Новый подход к изучению проблемы сапронозов (на модели Listeria monocytogenes)

Введение. После долгого периода непризнания сапронозы и сапрозоонозы заняли полноправное место в классификации инфекционных болезней. Между тем эволюционно сложившиеся особенности этих инфекций остаются не до конца изученными. Выявляются новые факты, связанные со спецификой их циркуляции как во внешней среде, так и в организме теплокровных, изучаются возможности существования в организме гидробионтов и растений, формирование некультивируемых форм и т. д. Однако в последнее время исследователи все большее внимание обращают на возможности микроорганизмов существовать в определенных консорциумах, взаимодействуя с микроорганизмами других видов. В этом плане исследования по проблеме сапронозов пока остаются немногочисленными. Цель работы: в модельных экспериментах оценить способность сапротрофных бактерий, выделенных из почвы и морской среды, формировать поликультуральные биопленки с Listeria monocytogenes, относимой к сапронозам, и определить характер их взаимодействия. Материалы и методы. Исследования проводили в 2017–2019 гг., используя музейные штаммы разных вариантов Listeria monocytogenes из коллекции НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.П. Сомова и сапрофитические бактерии, выделенные из морской среды и почвы. Биопленки изучали спектрофотометрическим методом, численность жизнеспособных клеток определяли числом колониеобразующих единиц в 1 мл (КОЕ/мл). Результаты исследования показали, что бактерии смешанного микробного сообщества, живущего в биопленке, могут взаимодействовать друг с другом путем конкуренции либо сотрудничества. Вывод. Сотрудничество между разными штаммами микроорганизмов, находящихся в почве или морской среде, может способствовать лучшей адаптации и выживаемости L. monocytogenes, представляющих потенциальную опасность для населения. Данный факт отражает эпидемиологическую значимость морской и почвенной среды.

1. Сомов Г.П., Литвин В.Ю. Сапрофитизм и паразитизм патогенных бактерий: экологические аспекты. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1988. 208 с.

2. Литвин В.Ю., Гинцбург А.Л., Пушкарева В.И., Романова Ю.М., Боев Б.В. Эпидемиологические аспекты экологии бактерий. М.: Фармпринт, 1998. 229 с.

3. Панин А.Л., Белов А.Б. Актуальные теоретические вопросы эколого-эпидемиологической концепции сапронозов и возможные пути их решения // Успехи современной биологии. 2018. Т. 138. № 4. С. 352–372

4. Fernandez L, Mercader JM, Planas-Fиlix M, Torrents D. Adaptation to environmental factors shapes the organization of regulatory regions in microbial communities. BMC Genomics. 2014; 15: 877. doi: 10.1186/1471-2164-15-877

5. Comolli LR. Intra- and inter-species interactions in microbial communities. Front. Microbiol. 2014; 5:629. doi: 10.3389/fmicb.2014.00629

6. Giaouris E, Heir E, Desvaux M. et al. Intra- and inter-species interactions within biofilms of important foodborne bacterial pathogens. Front. Microbiol. 2015; 6:841. doi: 10.3389/fmicb.2015.00841

7. Миллер Г.Г. Биологическое значение ассоциаций микроорганизмов // Вестник РАМН. 2000. № 1. С. 45–51.

8. Яковлев А.А., Раков А.В., Поздеева Е.С. Значение межвидовых и внутривидовых взаимодействий микроорганизмов как суборганизменного уровня в иерархии эпидемического процесса // Эпидемиология и инфекционные болезни. 2020. № 25 (3) С. 118–128.

9. Тимченко Н.Ф., Раков А.В., Терентьева Н.А., Псарева Е.К., Яковлев А.А. Характеристика смешанных биопленок бактерий семейства Enterobacteriaceae Yersinia pseudotuberculosis и Salmonella Enteritidis in vitro // Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2019. № 1(77). С. 19–22.

10. Бухарин О.В. Симбиотические взаимоотношения микроорганизмов при инфекции // Журнал микробиологии эпидемиологии и иммунобиологии. 2013. № 1. С. 93–97.

11. Lee KWK, Periasamy S, Mukherjee M, Xie C, Kjelleberg, Rice SA. Biofilm development and enhanced stress resistance of a model, mixed-species community biofilm. ISME J. 2014;8(4):894–907. doi: 10.1038/ismej.2013.194

12. Høiby N. A short history of microbial biofilms and biofilm infections. APMIS. 2017;125(4):272–275. doi: 10.1111/apm.12686

13. Сомов Г.П., Бузолева Л.С. Адаптация патогенных бактерий к абиотическим факторам окружающей среды. Владивосток: Примполиграфкомбинат, 2004. 167 с.

14. Яковлев А.А. Морская эпидемиология. Владивосток: Медицина ДВ, 2004. 132 с.

15. You J, Xue X, Cao L. et al. Inhibition of Vibrio biofilm formation by a marine actinomycete strain A66. Appl Microbiol Biotechnol. 2007;76:1137–1144. doi: 10.1007/s00253-007-1074-x

16. Сидоренко М.Л., Бузолева Л.С., Костенков Н.М. Влияние свойств почв на сохранение и размножение листерий и иерсиний // Почвоведение. 2006. Т. 39. № 2. С. 211–217.

17. Глазырина Т.А., Бузолева Л.С., Зайцева Е.А., Сомов Г.П. Дифференциально-диагностическая среда для выделения листерий. Патент РФ на изобретение № 2184782. 11.02.1999. Доступно по https://patents.google.com/patent/RU2184782C2/en?oq=2184782. Ссылка активна на 01.04.2021.

18. Бузолева Л.С. Способ приготовления питательной среды для учета сапрофитных гетеротрофных бактерий в морской воде. Патент РФ № 2425870. 10.08.2011. Бюлл. № 22. Доступно по: https://patents.google.com/patent/RU2425870C1/ru. Ссылка активна на 01.04.2021.

19. Еськова А.И., Яковлев А.А., Ким А.В. Моделирование межвидового взаимодействия Yersinia pseudotuberculosis и Listeria monocytogenes в поликультуральной биопленке с микроорганизмами, выделенными из прибрежных вод Японского моря // Бюллетень экспериментальной медицины. 2020. Т. 170. № 10. С. 482–486.

20. Сидоренко М.Л., Бузолева Л.С. Характер взаимоотношений сапрофитной микрофлоры почв через газообразные метаболиты // Микробиология. 2008. Т. 77. № 2. С. 273–277.