МЕХАНИЗМЫ БАКТЕРИЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ В РЕАЛИЗАЦИИ ОБЩИХ АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫХ ЭФФЕКТОВ КАТИОНОВ МЕТАЛЛОВ В КУЛЬТУРЕ STREPTOCOCCUS PYOGENES

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель. Оценка ингибирующего воздействия миллимолярных концентраций двухвалентных катионов металлов, различающихся первичными механизмами реализации токсичности, на культуру S.pyogenes. Материалы и методы. Суспензию бактерий S.pyogenes, содержавшую 108 КОЕ/мл, засевали газоном на чашки Петри с питательным агаром. Спустя 30 мин на поверхность газона с помощью 36-канального штампа-репликатора каплями объемом по 5 мкл наносили водные растворы солей с концентрацией по катионам металлов от 5х10-3 М до 5х10-1 М. Затем чашки с культурой бактерий инкубировали в течение суток при 37°С, после чего определяли диаметр зоны задержки роста. Для оценки наличия (отсутствия) в зонах задержки роста жизнеспособных бактерий из центра зоны производили посевы материала в пробирки с питательным бульоном, которые термостатировали в течение срока до пяти суток при 37°С, после чего оценивали прозрачность питательного бульона. Результаты. По действию на газоне культуры S.pyogenes в диапазоне концентраций металлов от 50 до 500 мМ относительно невысокую активность демонстрируют катионы меди и железа, промежуточные эффекты реализуют кобальт, никель и марганец, наиболее высокий потенциал отличает катионы цинка. При этом высокую бактерицидную активность проявляют катионы железа и меди, умеренную - катионы цинка, отсутствие регистрируемой бактерицидной активности характеризует действие марганца, никеля и кобальта. Заключение. Ингибирующее действие двухвалентных катионов тяжелых металлов на газоне культуры S.pyogenes с большой вероятностью включает бактериостатический и бактерицидный компоненты, проявление активности которых определяется первичными механизмами реализации токсических свойств катионов.

Об авторах

С. Б. Чекнев

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи

Автор, ответственный за переписку.
Email: noemail@neicon.ru
Россия

Е. И. Вострова

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи

Email: noemail@neicon.ru
Россия

С. В. Кисиль

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи

Email: noemail@neicon.ru
Россия

М. А. Сарычева

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи

Email: noemail@neicon.ru
Россия

А. В. Востров

Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф.Гамалеи

Email: noemail@neicon.ru
Россия

Список литературы

  1. Бузолева Л.С., Кривошеева А.М. Влияние тяжелых металлов на размножение патогенных бактерий. Успехи соврем. естествознания. 2013, 7: 30-33.
  2. Савченко О.И., Кравчук Т.Н., Тапальский Д.В., Филиппова В.А. Антибактериальное действие катионов тяжелых металлов. Пробл. здоровья и экологии. 2014, 2 (40): 104109.
  3. Чекнев С.Б., Вострова Е.И., Апресова М.А., Писковская Л.С., Востров А.В. Торможение роста бактерий в культурах Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa в присутствии катионов меди и цинка. Журн. микробиол. 2015, 2: 9-17.
  4. Чекнев С.Б., Вострова Е.И., Сарычева М.А., Кисиль С.В., Анисимов В.В., Востров А.В. Торможение роста бактерий в культурах Streptococcus pyogenes и Streptococcus agalac-tiae в присутствии катионов меди и цинка. Журн. микробиол. 2017, 3: 26-35.
  5. Bayle L., Chimalapati S., Schoehn G. et al. Zinc uptake by Streptococcus pneumoniae depends on both AdcA and AdcAII and is essential for normal bacterial morphology and virulence. Molec. Microbiol. 2011, 82 (4): 904-916.
  6. Botella H., Stadthagen G., Lugo-Villarino G. et al. Metallobiology of host-pathogen interactions: an intoxicating new insight. Trends Microbiol. 2012, 20 (3): 106-112.
  7. Crane J.K., Byrd I.W., Boedeker E.C. Virulence inhibition by zinc of Shiga-toxigenic Escherichia coli. Infect. Immunity. 2011, 79 (4): 1696-1705.
  8. Crane J.K., Naeher T.M., Shulgina I. et al. Effect of zinc on enteropathogenic Escherichia coli infection. Infect. Immunity. 2007, 75 (12): 5974-5984.
  9. Dixon S.J., Lemberg K.M., Lamprecht M.R. et al. Ferroptosis: an iron-dependent form of non-apoptotic cell death. Cell. 2012, 149: 1060-1072.
  10. Dupont D.P., Duhamel G.E., Carlson M.P., Mathiesen M.R. Effect of divalent cations on hemolysin synthesis by Serpulina (Treponema) hyodysenteriae: inhibition induced by zinc and copper. Vet. Microbiol. 1994, 41: 63-73.
  11. Huynh C., Andrews N.W. Iron acquisition within host cells and the pathogenicity of Leishmania. Cell. Microbiol. 2008,10 (2): 293-300.
  12. Kirsten A., Herzberg M., Voigt A. et al. Contributions of five secondary metal uptake systems to metal homeostasis of Cupriavidus metallidurans CH34. J. Bacteriol. 2011, 193 (18): 46524663.
  13. Kloosterman T.G., Witwicki R.M., van der Kooi-Pol M.M. et al. Opposite effects of Mn2+ and Zn2+ on PsaR-mediated expression of the virulence genes pcpA, prtA, and psaBCA of Streptococcus pneumoniae. J. Bacteriol. 2008, 190 (15): 5382-5393.
  14. Lensbouer J.J., Patel A., Sirianni J.P., Doyle R.P. Functional characterization and metal ion specificity of the metal-citrate complex transporter from Strepromyces coelicolor. J. Bacteriol. 2008, 190 (16): 5616-5623.
  15. Nies D.H. Microbial heavy-metal resistance. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999, 51: 730750.
  16. Ong C.-I.Y., Walker M.J., McEwan A.G. Zinc disrupts central carbon metabolism and capsule biosynthesis in Streptococcus pyogenes. Scientific Reports. 2015, 5: 10 p.
  17. Remy L., Carriere M., Derre-Bobillot M. et al. The Staphylococcus aureus Opp1 ABC transporter impairs nickel and cobalt in zinc-depleted conditions and contributes to virulence. Molec. Microbiol. 2013, 87 (4): 730-743.
  18. Waldron K.J., Robinson N.J. How do bacterial cells ensure that metalloproteins get the correct metal? Nature Reviews Microbiol. 2009, 7 (1): 25-35.
  19. Wang P., Lutton A., Olesik J. et al. A novel iron- and copper-binding protein in the Lyme disease spirochaete. Molec. Microbiol. 2012, 86 (6): 1441-1451.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Чекнев С.Б., Вострова Е.И., Кисиль С.В., Сарычева М.А., Востров А.В., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС77-75442 от 01.04.2019 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах