Влияние тромбодефенсинов сельскохозяйственных животных на гемолитическую активность Staphylococcus aureus

Влияние тромбодефенсинов сельскохозяйственных животных на гемолитическую активность Staphylococcus aureus

М.В. Сычёва, к.б.н., В.В. Куранова, аспирантка,

О.Л. Карташова, д.б.н, профессор, Оренбургский ГАУ

Staphylococcus aureus, являясь хорошо изученным микроорганизмом, продолжает привлекать внимание микробиологов и врачей всех специальностей. Интерес к данным бактериям обусловлен их важным биомедицинским значением. Стафилококки, как неотъемлемый элемент практически всех микробиоценозов организма человека, не только участвуют в обеспечении колонизационной резистентности макроорганизма, но также выступают инициаторами инфекционно-воспалительных процессов любой локализации [1].

Определяющую роль в этом процессе играют факторы вирулентности и персистенции. В настоящее время в медицине и ветеринарии актуальным является вопрос о возможности регуляции данных факторов за счёт природных естественных защитных компонентов организма-хозяина, сформированных в результате длительного процесса коэволюции микробов и макроорганизмов [2].

Особый интерес среди этих компонентов представляют тромбодефенсины — один из факторов поддержания иммунного гомеостаза макроорганизма. Ранее было изучено антимикробное, антивирусное, антимикотическое противоопухолевое действие этих веществ [3]. Установлено влияние тромбоцитарного катионного белка (ТКБ) на некоторые персистентные характеристики микроорганизмов [4]. Однако сведения о влиянии тромбодефенсинов сельскохозяйственных животных на факторы патогенности стафилококков, в частности, на гемолитическую активность (ГА), в изученной нами литературе отсутствуют.

Поэтому целью нашего исследования явилось изучение влияния тромбодефенсинов сельскохозяйственных животных на гемолитическую активность S. aureus.

Материалы и методы. Тромбодефенсины получали методом кислотной экстракции из тромбоцитов клинически здоровых лошадей, кур, крупного рогатого скота. Содержание белка в полученных кислотных экстрактах определяли по методу М.М. Брэдфорда с использовани-

%

л

&

о

Ч£.

О

0

X

§

г

,о

100

90

80

70

60'

50'

40

Э0

20

10

0

лошадь

контроль

куры крупный рогатый скот

И МПК га 1/4 МПК

Примечание: ** — достоверность различий показателя гемолитической активности в контроле и после соинкуби-рования с кислотным экстрактом тромбоцитов — (р<0,01); *** — (р<0,001).

Рис. - Изменение гемолитической активности S. aureus под воздействием разведений кислотного экстракта из тромбоцитов

ем красителя Coomassie Brilliant Blue G-250 (SIGMA, Германия) [8].

Влияние различных концентраций ТКБ на вирулентные свойства микроорганизмов изучали в отношении музейной культуры Staphylococcus aureus, у которой при посеве на 5%-ный кровяной агар было определено наличие гемолитической активности. Клоны выделяли путём рассева суточной культуры на плотную питательную среду в соответствии с указаниями Дж. Миллера [5].

На следующем этапе исследований проводили соинкубирование клонов с минимальной подавляющей концентрацией (МПК) и 1/4 минимальной подавляющей концентрацией (1/4 МПК) ТКБ сельскохозяйственных животных, установленных нами ранее, в течение одного часа при 37 °С. Затем бактерии культивировали на кровяном агаре в течение 24 часов.

Количественную оценку гемолитической активности клонов S. aureus до и после со-культивирования с белком давали с помощью фотометрического метода [6].

Полученные численные материалы обработаны статистически с определением средних значений, среднего квадратического отклонения и средней ошибки средней. Достоверность различий сравниваемых показателей оценивалась по t-критерию Стьюдента [7].

Результаты. По результатам исследования установлено, что все клоны золотистого стафилококка до соинкубирования с тромбодефенсинами обладали гемолитической активностью, среднее значение которой составило 4,1+0,73%. Анти-

микробные белки из тромбоцитов сельскохозяйственных животных уменьшали способность микроорганизмов разрушать эритроциты в 100% случаев (рис.).

Максимальное изменение признака наблюдали при воздействии на микроорганизмы тромбодефенсинами кур. Так, под влиянием ТКБ кур в МИК и 1/4 МИК отмечалось уменьшение гемолитической активности S. aureus на 88,53%. Разница значений по сравнению с контролем в обоих случаях достоверна (р<0,001).

Ири изучении влияния тромбодефенсинов крупного рогатого скота в МИК на гемолитическую активность S. aureus нами установлено снижение изучаемого показателя в среднем на 83,9% (р<0,01). Ири соинкубировании S. aureus с тромбодефенсинами крупного рогатого скота в 1/4 МИК отмечено уменьшение гемолитической активности на 8У,3% (р<0,01), причём в популяции S. aureus появились клоны, у которых гемолитическая активность полностью отсутствовала.

В меньшей степени изменялась способность золотистого стафилококка разрушать эритроциты с помощью гемолизинов под действием кислотного экстракта из кровяных пластинок лошади. В среднем гемолитическая активность (ГА) S. aureus после соинкубирова-ния с тромбодефенсинами лошади снижалась на 14,б3%.

Дозозависимого эффекта влияния тромбо-цитарного катионного белка сельскохозяйственных животных на значение ГА S. aureus не обнаружено.

Выводы. Таким образом, в результате проведённого исследования было установлено ингибирующее действие тромбоцитарных катионных белков, выделенных из тромбоцитов сельскохозяйственных животных, на гемолитическую активность S. aureus. Однако смесь пептидов, полученная из тромбоцитов кур, обладает более выраженным ингибирующим действием на гемолитическую активность по сравнению с кислотным экстрактом кровяных пластинок крупного рогатого скота и лошадей.

Литература

1. Городечный П.П. Влияние факторов персистенция золотистого стафилококка на хемотаксическую активность нейтрофилов и иммунологические показатели периферії-

ческой крови у пациентов с дисбактериозом кишечника, ассоциированным с S. Aureus: автореф. дис. ... канд. мед. наук. Челябинск, 2007. 22 с.

2. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина; Екатеринбург: УрО РАН, 1999. 370 с.

3. БухаринО.В.,ЧерешневВ.А., СулеймановК.Г. Антимикробный белок тромбоцитов. Екатеринбург, 2000. 200 с.

4. Сычёва М.В., Шейда Е.В., Карташова O.JI. Влияние тромбодефенсинов некоторых видов животных на анти-лактоферриновую активность микроорганизмов // Учёные записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. Казань, 2010. С. 256—260.

5. Миллер Дж. Эксперименты в молекулярной генетике; пер. с англ. М.: Мир, 1976. 350 с.

6. Бухарин О.В., Усвяцов Б.Я., Ханина Е.А. Взаимодействие бактерий и эритроцитов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2005. № 4. С. 89—95.

7. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 288 с.

8. Bradford, М.М. Arapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochev. 1976. Vol. 72. P. 248-254.