Резюме
В статье представлены результаты проведенного микробиологического исследования по изучению адгезивной активности штаммов Streptococcuspneumoniae, выделенных на территории Республики Казахстан. Было установлено, что наиболее высокой адгезивной способностью обладали штаммы, выделенные из носоглотки, а штаммы из мокроты и жидкости среднего уха обладали низкой средней способностью к адгезии.
Ключевые слова: адгезивная способность, Streptococcuspneumoniae, носоглотка, мокрота, жидкость среднего уха.
Адгезивная способность представляет собой первый этап развития микробиологического патогенеза инфекционного заболевания и рассматривается как пререквизит успешной колонизации микроорганизма в организме хозяина. Адгезивная способность соотносится с другими патогенными факторами микроорганизма и позволяет сформировать вирулентные свойства возбудителя [1].
Адгезивная способность микроорганизмов зависит от типа тканей, биотопа, возраста, здоровья и генетических особенностей макроорганизма. Адгезия на эпителиальных тканях носоглотки формирует бактерионосительство. Этот момент особенно актуален для микроорганизмаS.pneumoniae, отдельные штаммы которого могут развивать инвазивные инфекции. Поэтому актуально изучать способность к адгезии штаммов возбудителя, выделенных из различных источников –биотопов.
Цель исследования. Изучить способность к адгезии штаммов S.pneumoniae, выделенных из различных биотопов: носоглотки, нижних дыхательных путей и из среднего уха у больных детей и носителей пневмококковой инфекции в возрасте до 5 лет
Материалы и методы. Изучение адгезивной активности штаммов проводили развернутым методом по методике В.И. Брилиса и др.(1986) с учетом ростовых потребностей микроорганизма [2]. Штаммы S. pneumoniae выращивали в триптиказо-соевом бульоне с добавлением 10% лошадиной сыворотки в течение 18 часов и готовили взвесь культуры 0,5 мутности по МакФарланду. Формализи-рованные человеческие эритроциты группы 0(I) группы, отмытые двукратно фосфатным буфером путем и осажденные центрифугированием при скорости 500 об/мин использовали как клеточный субстрат. Взвесь эритроцитов с концентрацией 100 млн/мл готовили в фосфатно-буферном растворе.
В пробирки вносили по 0,5 мл приготовленных взвесей и инкубировали при температуре 370С в электрической мешалке 33 об/мин в течение 60 минут. Затем готовили мазок-препарат на предметном стекле, высушивали, фиксировали метиловым спиртом и окрашивали по Романовскому-Гимзе.
Для оценки адгезивной способности использовали индекс адгезивности микроорганизмов (ИАМ):
ИАМ
СПА (средний показатель адгезии) - среднее количество бактериальных клеток, прикрепившихся к 1 эритроциту при подсчете 50 эритроцитов с учетом не более 5 эритроцитов в одном поле зрения. Показатели СПА от 0 до 1,0 считали нулевой адгезивной активностью, низкой – от 1,01 до 2,0, средней –от 2,01 до 4,0 и высокой –свыше 4,0.
Коэффициент участия эритроцитов в адгезивном процессе (К) - процент эритроцитов, имеющих на своей поверхности адгезированные микробы.
Отсутствие адгезивной активности интерпретировали при значении ИАМ ≤1,75, показатели от 1,76 до 2,5указывали на низкую адгезивную активность, средняя адгезивная активность –от 2,51 до 4,0 и высокая адгезивная активность при показателе ИАМ свыше 4,0.
Результаты и обсуждение. В рамках НТП «Мониторинг штаммов Streptococcuspneumoniae, циркулирующих на отдельных территориях Республики Казахстан и оценка эффективности проводимой вакцинации против пневмококковой инфекции», реализованного в 2014-2016гг., нами были изучены адгезивные способности 35 штаммов Streptococcuspneumoniae, выделенных у детей в возрасте до 5 лет. Были получены 25 штаммов возбудителя у больных детей с неинвазивными инфекциями и 10 штаммов у «здоровых» бактерионосителей.
Результаты изучения степени адгезивной активности штаммов Streptococcuspneumoniae, выделенных из клинического материала разных биотопов - мазок из носоглотки, жидкость среднего уха и мокроты, представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Степень адгезивной активности (СПА) выделенных штаммов Streptococcuspneumoniae
|
Степень адгезивности микроорганизма |
Клинический материал |
||
|
Мазок из носоглотки |
Мокрота |
Жидкость из среднего уха |
|
|
Нулевая |
0 |
0,88 |
0,7±0,12 |
|
M±m (%) |
5,3% |
50% |
|
|
Низкая |
1,71±0,07 |
1,71±0,07 |
1,71±0,15 |
|
M±m (%) |
47,4% |
47,4% |
33,3% |
|
Средняя |
2,92±0,72 |
2,91±0,15 |
3,4 |
|
M±m (%) |
20% |
42,1% |
16,7% |
|
Высокая |
6,8±0,78 |
6,9 |
0 |
|
M±m (%) |
50% |
5,3% |
|
Анализ данных таблицы 1 показал, что средний показатель адгезии у штаммов, выделенных из носоглотки, выше в сравнении, чем у штаммов из мокроты и жидкости среднего уха.
На рисунке 1 представлено распределение штаммов пневмококка по индексу адгезивной активности, где большая часть штаммов находится в группах низкой и средней адгезивной активности.
Группировка полученных данных в зависимости от биотопа (рисунок 2) показывает, что среди изученных штаммов отсутствуют неадгезивные штаммы. Низкой и средней адгезивными активностями обладают штаммы при пневмококковых инфекциях, тогда как штаммы, выделенные при «здоровом» носоглоточном бактерионосительстве обладают высокой адгезивной способностью, достигающей 50%, а штаммы из мокроты и жидкости среднего уха показали высокую адгезивную способность в 5,3% и 16,7%.
Обсуждение. Адгезивная способность микроорганизмов играет важную роль в развитии заболевания и формированию длительной персистенции в организме человека, тем самым способствует горизонтальному распространению возбудителя в популяции[3].
Данные о адгезивной способности штаммов S.pneumoniaeв зависимости от серотипа не подтверждаются многократными исследованиями зарубежных и отечественных ученых[4-6].Однако было выявлено, что выраженность полисахарида капсулы влияет на снижение способности штамма к адгезии, а также зависимость адгезивной активности от места выделения штамма[7].
Эти данные подтверждают необходимость дальнейшего изучения данного процесса.
Литература
- Маянский А.Н., Воробьева О.Н., Малышева Э.Ф., Малышев Ю.В. Взаимоотношения между естественной колонизацией и адгезией бактерий к буккальному эпителию у человека. Журн. микробиол. 1987, № 2: 1820.
- БрилисВ.И., БриленеТ.А., ЛенцнерХ.П., ЛенцнерА.А.. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов// Лабораторное дело.–1986.-№4. –С. 210-214.
- Simell B., Auranen K., Käyhty H., Goldblatt D., Dagan R., O’Brien K. L. The fundamental link between pneumococcal carriage and disease // Expert Rev. Vaccines. –2012. -№11(7). –P. 841–855.
- Andersson B., Leffler H., Magnusson G. and Svanborg Eden, C. Molecular mechanisms of adhesion of
- Streptococcus pneumoniae to human oropharyngeal epithelialcells//ScandJInfectDisSuppl.–1983.-№39.–P.45-47.
- AnderssonB., Svanborg-EdenC. Attachment of Streptococcus pneumoniae to human pharyngeal epithelial cells/ / Respiration.–1989. –№55(1).–P.49-52.
- КветнаяА.С. Микробиологические основы патогенеза пнеевмококковой инфекции у детей: автореф.… канд.мед.наук: 03.00.07. –Спб.,1995.-С.36.
- Novick S., Shagan M., Blau K, Lifshitz S., Givon-Lavi N., Grossman N, Bodner L., Dagan R., Nebenzahl Y.M.Adhesion and invasion of Streptococcs pneumoniae to primary and secondary respiratory epithelial cells// Molecular Medicine Reports.–2003. –№15(1).–P. 65-74.