Том 100, № 2 (2023)
- Год: 2023
- Дата публикации: 22.05.2023
- Статей: 12
- URL: https://microbiol.crie.ru/jour/issue/view/55
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Вирусингибирующая активность комплекса антигенов условно-патогенных бактерий в отношении коронавируса SARS-CoV-2
Аннотация
Введение. Комплекс антигенов условно-патогенных бактерий (КАУПБ) обладает протективным эффектом в отношении вируса гриппа птиц, вируса герпеса 2-го типа и других вирусов, вызывающих острые респираторные вирусные заболевания. В связи с пандемией COVID-19 актуально выяснить, обладает ли КАУПБ протективным эффектом в отношении коронавируса SARS-CoV-2.
Цель работы — изучить in vitro вирусингибирующую активность КАУПБ в отношении лабораторного штамма коронавируса SARS-CoV-2 Dubrovka.
Материалы и методы. В работе использовали клеточную линию Vero CCL-81, мононуклеарные клетки периферической крови человека (МКПК), мышиные моноклональные антиидиотипические антитела, структурно имитирующие биологические эффекты интерферонов (ИФН) человека, лабораторный штамм вируса SARS-CoV-2 Dubrovka. Инфекционную активность вируса определяли двумя методами: титрованием вируса методом предельных разведений на клеточных культурах с оценкой результатов по цитопатическому действию и методом бляшкообразования. Реакция ингибирования вируса поставлена in vitro на клеточной культуре, чувствительной к вирусу SARS-CoV-2, с внесением в клеточную культуру cмеси определённой дозы вируса к двукратным разведениям КАУПБ после предварительного 2-часового взаимодействия препарата с вирусом при 4ºС. Вирусингибирующую активность КАУПБ в отношении SARS-CoV-2 определяли по показателям функциональной активности α/β- и γ-рецепторов ИФН (РИФН) на МКПК человека, индуцированных in vitro КАУПБ и смесью КАУПБ с определённой дозой вируса SARS-CoV-2. Уровень экспрессии РИФН оценивали в реакции непрямой мембранной иммунофлуоресценции.
Результаты. Для выявления ингибирующего белка SARS-CoV-2 поставлена реакция гемагглютинации с эритроцитами кур, мышей, морских свинок и человека. В лизате клеток Vero CCL-81, инфицированных SARS-CoV-2 Dubrovka, обнаружены максимальная гемагглютинирующая активность с эритроцитами морской свинки и низкие титры гемагглютинации в вируссодержащей жидкости. В реакции ингибирования вируса на культуре клеток Vero CCL-81 КАУПБ ингибировал 10 доз SARS-CоV-2 Dubrovka с титром 1 : 32 cо 100% защитой клеточной культуры в течение 8 сут (период наблюдения). КАУПБ индуцировал экспрессию РИФН-α/β и -γ на мембранах МКПК человека при культивировании in vitro и снижал экспрессию РИФН-α/β и -γ при предварительном взаимодействии с SARS-CoV-2 Dubrovka.
Заключение. На основе экспериментальных исследований, включающих реакцию ингибирования вируса на культуре клеток, чувствительных к SARS-CoV-2 Dubrovka, и в реакции непрямой мембранной иммунофлуоресценции с использованием для детекции моноклональных антиидиотипических антител, имитирующих ИФН-подобные свойства, продемонстрировано, что КАУПБ обладает иммуномодулирующей и вирусингибирующей активностью.
Структура ESKAPE-патогенов, изолированных от пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии новорождённых Национального госпиталя педиатрии г. Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам
Аннотация
Введение. Заболеваемость инфекциями, связанными с оказанием медицинской помощи, является одной из глобальных мировых проблем на современном этапе развития здравоохранения и затрагивает все страны вне зависимости от их экономического статуса. Основными возбудителями этих инфекций являются патогены группы ESKAPE.
Цель исследования — изучить структуру, молекулярные и антигенные характеристики ESKAPE-патогенов, выделенных со слизистых зева и ануса пациентов отделения реанимации и интенсивной терапии новорождённых (ОРИТН), для установления их этиологического значения в возникновении инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи.
Материалы и методы. Обследовано 49 детей, в том числе 40 новорождённых, пациентов ОРИТН Национального госпиталя педиатрии г. Ханой. Посев биоматериала (мазки со слизистых зева, ректальные мазки) и выделение бактериальных культур осуществлялись классическим бактериологическим методом. Идентификация изолятов проведена методом масс-спектрометрии. Штаммы Klebsiella pneumoniae изучены методом полногеномного секвенирования.
Результаты. Группа грамположительных ESKAPE-патогенов, идентифицированных со слизистой зева, представлена изолятами Enterococcus faecium и Staphylococcus aureus. Среди изолятов семейства Enterobacteriaceae выделены K. pneumoniae, Escherichia coli, Enterobacter cloacae; в группе неферментирующих грамотрицательных бактерий — Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii. Структура ESKAPE-патогенов, персистирующих на слизистой ануса, характеризовалась преобладанием бактерий Enterococcus spp., E. coli, K. pneumoniae и P. aeruginosa. Результаты полногеномного секвенирования изолятов K. pneumoniae выявили 7 кластеров и 8 сиквенс-типов. Преимущественно определены ST14 и ST1741 — по 25% соответственно от количества исследованных штаммов. Молекулярное серотипирование установило, что по О-антигену штаммы отнесены в основном к серотипам O1v1, О1/О2v2, O5; по наличию капсульного антигена — к серотипам KL2, KL104, KL60.
Заключение. Исследование структуры ESKAPE-патогенов, изолированных со слизистых зева и ануса пациентов ОРИТН Национального госпиталя педиатрии г. Ханой, выявили этиологически значимых возбудителей бактериальных инфекций: S. aureus, K. pneumoniae, E. coli, E. cloacae, P. aeruginosa, A. baumannii. Проведение молекулярно-генетических исследований штаммов K. pneumoniae, циркулирующих одновременно на слизистых нескольких пациентов отделения, позволило установить их гомологию, что указывает на контаминацию детей госпитальными штаммами при оказании медицинской помощи.
Разработка метода молекулярного субтипирования Bacillus anthracis с использованием HRM-ПЦР
Аннотация
Введение. Bacillus anthracis — возбудитель сибирской язвы, патоген, характеризующийся высокой генетической мономорфностью, затрудняющей дифференциацию штаммов, в связи с чем актуальна разработка эффективных методов молекулярного типирования.
Цель исследования. Выбор маркерных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) для типирования генетических групп B. anthracis и разработка метода их лабораторного определения с использованием HRM-ПЦР.
Материалы и методы. Выравнивание корового генома 222 штаммов B. anthracis из базы данных GenBank и 66 штаммов из коллекции патогенных микроорганизмов ФКУЗ «Ставропольский противочумный институт» Роспотребнадзора проводили с использованием программы «Parsnp». Дендрограмму на основе 7242 SNP корового генома построили в программе «MEGA X». Штаммы для валидации метода HRM включали представителей различных генетических групп. Реакцию HRM-ПЦР проводили с использованием наборов «Type-it HRM PCR Kit» и «KAPA HRM FAST qPCR Kit» на амплификаторе ДНК «Rotor Gene» с функцией HRM. Анализ и визуализацию данных выполняли пользовательскими скриптами в среде разработки языка Python и языка R.
Результаты и обсуждение. Определены маркерные SNP для 6 генетических групп B. anthracis, позволяющие определять принадлежность штаммов к одному из 7 новых субкластеров. Подобраны пары праймеров, оптимизированы параметры HRM-ПЦР для дискриминации разных аллелей SNP-локусов и разработана схема анализа.
Заключение. Таким образом, выбраны маркерные SNP для определения генетических субкластеров B. anthracis A.Br.CEA, A.Br.STI, A.Br.Tsiankovskii, B.Br.Europe, B.Br.Sibеria, B.Br.Asia, B.Br.018 и разработан новый лабораторный метод молекулярного субтипирования B. anthracis с использованием HRM-ПЦР.
Гуморальный иммунитет к коклюшу у медицинских работников
Аннотация
Введение. Вакцинация является самым эффективным способом профилактики инфекционных заболеваний. Недостаточный охват вакцинацией медицинских работников — серьёзная проблема всех учреждений здравоохранения. Отсутствие специфической защиты против коклюша обусловливает риск заболевания медицинских работников, в случае которого они становятся источником инфекции для пациентов. Коклюш — одна из наиболее актуальных вакциноконтролируемых инфекций, до настоящего времени остается проблемой общественного здравоохранения во многих странах, несмотря на высокий охват вакцинацией детей. Ревакцинация взрослых против коклюша не включена в Национальный календарь профилактических прививок Российской Федерации.
Цель работы — оценка гуморального иммунитета к коклюшу у медицинских работников инфекционных стационаров.
Материалы и методы. Проведено поперечное исследование с участием 252 медицинских работников. Участники исследования прошли опрос и были обследованы на антитела (иммуноглобулины G) к Bordetella pertussis методом иммуноферментного анализа.
Результаты. Доля медицинских работников, серонегативных к коклюшу, составила 46,8%, медицинских работников с неизвестным вакцинальным статусом — 40,5%. Более половины (55,6%) участников исследования были вакцинированы, 3,9% переболели коклюшем в детстве. Недавняя инфекция была установлена у 8,0% участников, имевших уровень антител к Bordetella pertussis выше 50 СвЕд/мл. Доля серонегативных к коклюшу (55,2%) была выше в возрастной группе моложе 30 лет в сравнении с другими возрастными группами. Медиана концентрации противококлюшных антител у серопозитивных медицинских работников — 28,3 СвЕд/мл.
Заключение. Наличие значительной доли серонегативных (46,8%) и перенёсших острую инфекцию подтверждает необходимость оптимизации специфической профилактики коклюша, в том числе иммунизации групп риска, к которым относятся медицинские работники, с целью снижения рисков возникновения инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи.
Устойчивость к противомикробным препаратам пищевых изолятов Salmonella enterica на территории Республики Беларусь
Аннотация
Введение. Устойчивость к противомикробным препаратам является глобальной проблемой здравоохранения. Salmonella spp., которые могут передаваться человеку через контаминированную пищевую продукцию, признаны важными патогенами пищевого происхождения во всём мире.
Материалы и методы. Исследования противомикробной резистентности 358 изолятов микроорганизмов из пищевых продуктов и воды, изолированных на территории Республики Беларусь в 2018–2021 гг., проводились путём изучения фенотипических и генотипических характеристик антибиотикорезистентности микроорганизмов. Таксономическое положение бактерий было идентифицировано методом MALDI-TOF масс-спектрометрии. Фенотипическую чувствительность бактерий к антимикробным препаратам определяли методом минимальной подавляющей концентрации с помощью автоматизированного бактериологического анализатора «Sensititre» и диско-диффузионным методом к 45 противомикробным препаратам. Гены устойчивости к противомикробным препаратам у мультирезистентных изолятов сальмонелл определяли с помощью полногеномного секвенирования.
Результаты. Анализ фенотипической чувствительности бактерий in vitro показал высокую чувствительность к фторхинолонам (97,2%), цефалоспоринам 3-го поколения (93,9%), карбапенемам (98,0%), ампициллину (81,8%), аминогликозидам (97,5%), тетрациклинам (87,5%), хлорамфениколу (93,8%), триметоприм/сульфаметоксазолу (ко-тримоксазолу) (95,3%) и колистину (85,2%). Показано, что механизм резистентности к антибиотикам у S. enterica был ассоциирован с наличием генов blaTEM-1B (82%), blaTEM-1C (7,7%), blaSHV-12 (2,6%), blaDHA-1 (2,6%), blaCMY-2 (7,7%), qnrB2 (9,1%), qnrB4 (9,1%), qnrB5 (9,1%), qnrB19 (72,7%), aac(6’)-Ib-cr (9,1%), aac(6’)-Iaa (100%), aadA1 (13,2%), aadA2 (8,8%), tetB (74,3%), tetA (25,7%), tetM (2,9%), tetD (28,6%), mcr-9 (1,5%).
Заключение. Все изоляты микроорганизмов были фенотипически высокочувствительны к препаратам 1-й линии в терапии сальмонеллёза: фторхинолонам и цефалоспоринам 3-го поколения. Результаты полногеномного секвенирования мультирезистентных изолятов сальмонелл (19,0%) выявили гены устойчивости к 9 группам антибиотиков: аминогликозидам (100%), бета-лактамам (57,4%), фторхинолонам (16,2%), тетрациклинам (51,5%), макролидам (1,5%), фениколам (30,4%), триметоприму (13,0%), сульфаниламидам (47,8%) и колистину (1,4%). Таким образом, для контроля устойчивости к противомикробным препаратам среди сальмонелл пищевого происхождения решающее значение имеет эпидемиологический надзор за их распространением в цепи пищевых продуктов.
Антибиотикочувствительность холерных вибрионов в сложных биоплёнках, сформированных на различных субстратах
Аннотация
Введение. Изучение антибиотикочувствительности биоплёнок холерных вибрионов может помочь в поиске эффективных препаратов для борьбы с холерой.
Цель работы — оценить эффективность антибактериальных препаратов в отношении клеток Vibrio cholerae в составе полимикробной биоплёнки, образованной на различных субстратах.
Материалы и методы. Проводили моделирование моно- и полимикробных биоплёнок in vitro на хитине и пластике во флаконах с водопроводной автоклавированной водой, контаминированных взвесью 104 микробных клеток трёх штаммов V. cholerae О1 El Tor отдельно и в сочетании с Escherichia coli QD 5003.
Результаты. В составе моно- и полимикробных бактериальных сообществ, образованных изучаемыми штаммами на хитине или на пластике, клетки холерных вибрионов и кишечной палочки оказались менее восприимчивы к действию антибактериальных препаратов.
Заключение. Повышенная антибиотикоустойчивость биоплёнок холерных вибрионов, образованных на биотических и абиотических поверхностях, подчёркивает опасность их распространения и сохранения в окружающей среде, создаёт дополнительные проблемы в отношении использования антибиотиков и требует разработки альтернативных стратегий снижения резистентности.
Антигенная идентичность иммунодоминантных белков геновариантов Bacillus anthracis
Аннотация
Введение. Основным биологическим сырьём при производстве иммунобиологических препаратов для индикации и идентификации Bacillus anthracis являются специфические антигены — протективный антиген (ПА) и белок ЕА1.
Цель работы — определить антигенную идентичность иммунодоминантных белков, выделенных гель-хроматографией и электрофорезом, различных геновариантов B. anthracis.
Материалы и методы. В работе использованы культуральные фильтраты изогенных вариантов штамма B. anthracis 575/122 (рХО1+, рХО2+): R01 (pXO1+, pXO2–); R00 (pXO1–, pXO2–). Гель-хроматографическое фракционирование и электрофоретическое разделение проведено по стандартным методикам. Антигенные свойства белков, выделенных гель-хроматографией и электрофорезом, изучены в реакции иммунодиффузии с поликлональными моноспецифическими сыворотками к ПА и белку ЕА1 S-слоя.
Результаты. При гель-хроматографическом разделении культуральных фильтратов B. anthracis 575/122: R01 (pXO1+, pXO2–) и R00 (pXO1–, pXO2–) получены фракция 1 и фракция 5. Сыворотки к белку ЕА1, а также к фракции 1 культуральных фильтратов штаммов B. anthracis 575/122 R00 и B. anthracis 575/122 R01 выявили идентичные антигены. Сыворотка к антигенам фракции 5 B. anthracis 575/122 R01 содержит антитела к ряду белков, в том числе к ПА, выделенному электрофорезом.
Обсуждение. В ходе работы была установлена антигенная идентичность иммунодоминантных белков, выделенных гель-хроматографией и электрофорезом.
Заключение. Таким образом, нами в электрофорезе и гель-хроматографией выделены белок ЕА1 и ПА, которые могут быть использованы для получения моноклональных и поликлональных моноспецифических антител, пригодных для конструирования диагностических препаратов.
Влияние повидон-йода на чувствительность клинических изолятов Klebsiella pneumoniae к антибиотикам
Аннотация
Введение. Развитие устойчивости микроорганизмов к антибиотикам на фоне использования биоцидов в субингибирующих концентрациях является актуальной проблемой современного здравоохранения.
Цель работы — изучить влияние повидон-йода на чувствительность клинических изолятов Klebsiella pneumoniae к антибиотикам.
Материалы и методы. В работе проанализировано влияние повидон-йода в субингибирующих концентрациях на изменение чувствительности клинических изолятов K. pneumoniae (n = 9) к антибактериальным средствам (n = 15). Адаптацию бактерий к повидон-йоду проводили с использованием периодического культивирования микроорганизмов, которое осуществляли в 96-луночных культуральных планшетах для суспензионных культур (non-treated) без перемешивания. Оценку чувствительности бактерий к антибиотикам проводили с помощью автоматического анализатора «Vitek2Compact» («BioMerieux») с использованием карт AST-204.
Результаты. В ходе адаптации клинических изолятов K. pneumoniae к повидон-йоду показано увеличение чувствительности бактерий к антибиотикам. Минимальные ингибирующие концентрации 11 антибактериальных средств в отношении изученных культур снизились в среднем в 2,35–23,2 раза по сравнению с контрольными значениями. В условиях опыта чувствительность изученных культур возросла к амоксициллин/клавулановой кислоте в ≥ 2 – ≥ 8 раз, пиперациллин/тазобактаму — в ≥ 2 – ≥ 32 раза, цефтазидиму — 4 – ≥ 16 раз, амикацину — в 2 – ≥ 16 раз, эртапенему — в 2–8 раз, меропинему — в 2–8 раз, цефепиму — ≥ 4– ≥ 64 раз, ципрофлоксацину — в 4 – ≥ 16 раз, гентамицину — в 2 – ≥ 8 раз, норфлоксацину — в 2–8 раз, нитрофурантоину — в 2–4 раза. Повышение уровня чувствительности к антибиотикам выявлено у 50–100% изученных клинических изолятов бактерий. Подобный эффект не был установлен для ампициллина, цефотаксима, имипенема и триметоприм/сульфаметоксазола. В условиях опыта была выявлена внутривидовая гетерогенность клинических изолятов K. pneumoniae по уровню приобретённой чувствительности к антибактериальным средствам.
Обсуждение. Полученные нами результаты не описаны в научной литературе и требуют дальнейшего изучения и объяснения.
ОБЗОРЫ
Российская база данных лекарственной устойчивости ВИЧ к антиретровирусным препаратам
Аннотация
Развитие технологий секвенирования и биоинформатического анализа дало возможность проведения молекулярно-эпидемиологических исследований, в которых нуклеотидные последовательности вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) используются в качестве дополнительной характеристики пациента. При этом наиболее значимым с практической точки зрения направлением работ является изучение распространения лекарственной устойчивости (ЛУ) ВИЧ. В различных странах для организации таких исследований применяются базы данных, являющиеся хранилищами генетической и эпидемиологической информации. Российская база данных устойчивости ВИЧ к антиретровирусным препаратам (https://hivresist.ru/) была создана в 2009 г. Тем не менее длительное время её применение оставалось ограниченным. С 2021 г. после обновления нормативных документов внесение результатов исследований ЛУ ВИЧ в российскую базу данных устойчивости ВИЧ к антиретровирусным препаратам стало обязательным. В связи с этим были проведены работы по усовершенствованию базы данных и увеличению её функциональных возможностей. Были разработаны различные способы внесения клинико-эпидемиологических и генетических данных. На момент написания публикации российская база данных ЛУ ВИЧ содержала 10 626 уникальных записей о пациентах и 13 126 нуклеотидных последовательностей, загруженных 10 учреждениями. Для анализа данных были разработаны следующие функции: контроль качества эпидемиологической и клинической информации о пациенте, контроль качества нуклеотидных последовательностей, проверка на контаминацию, субтипирование, выявление мутаций ЛУ, определение вирусного тропизма и генерация стандартизированных отчётов. В планах по дальнейшему развитию российской базы данных ЛУ ВИЧ — разработка инструмента для выявления и анализа молекулярных кластеров и адаптация для рутинного использования в рамках эпидемиологического надзора за ВИЧ-инфекцией.
Агрегированность Yersinia pestis как функциональная адаптация к организму блохи (обзор)
Аннотация
Проблема определения условий и механизмов агрегирования чумного микроба в организме переносчиков — блох — всегда была актуальной, а с конца 1990-х гг. в связи с началом исследований биоплёнок получила новое развитие.
С целью выявления особенностей агрегирования чумного микроба в организме основного переносчика в Тувинском природном очаге — блохи Citellophilus tesquorum — проанализированы и обобщены данные многолетних экспериментальных исследований, проведённых с типичными для очага вирулентными штаммами Yersinia pestis subsp. pestis. Эктопаразитов инфицировали и проводили подкормки на их естественном прокормителе и основном носителе Y. pestis в Тувинском очаге — длиннохвостом суслике (Spermophilus undulatus). Взаимоотношения Y. pestis и блох оценивали по доле особей с конгломератами — «глыбками», сформировавшимися за подкормку, и «блоками» преджелудка за подкормку и за опыт в целом, которые регистрировали визуально в живых блохах после кровососания, а также по частоте передачи возбудителя животным, использованным для подкормок.
Проведённый анализ позволил выявить факторы, влияющие на частоту и динамику формирования различных форм агрегатов Y. pestis у C. tesquorum, и рассмотреть эти процессы как функциональную адаптацию микроба к организму блохи.
Иммуногенез при лихорадке Ласса и перспективы разработки вакцины
Аннотация
В 2017 г. ВОЗ включила лихорадку Ласса в перечень приоритетных патогенов для разработки вакцин и объявила чрезвычайную ситуацию в области общественного здравоохранения по вызываемой им инфекции.
Анализ данных литературы по строению генома вируса Ласса и его штаммовому многообразию показал, что молекулярная гетерогенность штаммов существенна при конструировании вакцин и оценке их эффективности, что определено соответствующими рекомендациями ВОЗ. При репродукции вирус Ласса противодействует клеточному иммуногенезу — подавляет экспрессию супрессора сигнальных белков, цитокинов и рецептора RLR, распознающего вирусную двухсегментированную РНК.
Белок GP, определяющий инфекциозность возбудителя и тропизм, должен быть основной мишенью для разрабатываемых вакцин. Другие мишени — процессы синтеза вирусной РНК, определяющие особенности иммуногенеза. Исследование иммуногенеза лихорадки Ласса показывает, что предпочтительным кандидатом была бы реплицирующаяся апатогенная вакцина, способная индуцировать оптимальное сочетание клеточных и гуморальных ответов, т.е. вызывающая высокую активность Т-лимфоцитов и выработку вируснейтрализующих антител. Одной из важнейших характеристик живой кандидатной вакцины должна быть генетическая стабильность для исключения реверсии в направлении к более патогенному генотипу.
Из сконструированных более 130 кандидатных вакцин против лихорадки Ласса лишь две (рекомбинант на платформе вируса кори и ДНК-вакцина) как наиболее перспективные испытаны на иммуногенность и безвредность для людей. Для дальнейшей разработки перспективны рекомбинант вируса Ласса с вирусом везикулярного стоматита и реассортанты вирусов Мопейя (MOPV/LASV — ML29) и Ласса (r3ML29). Перспективна кандидатная вакцина rVSVΔG/LVGPC, аналогичная по конструкции вакцине rVSVΔG-ZEBOV-GP против лихорадки Эбола.