По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 616.981.455–36.2–07 DOI:10.33920/med-08-2108-10

Исследование способности штаммов Francisella tularensis к образованию биопленки

Наумова Ксения Викторовна младший научный сотрудник, отдел эпидемиологии, ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, д. 78, e-mail: naumowa.ksusha2012@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0001-5250-7530
Мазепа Андрей Владимирович канд. мед. наук, ведущий научный сотрудник, отдел эпидемиологии, ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, д. 78, e-mail: amazepa@list.ru, http://orcid.org/0000-0002-0843-4757
Сынгеева Аюна Константиновна младший научный сотрудник, отдел эпидемиологии, ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, д. 78, e-mail: ayuna_syngeeva@mail.ru, http://orcid.org/0000-0002-2995-4452
Куликалова Елена Станиславовна канд. мед. наук, заведующий отделом эпидемиологии, ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора, 664047, г. Иркутск, ул. Трилиссера, д. 78, e-mail: e.kulikalova@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0001-7034-5125

Представлены результаты изучения способности штаммов Francisella tularensis формировать биопленку на поверхности субстрата. Проведен качественный анализ образования биопленки на поверхности стеклянных пробирок при различных условиях культивирования. Установлено, что все исследованные штаммы так или иначе образуют биопленку, однако наиболее оптимальными условиями является температурный режим 22 ± 1 °C и экспозиция культивирования 192 часа.

Литература:

1. Кудрявцева Т. Ю., Попов В. П., Мокриевич А. Н., Куликалова Е. С., Холин А. В., Мазепа А. В., Транквилевский Д. В., Храмов М. В., Дятлов И. А. Эпизоотолого-эпидемиологическая ситуация по туляремии на территории России в 2020 г., прогноз на 2021 г. Проблемы особо опасных инфекций. 2021; 1: 29–39. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-1-29-39.

2. Куликалова Е. С., Перевалова М. А., Мазепа А. В. и др. Туляремия в Сибири и на дальнем Востоке в период с 2005 по 2016 г. Инфекционные болезни: Новости. Мнения. Обучение. 2018; 7–2: 115–121.

3. Предтеченский А. Б., Гавриленко О. Л., Каира А. Н., Россошанская Н. В., Соломай Т. В., Каира О. А. Проблемы организации противоэпидемических мероприятий по профилактике туляремии в Московской области. Здоровье населения и среда обитания. 2006; 11 (164): 15–18.

4. Клюева С. Н., Щуковская Т. Н., Бугоркова С. А. и др. Оценка стимулирующего влияния биогенного амина серотонина на капсулоподобное вещество Francisella tularensis. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2016; 4: 9–16.

5. Siebert C., Villers C., Pavlou G., Touquet B., Yakandawala N., Tardieux I., Renesto P. Francisella novicida and F. philomiragia biofilm features conditionning fitness in spring water and in presence of antibiotics. Plos One. 2020; 15–2: e0228591.

6. Chung M. C., Dean S., Marakasova E. S., Nwabueze A. O., & van Hoek M. L. Chitinases are negative regulators of Francisella novicida biofilms. Plos One. 2014; 9–3: e93119.

7. Margolis J. J., El-Etr S., Joubert L. M., Moore E., Robinson R., Rasley A., Spormann A. M., Monack D. M. Contributions of Francisella tularensis subsp. novicida chitinases and Sec secretion system to biofi lm formation on chitin. Appl Environ Microbiol. 2010; 76–2: 596–608.

8. Van Hoek M. L. Biofilms: an advancement in our understanding of Francisella species. Virulence. 2013; 4–8: 833–846.

9. Волох О. А., Уткин Д. В., Кузнецов О. С., Кузнецова Е. М. Изучение феномена образования биопленки у возбудителя туляремии. XVIII Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел. тезисы докладов. РАН, Научный совет РАН по электронной микроскопии, Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН, Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова РАН. 2013: 456.

1. Kudryavtseva T. Yu., Popov V. P., Mokrievich A. N., Kulikalova E. S., Kholin A. V., Mazepa A. V., Trankvilevsky D. V., Khramov M. V., Dyatlov I. A. Epizootiological and Epidemiological Situation on Tularemia in Russia in 2020, the Forecast for 2021. Problems of Particularly Dangerous Infections. 2021; 1: 32–42. DOI: 10.21055/0370-1069-2021-1-29-39. (in Russian)

2. Kulikalova E. S., Perevalova M. A., Mazepa A. V. et al. Tularemia in Siberia and Far East in 2005–2016. Infectious diseases: News, Opinions, Training. 2018; 25: 115–121. DOI: 10.24411/2305-3496-2018-12014. (in Russian)

3. Predtechensky A. B., Gavrilenko O. L., Kaira A. N., Rossoshanskaya N. V., Solomay T. V., Kaira O. A. Problems of organizing anti-epidemic measures for the prevention of tularemia in the Moscow region. Zdorov’e naselenija i sreda obitanija. 2006; 11 (164): 15–18. (in Russian)

4. Klyueva S. N., Schukovskaya T. N., Bugorkova S. A. et al. Evaluation of stimulating effect of biogenic amine serotonin on capsule-like substance of Francisella tularensis. Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2016; 4: 9–16. DOI: 10.36233/0372-9311-2016-4-9-16. (in Russian)

5. Siebert C., Villers C., Pavlou G., Touquet B., Yakandawala N., Tardieux I., Renesto P. Francisella novicida and F. philomiragia biofilm features conditionning fitness in spring water and in presence of antibiotics. PLoS One. 2020; 15–2: e0228591. — URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0228591. DOI: 10.1371/journal.pone.0228591.

6. Chung M. C., Dean S., Marakasova E. S., Nwabueze A. O., & van Hoek M. L. Chitinases are negative regulators of Francisella novicida biofilms. PloS One. 2014; 9–3: e93119. — URL: https://journals.plos.org/ plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0093119. DOI: 10.1371/journal.pone.0093119.

7. Margolis J. J., El-Etr S., Joubert L. M., Moore E., Robinson R., Rasley A., Spormann A. M., Monack D. M. Contributions of Francisella tularensis subsp. novicida chitinases and Sec secretion system to biofi lm formation on chitin. Appl Environ Microbiol. 2010; 2: 596–608. DOI: 10.1128/AEM.02037–09.

8. Van Hoek M. L. Biofilms: an advancement in our understanding of Francisella species. Virulence. 2013; 4 (8): 833–846. DOI: 10.4161/viru.27023.

9. Volokh O. A., Utkin D. V., Kuznetsov O. S., Kuznetsova E. M. Study of the phenomenon of biofilm formation in the causative agent of tularemia. XVIII Russian Symposium on Scanning Electron Microscopy and Analytical Methods for the Study of Solids, abstracts. RAS, RAS Scientific Council on Electron Microscopy, Institute of Problems of Microelectronics Technology and High-Purity Materials, RAS, A. V. Shubnikov Institute of Crystallography, RAS. 2013: 456. (in Russian)

На территории России находится большое количество очень стойких природных очагов туляремии [1–3]. Одним из факторов, определяющих их стабильность, является высокая экологическая пластичность Francisella tularensis, обладающего способностью длительного сохранения в естественных биоценозах в виде некультивируемых форм, в том числе в составе биопленок [4, 5]. В то же время известно о способности этого возбудителя прикрепляться к различным поверхностям, в том числе к хитину водных обитателей, используя его в качестве субстрата и основного источника углерода и азота [6, 7]. Длительной циркуляции возбудителя туляремии в водных экосистемах способствует разнообразие водной биоты, ряд представителей которой поддерживает сохранение вирулентности [8]. В организме человека микроб размножается в месте входных ворот, вызывая некротически-воспалительную реакцию с развитием на коже — язвы, на миндалинах — некротической ангины, в легких — очаговой некротической пневмонии. Возможным механизмом, участвующим в возникновении такой реакции, является образование возбудителем туляремии биопленки в месте попадания в организм. Тем не менее до сих пор мало изучены механизмы, позволяющие возбудителю туляремии в полной мере адаптироваться к условиям окружающим среды и содействующие длительной циркуляции вне теплокровного организма.

Цель работы: изучение способности штаммов F. tularensis образовывать биопленку в жидкой питательной среде при различных условиях культивирования.

Эксперимент проводили с использованием 10 штаммов F. tularensis, относящихся к четырем подвидам: F. tularensis subsp. holarctica, F. tularensis subsp. mediasiatica, F. tularensis subsp. tularensis и F. tularensis subsp. novicida (табл. 1). Все работы выполняли в соответствии с требованиями СП 1.3.3118–13 «Безопасность работы с микроорганизмами I–II групп патогенности (опасности)».

Эксперимент № 1. Подбирали оптимальные среды для изучения способности формирования биопленки туляремийным микробом. Использовали следующие жидкие питательные среды: бульон Хоттингера (БХ) и мясопептонный бульон (МПБ) (ФКУЗ «Иркутский научно-исследовательский противочумный институт» Роспотребнадзора); бульон Мюллера — Хинтона (ФБУН ГНЦ ПМБ, п. Оболенск) с добавлением глюкозо-витаминной добавки (ГВД) — (ФБУН ГНЦ ПМБ, п. Оболенск). ГВД вносили из расчета 2 мл и 4 мл на 100 мл среды.

Для Цитирования:
Наумова Ксения Викторовна, Мазепа Андрей Владимирович, Сынгеева Аюна Константиновна, Куликалова Елена Станиславовна, Исследование способности штаммов Francisella tularensis к образованию биопленки. Санитарный врач. 2021;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: