Биологические свойства бифидобактерий в ассоциативном симбиозе толстой кишки

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Захарова Ю.В.

Кемеровская государственная медицинская академия,

г. Кемерово

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БИФИДОБАКТЕРИЙ В АССОЦИАТИВНОМ СИМБИОЗЕ ТОЛСТОЙ КИШКИ

Изучен качественный состав микробного сообщества толстой кишки 600 детей. Рассмотрены основные структурно-функциональные элементы ассоциативного симбиоза. Установлено, что основу взаимодействий симбионтов составляет изменение персистентного потенциала условно-патогенных микроорганизмов и антагонизма бифидофлоры. Приведен материал, характеризующий роль межклеточных взаимодействий симбионтов на уровне «прокариот-прокариот», раскрывающий патогенетическую основу изменения антибиотикорезистентности в ассоциациях.

Ключевые слова: ассоциативный симбиоз; персистенция; антибиотикорезистентность.

Zakharova J.V.

Kemerovo State Medical Academy,

Kemerovo

BIOLOGICAL PROPERTIES OF BIFIDOBACTERIA IN ASSOCIATIVE SYMBIOSIS OF THE LARGE INTESTINE

The qualitative composition of microbial environment of the large intestine in 600 children was investigated. Main structural and functional elements of associative symbiosis are reviewed.

It is revealed that the basis of interaction between symbionts is determined by change of persistence potential of opportunistic microorganisms and antagonism of bifidoflora. Data characterizing the role of symbionts intercellular interactions on the level «prokaryotes- prokaryotes», unveiling pathogenetic basis of the change antibiotic resistance in associations is provided.

Key words: associative symbiosis; persistence; antibiotic resistance.

Ассоциативный симбиоз — это многокомпонен- ся симбиотических взаимодействий с организмом хо-тная интегральная система, включающая хо- зяина. Эта доминантная микрофлора контролирует зяина в качестве макропартнера, стабильный включение в микробиоценоз условно-патогенных или доминантный микросимбионт (нормальная микроф- патогенных бактерий-ассоциантов за счет препятствия лора) и минорные ассоциации бактерий (условно-па- их адгезии, антагонистического действия и подавле-тогенные или патогенные микроорганизмы) с разно- ния персистентных свойств аллохтонной микрофло-направленными воздействиями [1]. В толстой кишке ры, т.е. осуществляет поддержание колонизационной доминантную микрофлору составляют бифидобакте- резистентности [2].

рии, осуществляющие поддержание микроэкологи- При изменении ассоциативного симбиоза в сто-ческого гомеостаза за счет эволюционно сложивших- рону аллохтонной микрофлоры за счет антагониз-

_______________________________________________ ма и последующей интерференции доминантного мик-

Корреспонденцию адресовать: росимбионта происходит формирование совершенно

Захарова Юлия Викторовна, новых типов микробных ассоциаций, крайне неже-

650029, Кемерово, ул. Ворошилова, 22а, лательных для хозяина, так называемого дисбиоза.

ГОУ ВПО «Кемеровская государственная В основе формирования новых микробных ассоци-

медицинская академия», аций лежит модуляция биологических свойств бак-

Тел. раб. 8 (3842) 73-28-71. терий. В настоящее время уже показано изменение

E-mail: yvz@bk.ru персистентных характеристик, антибиотико- и бак-

мп 1 mm CMtiuima

14 № 1 2010 вКузбассе

териофагорезистентности условно-патогенных бактерий при различных степенях дисбактериоза, тогда как данные о поведении бифидофлоры в условиях жесткой конкуренции за экологическую нишу немногочисленны [3].

Цель исследования — установить характер взаимного влияния бифидобактерий и условно-патогенных микроорганизмов при различных степенях мик-роэкологических нарушений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Изучен микробиоценоз фекалий 600 детей первого года жизни, проживающих в г. Кемерово. Бактериологическое исследование содержимого толстой кишки проводили в соответствии с общепринятой методикой. Идентификацию бактерий проводили с использованием коммерческих тест систем ANAERO-TEST 23, STAPHY-TEST 16, СИБ для энтеробактерий набор № 2. Определение антилизоцимной и антиин-терфероновой активности (АЛА и АИА) у 132 штаммов клебсиелл осуществляли с помощью метода отсроченного антагонизма в агаре по P.M. Muriana, T.R. Klaehammer (1987) в модификации О.В. Бухарина (1999). Чувствительность к антибиотикам условно-патогенной микрофлоры и бифидобактерий определяли диско-диффузионным методом. Изучена антагонистическая активность 32 штаммов бифидобактерий по отношению к клебсиеллам. Полученные результаты были обработаны с помощью компьютерной программы STATISTICA 6,0.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Ассоциации условно-патогенных бактерий, состоящих из 2-3 представителей, выделяли при 2 и 3 степенях дисбактериоза. В структуре ассоциативных сожительств при 2 степени преобладала ассоциация клебсиелл с золотистым стафилококком (39,1 %, p < 0,05), при 3 степени в 7,2 % случаев отмечали совместное персистирование клебсиелл и протеев (р > 0,05). При 1 степени дисбактериоза 70 % клебсиелл имели низкие значения АЛА (менее 5 мкг/мл) и АИА (менее 2 ед). При 2 степени дисбиотических состояний 41-47,4 % штаммов обладали средними значениями АЛА и АИА (5-6 мкг/мл и 2-3 ед., соответственно). При дисбактериозе 3 степени у 42,3-50 % клебсиелл регистрировали высокие АЛА (8-9 мкг/мл) и АИА (4-6 ед). Установлено наличие обратной корреляционной связи между величиной персистентных свойств условно-патогенных бактерий и антагонистической активностью бифидобактерий (г = -0,6). Так, при 1 степени дисбактериоза зона задержки роста клебсиелл с низкой АЛА при совместном культи-

вировании с бифидобактериями составляла 10,2 ± 0,3 мм. При 2 степени, когда клебсиеллы имели преимущественно среднюю АЛА и АИА, диаметр задержки роста вокруг колоний бифидобактерий составил 7,6 ± 0,1 мм. Минимальную ингибирующую активность бифидобактерии проявляли в отношении клебсиелл, выделенных при 3 степени дисбиотических состояний и обладающих высоким персистентным потенциалом, так как зона задержки роста соответствовала 2,7 ± 0,1 мм.

При изменении степени микроэкологических нарушений модулируются не только факторы, обеспечивающие селективное размножение одного из участников микробных ассоциаций, но и антибиотикорезистен-тность бактерий. Установлено, что при усугублении степени дисбактериоза среди клебсиелл снижается чувствительность к цефазолину (с 66,7 % до 36,7 %, р < 0,01), цефуроксиму (с 55,6 % до 25 %, р < 0,01), гентамицину (с 56,6 % до 30 %, р < 0,01), левоми-цетину (с 53,3 % до 16,7 %, р < 0,001).

В отношении золотистых стафилококков при 3 степени микроэкологических нарушений регистрировали достоверное снижение активности гентамицина (с 91,4 % до 66,7 %, р < 0,01), цефазолина (с 54,2 % до 40 %, р < 0,05), доксициклина (с 88,6 % до 50 %, р < 0,01) и линкомицина (с 80 % до 50 %, р < 0,01). В популяции бифидобактерий также отмечали снижение чувствительности к антибиотикам в зависимости от степени дисбактериоза. При 3 степени микроэколо-гических нарушений чувствительность бифидофлоры к рокситромицину, амоксициллину, ципрофлоксаци-ну составила 10,5 %, 43,7 %, 51,9 %, соответственно, тогда как при первой степени была достоверно выше (22,3 %, 57,5 % и 79,1 %, р < 0,05). Кроме того, при глубоких микроэкологических нарушениях у доминантных симбионтов в 2 раза снижалась чувствительность к амоксиклаву, офлоксацину, имипе-нему (до 28,6 %, 34,1 %, 33,4 %, соответственно, р < 0,01).

Корреляционный анализ позволил установить обратную сильную связь (г = -0,89, р < 0,01) между числом резистентных условно-патогенных бактерий и величиной зоны задержки роста бифидобактерий при определении антибиотикочувствительности. Иначе говоря, чем больше число резистентных штаммов условно-патогенных бактерий, тем меньше диаметр зоны задержки роста, т.е. выше вероятность квали-фицирования штаммов бифидобактерий как устойчивых.

ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение характера межбактериальных взаимодействий между нормальной микрофлорой и условно-патогенными бактериями в ассоциациях выяви-

Сведения об авторах:

Захарова Юлия Викторовна, канд. мед. наук, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и вирусологии ГОУ ВПО «КемГМА Росздрава», г. Кемерово, Россия.

ОУШщит .. 1

в Кузбассе № 1 2010 15

ло подавление факторов антагонизма у бифидобактерий и активизацию персистентных свойств минорной микрофлоры. Это позволяет условно-патогенным микроорганизмам избежать регулирующего воздействия на их популяцию доминантной микрофлоры, а также нивелировать действие врожденных факторов защиты, в частности с лизоцима и интерферона. В итоге, численность микробов-оппортунистов растет, развиваются стойкие микроэкологические нарушения.

С усугублением степени дисбактериоза у условно-патогенных бактерий растет не только персистентный потенциал, но и способность противостоять воздействию антибиотиков, что опять направлено на сохранение доминирующих позиций в кишечнике. При этом также нарастает число резистентных штаммов среди бифидобактерий.

Проявление бактериями резистентности к антибиотикам в повседневной практике — явление негативное, обуславливающее проблемы терапии как дис-биотических состояний, так и различных заболеваний. Однако это справедливо в отношении условно-пато-

ЛИТЕРАТУРА:

генных и патогенных микроорганизмов, тогда как для резидентных представителей биотопов человека ан-тибиотикорезистентность — это свойство, позволяющее сохранять стабильность своей популяции при использовании антибиотиков. Вероятнее всего, однонаправленное изменение антибиотикорезистентнос-ти у доминантных и минорных участников толстокишечных ассоциаций связано с существованием чувства кворума, которое используется в регуляции экспрессии генов, кодирующих различные признаки, в том числе и устойчивость к антибиотикам [1]. В виду сходства сигнальных молекул, осуществляющих коммуникативные взаимодействия бактерий в ассоциациях, происходит активация генов резистентности не только у условно-патогенных микроорганизмов, но и у бифидофлоры, что предопределяет возможность использования антибиотиков для коррекции микрофлоры кишечника.

Таким образом, полученные данные расширяют фундаментальные знания о формировании микроэ-кологических нарушений в различных биотопах человека.

Бухарин, О.В. Инфекция - модельная система ассоциативного симбиоза /О.В. Бухарин //Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2009. - № 1. - С. 83-86. Видовая характеристика и факторы персистенции бифидофлоры кишечника в норме и при дисбиозах /Е.В. Иванова, Н.Б. Перунова, А.В. Валышев и др. //Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2009. - № 2. - С. 89-93.

Персистентный потенциал условно-патогенных микроорганизмов /О.В. Бухарин, А.В. Валышев, С.В. Черкасов и др. //Эпидемиология и вакцинопрофилактика. - 2005. - № 4. -С. 43-48.

B.

МУЖЧИНЫ БОЛЬШЕ ПОДВЕРЖЕНЫ РИСКУ СТЕНОКАРДИИ Мужчины больше подвержены риску стенокардии. Такое заявление сделали британские кардиологи на основе обследования нескольких тысяч пациентов в Англии и Шотландии.

Риск развития болезни у мужчин оказался заметно выше. В журнале British Medical Journal исследователи приводят такие цифры: 3,4 % женщин в Англии сталкиваются со стенокардией, а вот для мужчин этот показатель равен 4,8 %. Почему - пока не совсем ясно, но Брайан Бакли, один из авторов исследования, считает, что речь идет о комбинации нескольких факторов. Половые гормоны, большее внимание к собственному здоровью и аккуратность в выполнении предписаний врача - по этим причинам недуг может поражать женщин значительно реже.

Стенокардия - заболевание, связанное с нарушением функционирования сосудов сердечной мышцы, проявляется болями сжимающего характера при физической нагрузке. В тяжелых случаях его приходится лечить хирургическим путем.

Источник: Gzt.ru

Мп 1 mm ОИй&ИШГ

16 № 1 2010 вКузбассе