Сборник материалов заочной конференции .docx

Антимикробную активность изучаемых соединений по отношению к эталонным штаммам

Staphylococcusaureus, Escherichiacoli, Bacillussubtillis определяли стандартным методом серийных разведений в мясопептонном бульоне при бактериальной нагрузке 5∙10 микробных единиц в 1 мл раствора. За действующую дозу принимали минимальную субингибирующую концентрацию соединений – максимальное разведение, приводящее к полному подавлению развития бактериальных тесткультур.

Материалы исследования: В ходе исследования были использованы клеточные культуры

Staphylococcusaureus – грамположительная, неподвижная, шаровидная бактерия, не образует капсул и спор. Диаметр клетки составляет от 0,6 до 1,2 мкм. На МПА образует гладкие выпуклые мутные колонии желтого цвета диаметром около 4 мм. Хорошо растет на бульоне, сначала вызывая его равномерное помутнение, а затем образуя рыхлый хлопьевидный осадок. Бактерии данного вида дают весьма характерный рост в желатине, через 24-28 часов (наряду с обильным ростом по ходу укола микробиологической иглы) наблюдают начальное разжижение среды, а на 4- 5-е сутки образуется открытая вниз воронка, заполненная разжиженной средой.

Входе исследования были изучены вещества, выбор которых обусловлен:

-универсальностию методов синтеза;

-наличие биологической активности многих известных полиоксосистем и их производных

(противомикробной, противовоспалительной, противовирусной и др.), позволяющее сделать отбор базовых структур для создания предшественников лекарственных препаратов;

- верно установленные закономерности структура/действие некоторых биологически активных полиоксосистем и их производных.

Методы исследования: Метод последовательных разведений был использован для определения минимальных подавляющих концентраций ди- и поликарбонильных соединений на рост бактерий S.aureus.

Для определения оптической плотности бактериальной суспензии был использован фотоэлектроколориметр.

Для выполнения данного этапа работы предварительно были приготовлены: стерильная жидкая питательная среда (МПА), стерильные пробирки – по 13 штук для каждой серии разведений, стерильные наконечники, растворы соединений, взвеси культур микроорганизмов.

Для приготовления растворов исследуемые соединения растворялись в 15 мл дистиллированной воды. Культуры микроорганизмов высеивались на 1,5 % МПА и инкубировались в термостате 24

часа при T = 37С.

В пробирки автоматической пипеткой вносились по 5 мл мясопептонного бульона (МПБ).

Затем в первую пробирку вносили 5 мл исследуемого соединения, содержимое первой пробирки

21

тщательно пипетировалось с последующим переносом 5 мл во 2-ую пробирку, из 2-й в 3-ю, из 3-й

в4-ю и так до 10-й, из которой 5 мл удалялось.

Врезультате титрования, в каждой последующей пробирке содержалась концентрация в двое меньше, чем в предыдущей. Содержимое 11-й пробирки служило контролем роста бактерий,

12-й – контролем стерильности питательной среды, а 13-й контролем стерильности раствора исследуемого соединения. Для приготовления каждого разведения использовался стерильный наконечник пипетки. Во все пробирки, кроме 12-й и 13-й, вносилось 100 мкл суспензии микроорганизмов. Суспензии готовились из суточных агаровой культур по стандарту мутности.

Пробирки инкубировали в термостате 24часа при T = 37 С.

Результаты исследований: Учет результатов проводился визуально, при этом отмечалось наличие роста (сравнивали с контролем роста микроорганизма) или его отсутствие (сравнивали с контролем среды).

Для оценки влияния изучаемых соединений на рост микроорганизмов производили пересев из пробирок на чашки Петри с 1,5 % МПА по секторам, инкубировали чашки Петри в термостате

24 часа при T = 37 С.

При последующем учете результатов установлено, что при концентрации 1:1 происходит видимое подавление роста микроорганизмов. Также установлено, что при определенных концентрациях некоторых соединений у клеточной культуры S. aureus наблюдается подавление пигментации. Результаты исследования представлены в таблице 1.

В первой серии эксперимента было установлено, что изучаемые химические соединения не оказывают ярко выраженного бактерицидного эффекта на исследуемые микроорганизмы. Однако,

следует отметить, что для ряда веществ характерно проявление субингибирующих концентраций при содержании веществ в количестве 0,1 моль. При высеве микроорганизмов на плотные питательные среды из пробирок с разной концентрацией изучаемых веществ было установлено,

что химические соединения ТВА 29, ТВА 65, МПК 54 в определенных концентрациях оказывают влияние на пигментообразование S. aureus, что на наш взгляд можно объяснить влиянием данных соединений на чувством кворума.

Таблица 1. Определение МПК исследуемых соединений в отношении S. aureus

КИШЕЧНАЯ МИКРОФЛОРА КАК МИШЕНЬ ТЕРАПЕВТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

ПРИ ОЖИРЕНИИ

В.И. Кузнецова Оренбургский государственный медицинский университет, г. Оренбург

Кафедра биологической химии Заведующий кафедрой – проф., д.м.н. А.А. Никоноров

Научный руководитель – доц., к.б.н. Е.Н. Лебедева

Ожирение, сахарный диабет 2-го типа и неспецифическое воспаление сегодня приобрели эпидемический характер по всему миру. В связи с этим, в литературе появилась новая концепция,

получившая название "MicrObesity" (Микробы и ожирение), которая посвящена особой роли дисбактериоза и его влияния на метаболизм и энергетический обмен у людей с ожирением.

Существуют неоспоримые доказательства, которые указывают на влияние образа жизни,

наследственной предрасположенности, факторов окружающей среды и восприимчивости организма на развитие ожирения. Так же общепринятой является теория дисбаланса между потреблением и расходом энергии. Метаболическая активность кишечной микрофлоры помогает извлекать энергию из потребляемой пищи и запасать ее в жировой ткани человека для последующего использования. Ряд исследователей считает, что кишечная микрофлора каждого человека имеет свою метаболическую активность, и определенные изменения ее состава могут служить предрасполагающим фактором к развитию ожирения. Несмотря на знание основных механизмов этиологии и патогенеза, распространение ожирения по всему миру увеличивается из года в год в течение последних 30 лет. Ожирение тесно связано с широким спектром метаболических нарушений, в том числе дислипидемией, артериальной гипертензией, сердечно-

сосудистыми заболеваниями, нарушенной толерантностью к глюкозе, сахарным диабетом 2 типа,

и неалкогольным стеатогепатитом. В данной статье приводится обзор результатов последних исследований, которые дают частичное объяснение тому, как микробное сообщество участвует в появлении жировой массы, резистентности к инсулину и неспецифического воспаления, которые,

объединяясь, характеризуют ожирение. В серии экспериментов проводилась пересадка кишечной

23

флоры безмикробным мышам, выросшим в стерильной среде. В результате наблюдалось увеличение массы жировой ткани за две недели на 60% без каких-либо изменений в питании, что сопровождалось развитием ИР, гипертрофией адипоцитов, повышением уровней лептина и глюкозы в крови.

Среди ключевых факторов, участвующих в развитии ожирения и осуществляющих контроль над жировой массой тела, выделяют: FIAF (Fastinginducedadiposefactor); АМФ-

протеинкиназа, активированная рецепторами 41 и 43 G-белка, которые непосредственно связаны с микрофлорой кишечника. Кроме того, стало известно, что неспецифическое воспаление может быть связано с микрофлорой кишечника посредством эндотоксемии (в результате которой,

повышается уровень липополисахарида (ЛПС) в плазме крови), а также с воздействием глюкагон-

подобного пептида-2 (GLP-2), эндоканнабиноидных систем (eCB) и конкретных бактерий

(например, Bifidobacterium SPP.). Кроме того, появление пре- и пробиотического лечебного питания является многообещающим подходом для изменения метаболических нарушений,

связанных с дисбактериозом, возникающим при ожирении.

Многочисленные исследования подтверждают, что среди причин, потенциально участвующих в развитии метаболической эндотоксемии, играют роль взаимоотношения «хозяин-

бактерия», которые контролируют барьерную функцию кишечника. Бактериальные липополисахариды (ЛПС) являются триггерным фактором системного воспаления, способствуя продукции провоспалительных цитокинов: ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-альфа, ИАП-1. Наличие в крови эндотоксинов (или увеличение уровня ЛПС в плазме) может быть результатом нескольких механизмов, в том числе повышения продукции эндотоксинов измененной микрофлорой кишечника. В здоровых физиологических условиях эпителий кишечника действует как мощный и непрерывный барьер, который предотвращает бактериальные транслокации (т.е. ЛПС). Тем не менее, различные эндогенные и / или экзогенные факторы приводят к изменению этой защитной функции. Предполагают, что ЛПС через CD14-рецепторный аппарат влияют на чувствительность

кинсулину, приводя к развитию этих расстройств. Так, у пациентов с СД 2-го типа наблюдается более высокий уровень ЛПС, чем у пациентов без диабета. Среди признанных факторов, ведущих

кповреждению эпителия кишечника (и тем самым способствующих появлению метаболической эндотоксемии), выделяют постоянное действие стресса, потребление алкоголя и действие радиации. Кроме того, известно, что изменения в распределении и локализации плотных контактов (zonula occludens) и окклюдинов (жѐсткие соединительные белки) в ткани кишечника ведут к увеличению проницаемости эпителия. Это было выявлено в ходе проведения экспериментов с ожирением и сахарным диабетом у грызунов. Микрофлора кишечника определяет проницаемость его для жировых клеток посредством ЛПС и эндоканнабиноидных

систем (eCB). Гиперактивация эндоканнабиноидных систем способствует увеличению

24

проницаемости кишечника и последующему увеличению уровня ЛПС плазмы крови и системного воспаления. Взаимовлияние между системой еCB и микрофлорой осуществляет регуляцию адипогенеза, непосредственно воздействуя на жировую ткань, а также, воздействуя косвенно, за счет увеличения уровня ЛПС в плазме. Изменения в микрофлоре кишечника, индуцированные пребиотиками, снижают реакцию системы еCB, тем самым укрепляя кишечный барьер и способствуя нормализации липогенеза.

Недавние исследования показали, что лечение пребиотиками измененной микрофлоры кишечника у мышей с генетическим ожирением приводило к значительному улучшению кишечной проницаемости. Это явление было связано с увеличением жѐсткости соединительных белков путѐм экспрессии мРНК и лучшим распределением белка. Было обнаружено, что усиление кишечного барьера приводит к снижению уровня плазменных ЛПС и неспецифического воспалительного процесса (т.е. снижению циркулирующих цитокинов). Кроме того, снижение системного воспаления при лечении пребиотиками коррелирует с заметным снижением окислительно-восстановительных реакций в ткани печени. Эти данные убедительно доказывают,

что изменение кишечной микрофлоры пребиотиками у мышей с ожирением может действовать благоприятно на кишечный барьер, но механизмы, с помощью которых пребиотики улучшают проницаемость кишечника в конкретном контексте ожирения еще предстоит выяснить. С этой целью необходимо исследовать роль конкретного пептида кишечника, участвующего в контроле пролиферации эпителиальных клеток и целостности кишечного барьера, а именно глюкагон-

подобного пептида (GLP-2).В ходе многочисленных исследований было выявлено, что индуцированные пребиотиком изменения микрофлоры кишечника способствуют синтезу GLP-1

(проглюкагонм РНК и GLP-1 пептид) в проксимальном отделе толстой кишки с помощью механизма, связанного с дифференциацией клеток-предшественников в энтероэндокринные клетки. Учитывая то, что GLP-1 и GLP-2 продуцируются и секретируются L-клетками, и что эндогенная выработка GLP-1 возрастает при индуцированных пребиотиком изменениях в микрофлоре кишечника, необходимо уделить внимание GLP-2. Увеличение эндогенной продукции GLP-2 связано с улучшением функции слизистого барьера кишечника с помощью восстановления плотных контактов и распределения белка. Для дальнейшего изучения роли GLP-2

в протекторной роли пребиотиков, необходимо заблокировать GLP-2-рецепторы одновременно с пребиотическими изменениями микрофлоры кишечника. В результате антагонист GLP-2

полностью блокирует основные эффекты пребиотического лечения. Следовательно, без функционального GLP-2-рецептора, лечение пребиотикомне снижает метаболическую эндотоксемию, воспаление печени и маркеры окислительного стресса. В совокупности эти данные подтверждают концепцию, что специфические изменения микрофлоры кишечника улучшают проницаемость кишечника с помощью GLP-2-зависимого механизма.

25

Последние результаты исследований перевернули наши представления о патогенезе многих заболеваний, что вызвало огромный интерес к углубленному изучению микробиоты человека.

Физиологические процессы, регулирующие вес тела и энергетический гомеостаз, в том числе периферические и центральные регуляторные сигналы к потреблению пищи и их интеграция,

активно изучаются в течение последних 10 лет. Механизмы, лежащие в основе ожирения,

появления жировой массы и развития неспецифического воспаления на сегодняшний день не полностью определены. Следует сделать выводы, что, несмотря на то, что биологами предложены новые мощные подходы в изучении этой молекулярной системы, необходимо продолжать многочисленные исследования, чтобы понять механизм появления конкретных изменений в микробном сообществе кишечника, которые могут способствовать или противодействовать развитию ожирения, а также связанных с ним заболеваний. Необходимы дальнейшие исследования микроэкологии кишечника человека с учетом возрастных особенностей для решения вопроса: может ли изменение кишечной микрофлоры способствовать лечению пациентов с ССС,

ожирением и СД 2-го типа.

ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКРООРГАНИЗМОВ

М.А. Кузнецова, А.Н. Исламгулова Оренбургский государственный медицинский университет, г. Оренбург

Кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии Заведующий кафедрой – проф., д.б.н. Е.А. Михайлова

Научный руководитель – доц., к.б.н. С.Б. Киргизова, доц., к.м.н. Л.М. Азнабаева

Актуальность. Инфекция – это взаимодействие микроорганизма с макроорганизмом в определенных условиях внешней и социальной среды, в результате которого развиваются патологические, защитные, приспособительные, компенсаторные реакции, которые объединяются в инфекционный процесс. Исход этого взаимодействия зависит от вирулентности возбудителя и относительной степени устойчивости или восприимчивости хозяина.

Изучение факторов патогенности и вирулентности является значимым в настоящем времени, так как современные методы борьбы с патогенными микроорганизмами несовершенны и ограничиваются применением антибиотиков. Освоение данных свойств позволит найти новые способы ингибирования патогенных микроорганизмов, разработать новые лекарства с минимальным побочным эффектом. Также, благодаря этим свойствам возможно оценить влияние различных патогенных микроорганизмов на организм хозяина и выявить их характерные признаки, что позволит диагностировать различные заболевания.

26

Цель. В этой статье мы рассмотрим факторы патогенности и вирулентности, подробно проанализируем каждый из них, используя современные данные, на основе которых сделаем соответствующие выводы.

Под патогенностью микроорганизмов понимается видовой генетический признак,

потенциальная возможность вызвать при благоприятных условиях инфекционный процесс,

способность микроорганизмов приживаться в тканях организма хозяина, размножаясь в них,

вызывая патологические изменения.

По признаку патогенности все существующие микроорганизмы подразделяют на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. Сапрофиты – как правило, свободноживущие бактерии, которые используют для питания мертвые органические остатки. Другая группа патогенных микроорганизмов – факультативные паразиты (возбудители ботулизма, столбняка,

злокачественного отека), способные существовать и даже размножаться во внешней среде. К

условно-патогенным микроорганизмам относятся микробы, способные при снижении естественной резистентности макроорганизма вызывать заболевания. Как правило, условно-

патогенными микроорганизмами являются представители нормальной микрофлоры кишечника животных.

Патогенность является эволюционно закрепленной характеристикой вида, которая контролируется тремя типами генов: гены собственных хромосом и гены, привнесенные плазмидами и умеренными фагами.

Способность патогенных микроорганизмов размножаться и развиваться в макроорганизме

– хозяине зависит от наличия у них специализированных структурных молекул. По своему назначению они разделяются на:

-факторы инвазивности, которые способствуют проникновению и распространению патогенов в тканях макроорганизма;

-факторы адгезии и колонизации;

-факторы агрессии, которые обеспечивают устойчивость микробов к действию защитных реакций организма-хозяина (фагоцитозу, активности лизоцима, комплемента, антител и др.);

-токсические факторы.

Для преодоления защитных структур макроорганизма (кожи, слизистых оболочек)

бактерии выделяют ферменты, которые способствуют диффузии микробов во внутреннюю среду организма. К ферментам инвазивности относят бактериальные гиалуронидазу, нейраминидазу,

коллагеназу, фибринолизин, лецитиназу С, протеазы и др. Важным фактором инвазивности являются жгутики, которые обеспечивают микроорганизмам подвижность и быстрое проникновение в ткани.

27

Пусковыми механизмами инфекционного процесса являются адгезия и колонизация.

Адгезия происходит в результате специфического взаимодействия особых молекулярных структур

(адгезинов), расположенных на поверхности микробов, с рецепторами клеток макроорганизма и обусловливает способность микробов к размножению и заселению только определенных тканей и органов.

Патогенность как особое качество болезнетворного вида микроба проявляется в агрессивных его свойствах и в токсическом действии на организм. Некоторые патогенные микробы, размножаясь в организме или на питательной среде в пробирке, вырабатывают растворимые продукты, получившие название агрессины, предназначенные для подавления действия фагоцитов. Также бактерии использую особые структурные элементы (капсулы;

специфические белки клеточной стенки; белки, ассоциированные с липополисахаридами и т.д.) и

физиологические реакции для подавления неспецифических и специфических защитных реакций макроорганизма.

Важнейшими факторами патогенности являются токсины микроорганизмов, которые повреждают ткани макроорганизма и играют главную роль в патогенезе инфекционных заболеваний. По физико-химическим и биологическим свойствам бактериальные токсины условно делятся на экзотоксины, секретируемые самой клеткой и выделяемые во внешнюю среду, и

эндотоксины, освобождаемые при разрушении бактериальной клетки.

Фактически все возбудители инфекционных заболеваний являются патогенными, но далеко не все из них способны вызывать инфекционный процесс. Мерой патогенности является вирулентность.

О вирулентности микроорганизмов в естественных условиях судят по тяжести и исходу вызываемого ими заболевания. Вирулентность микробов не является постоянной. Штаммы одного и того же вида бактерий по вирулентности могут быть высоко-, умеренно, слабовирулентными или авирулентными (невирулентными). Вирулентность микроорганизма можно повысить или понизить искусственными приемами.

Длительное выращивание культур вне организма на обычных питательных средах,

выращивание культур при максимальной температуре, добавление к культурам антисептических веществ ослабляют вирулентность микроорганизмов. Основываясь на этом принципе, готовят ослабленные живые вакцины, которые затем применяют против заразных болезней.

Вирулентность микроба может понижаться и в естественных условиях под действием солнечных лучей, высушивания и пр. Так же в естественные условия может произойти и повышение вирулентности путем пассажа микроорганизма через восприимчивый организм,

поэтому больных заразной болезнью необходимо немедленно изолировать от здоровых.

28

Таким образом, вирулентность как мера патогенности – величина переменная. Она может быть повышена, понижена и даже утеряна. Генетические факторы, детерминирующие вирулентность, изучены пока лишь у некоторых патогенных микроорганизмов. Хромосомное картирование таких факторов и знание маркеров, коррелирующих с вирулентностью, позволит в будущем в короткие сроки получать штаммы с нужными для микробиологов характеристиками.

Если рассматривать меру вирулентности, то вводится понятие измерение вирулентности,

которое заключается в том, что различные дозах одних и тех же микроорганизмы оказывают разный эффект на макроорганизм. За меру измерения взята летальная доза. Таким образом выделяют:

-Минимальная летальная доза (DLM) – минимальное количество живых микробов или их токсинов, вызывающие за определенный срок гибель большинства взятых в опыт животных определенного вида;

-Безусловно смертельная доза (DCL) – вызывает гибель всех зараженных животных;

-Средняя летальная доза (LD50) – наименьшая доза микробов, вызывающая гибель половины зараженных организмов.

Вывод. Изучение патогенности и вирулентности микроорганизмов необходимо для понимания ответных защитных реакций иммунной системы человека и механизмов их формирования в ответ на вредное воздействие патогенов, с целью разработки эффективных препаратов для борьбы с инфекционными агентами.

СОСТОЯНИЕ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

ПАРЕНТЕРАЛЬНЫМИ ГЕПАТИТАМИ В, С, D

О.Ю. Куковякина, Е.В. Зоренко Оренбургский государственный медицинский университет, г. Оренбург

Кафедра микробиологии, вирусологии, иммунологии Заведующий кафедрой – проф., д.б.н. Е.А. Михайлова

Научный руководитель – доц., к.б.н. С.Б. Киргизова, проф., д.б.н. Е.А. Михайлова

Актуальность. Проблема вирусных гепатитов одна из самых значимых в современной медицине, решение которой имеет огромное значение для всего человеческого общества. Особую важность в последние 10-15 лет приобрела проблема лечения и профилактики парентеральных гепатитов В, С и D.

Основное значение в настоящее время имеет проблема хронических гепатитов и их исходов в цирроз и рак печени. При гепатите В около 10% острых форм переходит в хронические

29

заболевания, а при гепатите С – до 60% случаев. У 10-20% больных хроническими формами гепатита развивается в дальнейшем цирроз или первичный рак печени.

К настоящему времени в мире насчитывается около 300 млн. человек носителей вируса гепатита В и более 500 млн. человек, инфицированных вирусом гепатита С. Ежегодно в мире умирает около 1 млн. человек от цирроза и рака печени, индуцированных данными вирусами.

Цель исследования – изучить на примере Оренбурга и Оренбургской области заболеваемость парентеральными гепатитами B, C, D и пути их распространения и передачи среди населения региона.

Материалы и методы. Заболеваемость парентеральными гепатитами была изучена по данным ГБУЗ «Оренбургский областной центр по профилактике и борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниями» за последние 5 лет.

Результаты: В Оренбурге и Оренбургской области к концу 90-х годов уровень заболеваемость достиг в среднем 55 человек на 100 000 населения, а по отдельным районам - 60 на

100 000 населения, что связано в первую очередь с циркуляцией вирусов в среде парентеральных наркоманов и последующим распространением инфекции на общую популяцию населения области. Это лишь "видимая часть айсберга", ибо большинство случаев острого гепатита В и С протекает без желтухи и, как правило, не попадает в поле зрения врачей.

При анализе заболеваемости парентеральными гепатитами B, C и D за последние 5 лет на территории Оренбургской области были установлены следующие показатели распространенности заболеваемости гепатитами: в 2010-2011 году число заболевших составило в среднем 50 человек на 100 000 населения. Источником заражения гепатитами 2010-2011 г. являлись половой контакт и попадание вируса в кровь через инъекции, в основном, среди наркозависимых людей. В 2012-2013

годах число инфицированных лиц увеличилось в 2, а то и в 3 раза и составило в общем количестве

100-145 человек на 100 000 населения. В этих годах были выявлены случаи инфицирования вирусами не только половым путем и парентеральным – наркоманов, но и стало шоком новость,

что при переливании крови были заражены беременные женщины. В данном случае можно судить о безобразной халатности врачей. При исследовании динамики заболеваемости в 2015 году отмечено усугубления положения в плане заболеваниями гепатитами населения, особенно самым распространенным гепатитом B (по данным за 2 квартала 2015 года).

Вывод: Заболеваемость парентеральными гепатитами в Оренбургской области достаточно высока и в настоящее время не наблюдается процесса снижения показателя инфицирования населения гепатитами В и С. В связи, с чем в Оренбургской области необходимо проведение комплексных мероприятий по снижению заболеваемостью парентеральными гепатитами,

включающих в себя не только плановую иммунизацию населения, но и эффективную санитарно-

просветительную работу.

30