и правильный подбор антимикробных препаратов
Основные положения, выносимые на защиту
1 У совместно сокультивируемых вариаций бактерий рода Serratia +
Staphylococcus aureus более выражены адгезивная, гемолитическая (а- и
тиолзависимый), ДНК-азная, лецитиназная, антилизоцимная, антиинтерфероновая,
ангикомплементарная активности и ЛТ-энтеротоксигенность, чем у их монокультур
2 На модели экспериментальной инфекции выявлено, что при совместном
сокульгивироваиии бактерий Serratia и Staphylococcus aureus проявляется более
выраженная экспрессия факторов патогенності! и персистенции, чем у монокультур
3 При совместном сокулыивировании бактерий рода Serratia и Staphylococcus
aureus происходит расширение спектра лекарственной устойчивости к широко
применяемым в практике антибиотикам и производным азотсодержащих
гетероциклов
Апробация работы
Диссертация обсуждена на совместном заседании кафедры микробиотогии, вирусологии и иммунологии, кафедры биолоіии и медицинской генетики, инфекционных болезней с курсом эпидемиочопш, ЦНИИ БГМУ и правления Башкирского отделения Всероссийского общества эпидемиологов, микробиологов и паразитотогов (Уфа, 2007) Результаты работы были представлены на научных конференциях молодых ученых Республики Башкоріосган «Медицинская наука» 2004-200бгг, на Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня основания филиала «Иммуноиренарат» ФГУП «НПО «Микроген» МЗ и СР РФ (Уфа, 2005), на X международной научной конференции «Здоровье семьи-XXI век» (Бангкок-Паттайя, Таиланд, 2006) на I международной (X всероссийской) пироговской студенческой научно-медицинской конференции, на Всероссийской научной конференции «Вопросы морфологии», посвященной профессору С 3 Лукманову (Москва-Берлин) (2006)
Внедрение в практику
Результаты исследования, освещающие биологические свойства монокультур бактерии рода Serratia и Staphylococcus aureus и их сокультивируемых вариаций внедрены в практические и лекционные курсы кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Башкирского государственного медицинского университета и в бактериологическую лабораторию Республиканской клинической больницы им Г Г Кувагова
7 Публикации
По теме диссертации опубликовано 9 научных работ Объем и структура диссертации
Текст диссертации изложен на 155 страницах компьютерного текста, содержит введение, обзор литературы, материалы и методы исследовании, 7 глав результатов собственных исследований, заключение, выводы, практические рекомендации, список литературы, который включает 102 отечественных и 91 зарубежных источников Иллюстрации представтены 24 рисунками и 15 таблицами
Факторы патогенности бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus 15-26 выделенных в виде моно- и ассоциированных культур
Среди возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний, урологических и кишечных инфекций в последние годы доминируют многочисленные представители семейства Enterobacteriaceae [58,131,132,135,141,146,152,158,172,193] и Staphylococcus spp., а также их ассоциации. Сведения о клинической картине инфекций, вызванных ассоциациями Serratia spp. и Staphylococcus aureus весьма немногочисленны и противоречивы.
В настоящее время наблюдается переход от традиционного представления о бактериях как строго одноклеточных организмах к представлению о микробных сообществах как целостных структурах, регулирующих свои поведенческие реакции в зависимости от изменения условий обитания [30].
В разных участках человеческого тела (кожа, слизистые оболочки) в соответствии с условиями обитания формируются специфические ассоциации (биотопы) микроорганизмов, состоящие из разнообразных видовых сочетаний [75,137]. В процессе эволюции в результате взаимодействия между макроорганизмом и окружающими его микроорганизмами происходил отбор определенных видов бактерий, использующих организм хозяина как среду обитания. Так сформировались симбиотические ассоциации, составляющие нормальную микрофлору организма человека и животных.
Межвидовые взаимодействия микроорганизмов наиболее полно изучены на примере микробного сообщества ротовой полости [44]. Межвидовые коммуникации у бактерий могут служить для синхронизации специализированных функций видов в группе. Способы коммуникации среди генетически идентичных клеток, по всей вероятности, отличается от сигналов при межвидовых коммуникациях. Главной сигнальной молекулой при межвидовых коммуникациях является AI-2. Подтверждением этому является факт обнаружения гена luxS, кодирующего фермент, необходимый для синтеза молекулы AI-2, у нескольких видов бактерий ротовой полости. Позже наличие AI-2 было показано более чем у 30 видов бактерий, включающих грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы [45].
При превышении некоторой пороговой величины отрицательно воздействующих на организм токсических факторов микробиоценозы выходят из состояния равновесия, что вызывает микроэкологические и иммунные нарушения [35,100]. Это приводит к доминированию условно-патогенных микробов, усилению генетического обмена и возможному формированию клонов, несущих гены лекарственной устойчивости и генетические детерминанты «островов» патогенности, ассоциированные с адгезивными, цитотоксическими и энтеротоксическими свойствами бактерий [39,158,167,170,175], которые потенциально могут иметь неблагоприятные последствия для организма. Значительная роль в этом принадлежит условно-патогенной микрофлоре, в частности представителям родов Enterobacter, Citrobacter, Proteus, Serratia (сем. Enterobacteriaceae), а также Staphylococcus, Streptococcus и др. Как показано в исследованиях многих авторов [39,100], цитробактер, энтеробактер, серрация, протеи и другие условно-патогенные микроорганизмы, при снижении иммунологической резистентности организма, также могут вызывать изменения функции кишечника, формированию воспалительных процессов в различных органах в результате воздействия пептидных токсинов микробов. Изменение этиологической структуры инфекционной заболеваемости, по мнению многих исследователей, связано с неблагоприятной экологической обстановкой, нерациональным применением противомикробных препаратов, нарушением естественной резистентности макроорганизма [81]. Установлено, что патогенная и условно-патогенная микрофлора, наиболее часто колонизирующая различные участки тела человека обладает значительным набором ферментативных свойств и полирезистентностью к широкому спектру антибиотиков [53], являясь потенциальным фактором развития эндогенных инфекционных заболеваний [47].
В доступной нам литературе описаны случаи заболевания с тяжелым длительным течением, в том числе и с неблагоприятным исходом, характеризовавшиеся присутствием в очагах хирургической инфекции ассоциаций энтеробактерий, псевдомонад и стафилококков одновременно. По-видимому, в ассоциациях микроорганизмов различной родовой принадлежности [8] происходит усиление патогенного и персистентного потенциала симбионтной микрофлоры гнойно-септической инфекции, что сопровождается прогрессированием заболевания [24].
Частая встречаемость стафилококков в ранние сроки заболевания при хирургической инфекции позволяют сделать вывод о важной роли грамположительных кокков в инициации инфекционного процесса [85]. Низкая распространенность и выраженность антилизоцимного признака у стафилококков, вероятно, не позволяют им длительно противостоять защитным силам организма и пролонгировать заболевание [24]. С другой стороны, инициируя патологический процесс, грамположительные кокки, по-видимому, определяют условия для возможного развития в очаге инфекции как особой экологической нише грамотрицательных микроорганизмов с имеющимся или приобретаемым впоследствии высоким персистентным потенциалом, что повышает вероятность развития тяжелого хронического процесса [23].
В доступной нам литературе зачастую констатируется лишь видовой состав возбудителей, которые обнаруживаются, в основном, в ассоциациях. При этом, как правило, не учитывается, что в микробных ассоциациях между разными видами возбудителей могут возникать сложные и неоднозначные взаимоотношения, что может оказать существенное влияние на характер инфекционного процесса [9,37,119]. Одновременное развитие нескольких возбудителей приводит не только к суммированию их болезнетворных возможностей, но и вызывает усиление вирулентности ассоциантов. [24]
Многие представители условно-патогенных энтеробактерий являются причиной гнойно-воспалительных, урологических, гинекологических кишечных заболеваний, а также причиной внутрибольничных инфекций [5]. По данным В.И.Покровского (1985 г.) от внутрибольничных инфекций, вызываемых условно-патогенными микроорганизмами, ежегодно страдает свыше 2 миллионов жителей России. Так, по данным С.В.Прозоровского с соавт., (1991) [76] внутрибольничные инфекции, вызываемые условно патогенными микроорганизмами регистрируются у 18% госпитализированных больных и 3% из них погибают. В реанимационных отделениях в 30% случаев пневмоний, 25% инфекций мочевыводящих путей, 16% септицемии и в 8% хирургических раневых инфекций, а также в 86% случаев причинной пролежней у тяжелобольных являются условно патогенные микроорганизмы [47,51,52]. Особенно высока смертность среди детского населения. При этом дети и люди пожилого возраста представляют группы риска [22].
Таким образом, приведенные литературные данные показывают, что бактерии рода Serratia и Staphylococcus aureus выделяются при смешанных гнойно-воспалительных, токсико-септических, урологических и кишечных заболеваниях могут быть причиной развития, как моно, так и смешанных гнойно-воспалительных, урологических и кишечных инфекций. В последние годы многие исследователи с тревогой отмечают увеличение удельного веса ассоциированных инфекций, в связи этим изучение механизма развития ассоциированной инфекции является весьма актуальной проблемой современной инфектологии
Морфологические и культуральные свойства бактерий рода Serratia и 42-46 Staphylococcus aureus
Таким образом, полученные результаты показывают, что штаммы бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus при совместном сокультивировании чаще проявляют а-гемолитическую активность чем их монокультуры, что по нашему мнению, возможно, связано с взаимным индуцированием а-гемолитической активности, что необходимо учитывать при оценке этиологической значимости ассоциаций этих бактерий, выделенных при инфекционных процессах различной локализации. Albesa J. et al. [106], Barbers L.J et al. [108] доказали, что бактерии кишечной группы синтезируют отличающийся от а-гемолизина тиолзависимый гемолизин, который в той или иной степени обуславливает патогенный потенциал возбудителя.
Исходя из этого, нами была изучена способность синтезировать тиолзависимый гемолизин на кровяном агаре с эритроцитами кролика у монокультур штаммов Serratia spp. и Staphylococcus aureus и у их сокультивируемых вариаций: Serratia spp +Staphylococcus aureus.
Проведенные исследования показали, что из 78 монокультур Serratia spp. тиолзависимой гемолитической активностью обладали 21 (26,9±5,0%) штаммов, среди которых 4 (19,1±4,4%) высокой, 5 (23,8±4,8%) средней, 12 (57,1±5,6%) - слабой активностью, не проявляли активность 57(73,1±5,0%) культур. Из 10 культур выделенных от здоровых людей 2(20,0%) обладали слабой активностью. Из 82 монокультур Staphylococcus aureus 20 (24,4±4,7%) синтезировали тиолзависимый гемолизин, среди которых 3 (15,0±3,9%) проявляли высокую активность, 4 (20,0±4,4%) среднюю, 13 (65,0±5,2%) низкую активность и 62(75,6±4,7%) культуры не обладали активностью. Из культур изолированных от здоровых людей, один штамм давал высокую тиолзависимую гемолитическую активность. Среди 32 сокультивируемых вариаций 14 (43,6±7,7%) синтезировали тиолзависимый гемолизин, среди которых 7 (50,0±7,8%) проявляли высокую активность, 6 (42,9±5,4%)-среднюю и 1 (7,1±4,5%) слабую активность и не обладали активностью 18 (56,4±7,7%) вариаций (р 0,05). Таким образом, результаты данного раздела исследований позволяют нам сделать заключение, что бактерии рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus при совместном сокультивировании значительно чаще проявляют а- и тиолзависимую гемолитическую активности, чем монокультуры, что необходимо учитывать при оценке этиологической значимости культур выделенных в виде ассоциаций и соответственно при профилактике и лечении инфекций, вызванных ассоциациями этих бактерий.
Лецитиназную активность условно-патогенных бактерий, некоторые исследователи наряду с гемолитической и протеолитической активностями, относят к факторам патогенности, которая может быть одним из важнейших показателей вирулентности высеваемых клинических изолятов от больных с инфекционными процессами различной локализации [45,55,135]. Лецитиназа, разрушая лецитин, способствует высвобождению рецепторов, с которыми взаимодействуют микроорганизмы [22].
Исходя из вышеизложенного, мы сочли необходимым изучить лецитиназную активность монокультур бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus.
Изучение лецитиназной активности монокультур Serratia spp. и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus проводили на желточной среде Г.Н.Чистовича (1960).
Исследование лецитиназной активности показало, что из 78 культур Serratia spp. лецитиназную активность проявляли 26(33,3±5,3%), среди них высокоактивными были 9(34,6±5,3%), среднеактивными 10(38,5±5,5%), слабоактивными 7(26,9±5,0%) и были не активными 52 (64,7±5,4%) культуры. Из 82 моноштаммов Staphylococcus aureus лецитиназную активность проявляли 61 штамм (74,4±3,0%), среди которых высокую активность проявляли 14(22,9±3,0%) штаммов, 17(27,9±3,3%) среднюю, З0(49,1 ±5,0%) слабую активности и оказались не активными 21 (25,6±3,0%) культура.
В дальнейшем изучали изменение лецитиназной активности при совместном сокультивировании Serratia spp. + Staphylococcus aureus. При этом частота встречаемости лецитиназной активности была значительно выше, чем у монокультур: в частности из 32 вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus лецитиназную активностью проявляли 31(96,8±7,8%) вариация и не обладали активностью 1(3,2±0,5%) вариация. Необходимо отметить, что штаммы при совместном сокультивировании значительно чаще проявляли высокую и среднюю лецитиназную активности: из 31 положительных вариаций обладающих лецитиназной активностью, высокую степень активности проявляли 15(48,4±6,8%), среднюю - 15(48,4±6,8%) и слабую 1 (3,2±0,2%) вариация (Рис.13) (р 0,05).
Лецитиназная активность
В последние годы повсеместно отмечается тенденция увеличения удельного веса условно-патогенных бактерий, особенно их ассоциаций в развитии гнойно-воспалительных заболеваний, а также урологических, хирургических и кишечных инфекций [39].
Изменения структуры инфекционных заболеваний в сторону увеличения количества больных страдающих инфекционными процессами, вызванных ассоциацией условно-патогенных грамотрицательных и грамположительных бактерий связано с наличием у данных микроорганизмов факторов патогенности, которые в составе микст культур могут проявлять высокий патогенный потенциал.
Поэтому изучение некоторых биологических свойств в плане расшифровки этиологической значимости ассоциаций культур условно-патогенных грамотрицательных и грамположительных бактерий в развитии инфекционного процесса является актуальной проблемой медицинской микробиологии. Исходя из вышеизложенного, нами было проведено изучение некоторых факторов патогенности и персистирующих свойств монокультур бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus сравнительно с их сокультивируемыми вариациями.
Исследования проводились с 78 клиническими штаммами бактерий рода Serratia spp. и 82 штаммами Staphylococcus aureus, которые были выделены в виде монокультур и ассоциаций от больных с гнойно-воспалительными, кишечными и урологическими заболеваниями, а также их 32 экспериментально сокультивируемые вариации (Serratia spp. + Staphylococcus aureus).
Дополнительно были использованы по 10 штаммов Serratia spp. и Staphylococcus aureus выделенные от здоровых людей.
В качестве эталонных культур были использованы штаммы бактерии Serratia marcescens №№275, которые обладали комплексом факторов патогенности и депонированы в ГНИИСК имени Л.А. Тарасевича и запатентованы (Serratia marcescens ГНИИСК №275, патент №2247150), а также депонированный в ГНИИСК им. Л.А. Тарасевича штамм Staphylococcus aureus (АТСС 25923) любезно нам предоставленный бактериологической лабораторией Республиканской детской клинической больницы.
Культуральные, морфологические и биохимические свойства бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus были типичными для представителей своего рода: из 78 исследуемых штаммов Serratia spp. при первичном посеве на поверхность плотной питательной среды все давали характерный рост в виде изолированных колоний, а пигмент образующие давали красно-малиновый рост. В мясопептонном бульоне - вызывали равномерное помутнение с выпадением осадка к концу суточного культивирования. Исследования на подвижность методом бактериоскопии в раздавленной и висячей капель показали, что бактерии рода Serratia обладали поступательными и маятникообразными движениями. При посеве на полужидкий агар диффундировали в среду в течение суток. Штаммы бактерий рода Serratia spp. давали положительную реакцию Фогеса-Проскауэра, большинство штаммов медленно разжижали желатин, не обладали аргининдекарбоксилазной активностью, выделял сероводород и индол. При определении родовой принадлежности учитывали биохимическую активность культур по образованию газа в глюкозе, способности ферментировать манит, рамнозу, сорбит, арабинозу, сахарозу, ксилозу. При электронно-микроскопическом изучении бактериальные клетки представляли собой палочки длиной 1,1-1,3 мкм и шириной 0,5-0,6 мкм, окруженные перетрихиально расположенными жгутиками, которые имели различную длину и толщину (2x4-20 нм). Их количество и месторасположение различно и неодинаково у разных штаммов, среднее число жгутиков колебалось в пределах от 6 до 50-60 На окрашенных препаратах по Грамму бактериальные клетки представляли собой мелкие грамотрицательные палочки.
Из 82 исследуемых штаммов Staphylococcus aureus при первичном посеве на поверхность плотной питательной среды, колонии 24-часовых культур стафилококков составляли 1 - 3 мм в диаметре, с ровными краями, выпуклые, непрозрачные, образовали пигмент соломенно-желтого или золотистого цвета. Рост в бульонной культуре в начале культивирования сопровождается равномерным помутнением, с последующим выпадением рыхлого осадка.
Staphylococcus aureus грамположительны, располагаются скоплениями в виде виноградных гроздей и неподвижны.
В последние годы многие исследователи с большим вниманием относятся к изучению адгезивной активности бактерий, поскольку адгезивность является одним из ведущих факторов патогенности на начальном этапе развития инфекционного процесса. У S. aureus обнаружены белки-адгезины, которые взаимодействуют с полифункциональными протеинами и другими субстратами макроорганизма: лектинами, фибронектином, муцином и другими в процессе бактериальной колонизации [22]. Адгезины же условно-патогенных энтеробактерий, к которым относятся и бактерии рода Serratia - обнаружены особые органеллы, с помощью которых осуществляется их фиксация на поверхности клеток макроорганизма [23].
Известно, что рецепторы эпителиальных клеток, участвующих в адгезии, аналогичны структурам, которые определяют группу крови и поэтому метод гемагглютинации с эритроцитами человека, животных и птиц широко используется для предварительного выявления адгезинов бактерий.
Исходя из этого, целью данного раздела наших исследований явилось выявление адгезинов у бактериальных клеток в реакции гемагглютинации с эритроцитами цыпленка (З.Г.Габидуллин, авт.свид. №1312098 от 22.01.87) [38], как моно, так совместно сокультивируемых вариаций бактерий рода Serratia и Staphylococcus aureus.
Петля тонкого кишечника кролика
При изучении протистоцидной активности совместно сокультивируемых вариаций были получены следующие результаты: из 32 вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus гибель инфузорий туфелек в течение от 30 секунд до 5,5 минут происходила в 22(68,8±7,1%) вариациях, из которых 8(36,3±7,5%) вариаций вызывали гибель инфузорий в течении 30-90 секунд, 7(31,8±7,2%) - в течении 1,5-3,5 минут и 7(31,8±7,2%) вызывали гибель инфузорий в течении 3,5-5,5 минут. 10(31,2±7,1%) не вызывали обездвиживание и гибель инфузорий туфелек в течение 5,5 и более минут.
Полученные результаты исследований дают нам основание заключить, что более выраженной протистоцидной активностью обладают взвеси совместно сокультивируемых вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus чем их монокультуры, что возможно связано с высокой биологической активностью токсических продуктов продуцируемых ассоциациями этих бактерий.
При изучении биологических свойств бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus важным этапом явилось определение их лекарственной устойчивости. Нами было проведено сравнительное изучение антибиотикочувствительности монокультур бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus и их совместно сокультивируемых вариаций Serratia spp. + Staphylococcus aureus.
Определение антибиотикочувствительности условно-патогенных бактерий проведено методом стандартных дисков.
Исследование антибиотикочувствительности монокультур Serratia spp. показали, что штаммы были чувствительными к азлоциллину, амикацину, имипенему, канамицину, карбенициллину, меропенему, нетилмицину, офлоксацину, сизомицину, тобрамицину, цефаклору, цефалотину, цефепиму, цефоперазону, цефтриаксону, ципрофлоксацину. Штаммы Serratia spp. были умеренно чувствительными к клиндамицину, левомицетину, налидиксовои кислоте, неомицину, пиперацилину, фурадонину, фурагину, цефаклору и были не чувствительными к азитромицину, ампициллину, бензилпенициллину, ванкомицину, гентамицину, доксициклину, кларитромицину, линкомицину, оксациллину, олеандомицину, полимиксину, ристомицину, рифампицину, рокситромицину, стрептомицину, тетрациклину, фузидину, цефазолину, цефалексину, цефиксиму, цефотаксиму, цефтазидиму, цефуроксиму, эритромицину.
При изучении чувствительности к стандартному набору антибактериальных препаратов Staphylococcus aureus выявили, что штаммы были чувствительными к фузидину, тобрамицину, цефазолину, сизомицину, цефалексину, цефуроксиму, цефтриаксону, цефепиму, цефотаксиму, нетилмицину, офлоксациллину, рифампицину, кларитромицину, левомицетину, линкомицину, меропенему, ванкомицину, гентамицину, доксициклину, имипенему, амикацину. Умеренно чувствительными к фурагину, стрептомицину, цефалотину, цефоперазону, неомицину, карбенициллину, клиндамицину, канамицину, оксациллин, цефаклору, фурадонину и не чувствительны к пиперациллину, полимиксину, ристомицину, азлоциллину, азтреонаму, ампициллину, эритромицину, цефтазадиму, бензилпенициллину.
А исследование антибиотикорезистентности совместно сокультивируемых штаммов бактерий рода Serratia spp. + Staphylococcus aureus происходило расширение спектра резистентности культур. Исследуемые сокультивируемые штаммы были чувствительными к тобрамицину, нетилмицину, офлоксацину, карбенициллину 100, меропенему, имипенему, амикацину, умеренно чувствительными были к сизомицину, цефтриаксону, цефепиму, цефоперазону, гентамицину, карбенициллину25, неомицину, азлоциллину, цефазолину, цефалексину, цефтазидиму, ципрофлоксацину, а к остальным 32 антибиотикам вариации совместно сокультивируемых штаммов Serratia spp. + Staphylococcus aureus были не чувствительными.
Таким образом, результаты данного раздела исследований дают нам основание заключить, что при совместном сокультивировании бактерий рода Serratia spp. и Staphylococcus aureus происходит расширение спектра устойчивости к антибактериальным препаратам, чем у их монокультур.
В последние годы повсеместно отмечается распространение множественной резистентности среди микроорганизмов к широко применяемым в практике антибиотикам и химиопрепаратам (См 16).
Нами изучена противомикробная активность таких конденсированных гетероциклов, содержащих в своей структуре имидазольный цикл, как бензимидазолы, ксантины, а также активность ряда других гетероциклов. В первую очередь исходя из активности нитропроизводных имидазола, исследованиям были подвергнуты производные нитробензимидазола. Из 9 производных 5(6)-нитробензимидазола 5 соединений (3, 4, 9-11) проявляли только слабую противомикробную активность (МІЖ больше 50 мкг/мл).
Антибактериальную активность соли (бензимидазолил-2-тио) уксусных кислот не проявляли.
Испытаны также этиловые эфиры (бензимидазолил-2-тио) уксусных кислот, которые не проявляли антибактериальную активность.
Исследована противомикробная активность гидразидов (бензимидазоил-2-тио) уксусных кислот. Большинство активных соединений в положении 1 бензимидазола содержат остаток тиетанового цикла. Необходимо при этом отметить, что активность производных 5-бромсалицилового альдегида одинакова как у производного І-(тиетанил-З) бензимидазола, так и у производного І-(ІД-диоксотиетанил-З) бензимидазола. Обращает на себя внимание наличие активности у соединений с атомом галогена в своей структуре.
Определена противомикробная активность 2-гидразинобензимидазолов и их производных. Активность проявили соединения, содержащие в положении 1 бензимидазола остаток тиетанового цикла, их МПК равна 100 мкг/мл. Аналоги соединений, не содержащие заместителя в положении 1 бензимидазола соединения, проявляют меньшую активность.
Исследована противомикробная активность 10 производных тиазола, 15 производных 1,2,4-оксадиазола, производных 1,2,4-триазола и производных 1,3,5-триазина. Данные соединения не проявляли существенной антибактериальной активности.
