Биологические науки/6.Микробиология

 

Д.м.н. Савченко Т.Н.

Волгоградский государственный медицинский университет, Россия

 

Факторы, способствующие персистенции эшерихий в кишечной микробиоте  при дисбактериозе

 

                Резидентная микрофлора человека обеспечивает неспецифическую резистентность макроорганизма. Микроорганизмы, колонизирующие кишечник, препятствуют контаминации слизистых оболочек пищеварительного тракта условно-патогенной и патогенной флорой, используя в качестве защиты от возбудителя широко представленную группу секретируемых бактериальных субстанций [1,2].  Факторы, способствующие персистенции, рассматриваются в качестве маркера, обусловливающего длительное переживание патогена в организме хозяина. К таким признакам относят способность бактерий деградировать лизоцим (АЛА) и инактивировать интерферон (АИА).

           Цель работы

           Определение факторов, способствующих персистенции эшерихий в кишечнике человека при дисбактериозе.

           Материалы  и методы исследования

           В качестве материала для исследования отобраны штаммы эшерихий, выделенные из кишечника больных при наличии у них дисбиоза. В группу сравнения вошли практически здоровые люди. Идентификации подвергнуто 300 штаммов E.coli. Изучение факторов персистенции проводили по общепринятой методике [2].

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенные исследования выявили широкое распространение факторов персистенции у эшерихий, высеянных из организма лиц обследуемых групп. Установлено, что все изученные штаммы (100%) обладали одним или двумя персистентными признаками (табл. 1).

У подавляющего большинства микроорганизмов определялась АЛА – 91,74±0,11% (100) и АИА – 77,06±0,69% (84).

Таблица 1

Распространенность и средние величины антилизоцимной и

антиинтерфероновой активности у эшерихий,

колонизирующих кишечник при дисбактериозе, мкг/мл, у.е.

 

Исследуемый признак

Распространенность, %

М±m

Антилизоцимная активность

91,74±0,11

3,34±0,10

Антиинтерфероновая активность

77,06±0,69

1,71±0,21

        

Проведенные исследования позволили определить диапазон выраженности и средние значения исследуемых признаков. Данные распространенности эшерихий в зависимости от величины антилизоцимной активности представлены на рис. 1.

Рис. 1. Антилизоцимная активность эшерихий, выделенных при дисбактериозе

         Большая часть бактерий, выделенных при нарушении кишечного микробиоценоза, обладала персистентными свойствами с умеренными и высокими значениями. Так, у 19,3% (21) антилизоцимная активность была равна 5 мкг/мл, 35,7 (39 штаммов) – 4 мкг/мл, 22,9 (25) – 3 мкг/мл. Низкую АЛА обнаружило 13,8% эшерихий, при этом активность 1 мкг/мл наблюдалась у 2,8% (3), 2 мкг/мл – 11,0 (12), у 8,3% (9) – АЛА отсутствовала совсем. Средняя величина антилизоцимного признака у эшерихий, колонизирующих кишечник больных дисбактериозом, составила 3,34±0,11 мкг/мл, что достоверно выше, чем таковая эшерихий в микрофлоре практически здоровых людей – 1,58±0,09 мкг/мл (р<0,05).

         Увеличение АЛА у эшерихий, выделенных из кишечника при дисбактериозе, объясняется тем, что при таком биоценозе наблюдается воспалительное состояние слизистой оболочки кишечника, что сопровождается повышением концентрации эндогенного лизоцима, усиленно секретируемого экзокриноцитами толстой кишки в ответ на колонизацию пищеварительного тракта условно-патогенными микроорганизмами. Кроме того, осваивая экологическую нишу, условно-патогенные микроорганизмы вырабатывают сами лизоцим, необходимый для формирования биоценоза, что приводит к компенсаторному увеличению антилизоцимной активности у представителей индигенной флоры.

         Распределение штаммов эшерихий, выделенных из испражнений больных дисбактериозом в зависимости от выраженности антиинтерферонового признака, представлены на рис. 2.

Рис.2. Антиинтерфероновая активность эшерихий, выделенных из кишечника при дисбактериозе

Из представленного рис.2 видно, что большинство культур обладало низкой антиинтерфероновой активностью, при этом АИА в одну условную единицу проявило 22,1% (24) штаммов, 2 у.е. – 33,9% (37). Умеренная выраженность данного признака определялась в 16,5% (18), из них АИА 3 у.е. встречалась в 10,1% (11), 4 у.е. – 6,4% (7). Способностью инактивировать лейкоцитарный интерферон в концентрации 5 у.е. обладали 2,7% (3), 6 у.е. – 1,8% (2). Отсутствие изучаемого признака регистрировалось в 22,9% (25). В среднем антиинтерфероновая активность у эшерихий, выделенных из кишечника людей с дисбактериозом, определялась в концентрации 1,71±0,21 у.е., что незначительно превышает АИА штаммов, населяющих кишечник здоровых людей, - 1,18±0,18 у.е. (р<0,05). Преобладание в кишечном микробиоценозе эшерихий с низкими показателями антиинтерферонового признака может быть объяснено незначительным содержанием интерферона в данной экологической нише.

Для получения критериев, дифференцирующих нормо- и нозоварианты, нами проведено сравнение биопрофилей эшерихий, выделенных из испражнений здоровых людей и лиц с дисбактериозом. Анализ сочетания факторов персистенции у культур, полученных при дисбактериозе, позволил описать три биопрофиля эшерихий, аналогичные группе здоровых людей. Установлено, что культуры с отсутствием изучаемых признаков в микрофлоре при дисбактериозе не определялись.

В данной группе исследованных бактерий преобладали эшерихии с набором двух секретируемых факторов (АЛА+АИА). Однако,  процент таковых культур при дисбактериозе был достоверно выше, чем в группе сравнения (87,5 и 53,2 соответственно), (р<0,01). Штаммы с изолированной антилизоцимной активностью чаще встречались у практически здоровых людей (соответственно 27,3 и 9,3%), (р<0,01).

 

Рис.3. Факторы персистенции эшерихий, выделенных из кишечника при дисбактериозе

            Таким образом, биопрофиль большинства эшерихий, высеянных из кишечника больных дисбактериозом, характеризуется наличием нескольких факторов персистенции, что, возможно, является приспособительным механизмом в условиях взаимодействия с условно-патогенными микроорганизмами.

         Обнаружение секретируемых признаков у симбионтов согласуется с имеющимися литературными данными [2] и, видимо, направлено на адгезию и переживание эшерихий в эконише, с одной стороны, и обеспечение колонизационной резистентности – с другой.

         Заключение

          При изучении свойств эшерихий, высеянных из кишечника лиц обследуемых групп, было выявлено широкое распространение факторов персистенции, ведущим из которых является антилизоцимная активность, при этом выраженность изучаемых признаков у штаммов, полученных от людей с нарушением микроэкологии, была достоверно выше, чем у культур, выделенных из испражнений практически здоровых людей (р<0,01).

Выявленный антилизоцимный признак необходим симбионтам для преодоления тканевого лизоцима, лизоцимной активности других сочленов биоценоза и устойчивого существования последнего. Логично ожидать, что антилизоцимактивные формы инактивируют данный фермент, и именно в этом состоит механизм взаимодействия микроорганизмов, формирующих микрофлору кишечного тракта. Развитию дисбактериоза, вероятно, предшествует истощение запасов мурамидазы у представителей индигенной флоры, что позволяет условно-патогенным микроорганизмам подавить лизоцимную активность эшерихий и колонизировать данную эконишу.

         Литература

1.     Бухарин О. В. Персистенция патогенных бактерий: теория и практи­ка / О.В.Бухарин   // Журн. микробиол. - 2000. - № 4. - С. 4-7.

2.     Ляшенко И.Э. Факторы персистенции Escherichia coli: автореф. дис….канд.мед.наук. – Оренбург, 1995. – 23 с.