Отправить статью по E-mail ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ БИОПЛЕНОК В УСЛОВИЯХ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА
- Авторы: Рыбальченко О.В.1,2, Орлова О.Г.1,2, Вишневская О.Н.1,2, Капустина В.В.1, Потокин И.Л.2, Лаврикова В.В.3
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Гос.НИИ особо чистых биопрепаратов
- ОАО «Биопрепарат»
- Выпуск: Том 93, № 6 (2016)
- Страницы: 3-10
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Дата подачи: 10.04.2019
- Дата публикации: 28.12.2016
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/article/view/98
- DOI: https://doi.org/10.36233/0372-9311-2016-6-3-10
- ID: 98
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель. Исследование влияния микрогравитации на формирование бактериальных биопленок Lactobacillus plantarum 8РА-3 в условиях космического полета. Материалы и методы. Информацию о влиянии микрогравитации на развитие биопленок получали при исследовании пробиотических лактобацилл L. plantarum 8РА-3 в специальной аппаратуре в процессе проведения космических экспериментов на российском сегменте Международной Космической Станции. Сравнительный анализ роста планктонных и биопленочных форм клеток, развивающихся в условиях космического полета и в наземных условиях, проводили микробиологическими и электронно-микроскопическими методами с использованием сканирующей и трансмиссионной электронной микроскопии. Результаты. В ходе космического эксперимента впервые показана ускоренная динамика формирования биопленок лактобацилл L. plantarum 8РА-3 на поверхности полимерных подложек из полистирола. Микробиологический анализ бактериальной культуры также подтвердил ускоренный рост L. plantarum 8РА-3 в условиях микрогравитации, по сравнению с наземными условиями. Впервые в космическом эксперименте выявлена ультраструктура планктонных форм клеток L. plantarum 8РА-3, участвующих в образовании биопленок, в условиях микрогравитации. Заключение. Данные сравнительного электронно-микроскопического анализа, полученные в космических экспериментах, имеют важное значение для научного обоснования эффекта воздействия микрогравитации на бактериальные сообщества, развивающиеся в виде биопленок - наиболее естественной формы существования микроорганизмов. Полученные результаты могут быть учтены при создании новых антибактериальных средств и дезинфектантов, а также способов обработки поверхностей модулей пилотируемых космических комплексов, что позволит уточнить методы эффективной профилактики распространения биопленок, представляющих риск для здоровья экипажа и нормального функционирования оборудования на Международной Космической Станции.
Об авторах
О. В. Рыбальченко
Санкт-Петербургский государственный университет; Гос.НИИ особо чистых биопрепаратов
Автор, ответственный за переписку.
Email: noemail@neicon.ru
Россия
О. Г. Орлова
Санкт-Петербургский государственный университет; Гос.НИИ особо чистых биопрепаратов
Email: noemail@neicon.ru
Россия
О. Н. Вишневская
Санкт-Петербургский государственный университет; Гос.НИИ особо чистых биопрепаратов
Email: noemail@neicon.ru
Россия
В. В. Капустина
Санкт-Петербургский государственный университет
Email: noemail@neicon.ru
Россия
И. Л. Потокин
Гос.НИИ особо чистых биопрепаратов
Email: noemail@neicon.ru
Россия
В. В. Лаврикова
ОАО «Биопрепарат»
Email: noemail@neicon.ru
Россия
Список литературы
- Андреев-Андриевский А. А., Шенкман Б. С., Попова А. С. и др. Экспериментальные исследования на мышах по программе полета биоспутника «Бион-М 1». Авиакосм. экол. мед. 2014, 48 (1): 14-27.
- Бондаренко В.М. Роль условно-патогенных бактерий при хронических воспалительных процессах различной локализации. М., Триада, 2011.
- Григоренко Д. Е., Сапин М. Р. Перестройка лимфоидных структур селезенки у песчанок после космического полета. Морфология. 2012, 142 (4): 67-71.
- Кобатов А.И.,Вербицкая Н.Б.,Добролеж О.В., Рыбальченко О.В.,Петров Л.Н.Изучение пробиотических характеристик Lactobacillus acidophilus, выращенных в условиях космического полета. Медицина экстремальных ситуаций. 2008, 4 (26): 66- 78.
- Пономарев С. А., Антропова Е. Н., Берендеева Т. А. и др. Особенности изменений показателей врожденного иммунитета при воздействии на организм человека неблагоприятных факторов длительного космического полета. Авиакосм. экол. мед. 2013, 47 (4): 123-124.
- Потапов А. Н., Синяк Ю. Е., Петров В. М. Проблемы медико-биологического обеспечения межпланетных экспедиций. Авиакосм. экол. мед. 2013, 47 (1): 55-60.
- Рыбальченко О.В. Электронно-микроскопическое исследование межклеточных взаимодействий микроорганизмов при антагонистическом характере взаимоотношений. Микробиология. 2006, 75 (4): 550-555.
- Рыбальченко О.В., Бондаренко В.М., Гуслева О.Р. и др. Дезорганизация биопленок клинических штаммов стафилококков метаболитами лактобацилл. Журн. микробиол. 2010, 6: 66-70.
- Branda S.S., Vik A., Friedman L., Kolter R. Biofilms: the matrix revised. Trends Microbial. 2005, 13:21-25.
- Donald R.M., Costerton J.W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin. Microbiol. Rev. 2002, 15: 167-193.
- Macfarlane S. Microbial biofilm communities in the gastrointestinal tract. J. Clin. Gastroenterol. 2008, 242 (3): S142-S143.
- Miller M.B., Bassler B.L. Quorum sensing in bacteria. Ann. Rev. Microbiol. 2001, 55: 165-199.
- Novikova N.D. Review of the knowledge of microbial contamination of the russian manned spacecraft. Microb. Ecol. 2004, 47: 127-132.
- Olson M.E., Ceri H., Morck D.W. et al. Biofilm bacteria: formation and comparative susceptibility to antibiotics. Can. J. Vet. Res. 2002, 66: 86-92.
- Popat R., Crusz S., Doggie S. The social behaviours ofbacterial pathogens. Brit. Med. Bullet. 2008, 87: 63-75.
- Pratt L.A., Kolter R. Genetic analysis of Escherichia coli biofilm formation: roles of flagella, motility, chemotaxis and type.I pili. Mol. Microbiol. 1998, 30: 285-294.
- Rybalchenko O., Bondarenko V., Rozlomiy V., Orlova O. Ultrastructural organization of biofilms of opportunistic microorganisms - representatives of gut human microbiota. Genes Nutrition. 2010,1.5: S92.
Дополнительные файлы
