Характер межмикробных взаимодействий при гриппе

Характер межмикробных взаимодействий при гриппе

А.С. Паньков

ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России

Резюме

Изучены особенности изменения факторов патогенности микроорганизмов в условиях межбактериальных взаимодействий. Характер межбактериальных взаимодействий в сравниваемых группах показывает, что микроорганизмы в ассоциативных парах в основном ведут себя нейтрально по отношению к другу. При этом ассоциативные пары микроорганизмов, выделенных от больных гриппом людей, чаще, чем в группах сравнения, проявляют признаки конкуренции в виде синергизма и антагонизма, с преобладанием последнего. В модификации гемолитической активности (ГА) синергизм в ассоциациях микроорганизмов, выделенных от больных гриппом, отмечался в 8 раз чаще, чем в ассоциациях, выделенных от здоровых. Антагонизм в модификации ГА в парах от больных гриппом людей выявлялся в 4,4 раза чаще, чем в парах от здоровых людей, и в 2,3 раза чаще, чем в парах от бактерионосителей. Модификация антилизоцимной активности характеризовалась преобладанием антагонизма микроорганизмов в ассоциациях, выделенных от больных гриппом, у здоровых и бактерионосителей без вирусной инфекции этот антагонизм практически отсутствовал. Конкурентные взаимодействия в модификациях лецитовителлазной и лизоцимной активности в сравниваемых группах характеризовались низким процентом выявления. При гриппе условно-патогенные и патогенные микроорганизмы в ассоциации проявляют как синергизм, так и антагонизм, создавая некую «стрес-сорную» ситуацию в микросимбиоценозе и усугубляя дисбиоз, что приводит к развитию бактериальных осложнений. Ключевые слова: грипп, микросимбиоценоз, верхние дыхательные пути, синергизм, антагонизм

Character of Intermicrobic at Flu Interactions

A.S. Pan'kov

State Educational Institution of Higher Professional Training

«Orenburg State Medical Academy» of the Ministry of Health of the Russian Federation Abstract

The features change pathogenic of microorganisms in intermicrobic interactions. Intermicrobic character interactions in the two groups shows that the microorganisms in associative pairs generally behave neutrally in relation to the other. In this associative pair of microorganisms isolated from patients with influenza-people are more likely than in the comparison groups, show signs of competition in the form of synergy and antagonism, with a predominance of the latter. In a modification of the hemolytic activity (HA) in a synergistic association of microorganisms isolated from patients with influenza, there has been 8 times more often than in associations, isolated from the healthy. Antagonism modified HA in pairs of people with the flu was in 4.4 times more often than in pairs of healthy people, and 2.3 times more often than in pairs of bacillicarriers detected. Modification of activity characterized by a predominance of antilysozym antagonistic microorganisms in associations, isolated from patients with influenza in healthy and without any viral infection bacillicarriers this antagonism was almost nonexistent. Competitive interactions in versions letsitovitellaz and lysozym activity in the two groups were characterized by a low percentage of detection. With flu opportunistic and pathogenic microorganisms in association exhibit both synergistic and antagonistic, creating a kind of «stressor» situation and worsening microsymbiocenosis dysbiosis, which to the development of bacterial complications leads.

Key words: flu, microsymbiocenosis, upper respiratory tract, synergy, antagonism

Введение

Для регулирования колонизационной резистентности макроорганизма необходимо изучать причины и механизмы изменчивости микрофлоры, среди которых важная роль отводится межмикробным взаимодействиям.

Межмикробные взаимодействия имеют свою направленность и характер (эффект). По направленности можно выделить взаимодействия представителей индигенной микрофлоры друг с другом или с патогенами и патогенов между собой.

Характер взаимодействия микроорганизмов может быть антагонистическим, синергидным или

индифферентным (нейтральным). Вырабатывая микробные продукты в процессе жизнедеятельности, одни микроорганизмы могут действовать на другие по принципу синергизма [7], способствуя их росту, размножению [4, 6], экспрессии факторов патогенности [5], либо антагонистически, что проявляется в подавлении роста, размножения и факторов патогенности ассоцианта-конкурента [1, 12].

Цель исследования - изучить особенности характера изменения факторов патогенности и пер-систенции микроорганизмов в условиях межбактериальных взаимодействий.

Материалы и методы

Исследовано 77 пар микроорганизмов-ассоци-антов, выделенных от больных гриппом людей, и 78 пар - от здоровых людей и бактерионосителей S. aureus без клинических проявлений заболеваний. Выделение и идентификацию бактерий проводили по общепринятым схемам, используя тест-системы фирмы Lachema (Чехия). Для исследования брался мазок со слизистых оболочек носа и миндалин. Забор проводился у больных гриппом утром натощак стерильным ватным тампоном, смоченным в стерильном физиологическом растворе, в день поступления. Исследуемый материал доставлялся в лабораторию в течение 30 минут от момента забора, затем осуществлялся посев на 5%-ный кровяной агар в чашке Петри. Посевной материал втирался прокатыванием тампона по поверхности среды у края чашки. Дно чашки расчерчивалось на секторы, затем прокаленной в пламени спиртовки петлей проводился рассев параллельными штрихами по поверхности среды в каждом секторе. Посевы инкубировались в термостате при температуре 37 °C в течение 24 часов. Оценку показателя микробной обсемененности каждого симбионта, а также общего показателя микробной обсемененности проводили по количеству подсчитанных колоний в секторах с использованием таблицы, предложенной Ю.М. Фельдманом и соавт. (1984 г.) [8]. У выделенных микроорганизмов S. aureus чашечным методом были определены гемолитическая (ГА), ле-цитовителлазная (ЛецА) [2], лизоцимная (ЛА) и ан-тилизоцимная (АЛА) активности [3].

При изучении микросимбиоценоза верхних дыхательных путей у больных гриппом выделенная микрофлора была поделена на индигенную и транзиторную, которая в свою очередь разделена на условно-патогенную и патогенную [10, 11]. Изучали взаимодействия в следующих ассоциативных парах микроорганизмов: индигенный - инди-генный (инд. - инд.), индигенный - условно-патогенный (инд. - усл.-пат.), индигенный - патогенный (инд. - пат.), условно-патогенный - патогенный (усл.-пат. - пат.) и патогенный - патогенный (пат. - пат.). Данные варианты взаимодействия микроорганизмов в микросимбиоценозах верхних дыхательных путей оценивались в трех группах сравнения: больные гриппом, здоровые люди и бактерионосители.

Характер взаимодействия микроорганизмов в ассоциациях оценивали следующим образом:

• взаимное однонаправленное действие на усиление фактора патогенности и персистен-ции - синергидное взаимодействие;

• разнонаправленное действие или действие, при котором у одного ассоцианта факторы пато-генности и персистенции изменялись, а у другого нет, - антагонистическое взаимодействие;

• факторы патогенности и персистенции в ассоциации не изменялись - индифферентное взаимодействие.

К индигенной микрофлоре относили: коагула-зонегативные стафилококки (КОС) - S. hominis, S. epidermidis, S. haemolyticus, S. capitis, S. saprophyticus, S. xylosus, S. caseolyticus, S. klosii, S. arlettae, S. pisifermentans, S. warneri; стрептококки - S. salivarius, S. oralis, S. sanguis, S. mutans, S. anginosus, S. vestibularis, S. pneumoniae; микрококки - Micrococcus spp.; нейссерии - Neisseria spp.; аэрококки - Aerococcus viridans. К аллох-тонной микрофлоре относили условно-патогенные микроорганизмы: коагулазоположительные стафилококки (КПС) - S. hyicus, S. intermedius; энтерококки - E. faecium, E. faecalis; клебси-еллы - K. pneumoniae, K. oxytoca; кишечную палочку - E. coli; грибы рода Candida - C. аlbicans. К патогенной микрофлоре относили S. aureus и S. pyogenes. Все представленные микроорганизмы находились в ассоциациях, и у них были изучены факторы патогенности в условиях межбактериальных взаимодействий.

При изучении модификации факторов патогенности в условиях межбактериальных взаимодействий был использован чашечный метод перекрестного посева штаммов-симбионтов [9].

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Biostat.

Результаты и обсуждение

Характер межбактериальных взаимодействий в сравниваемых группах показывает, что микроорганизмы в ассоциативных парах в основном ведут себя нейтрально по отношению друг к другу (рис. 1) в модификации всех изученных факторов патогенности и персистенции. При этом ассоциативные пары микроорганизмов, выделенных от больных гриппом людей, чаще, чем в группах сравнения (бактерионосители и здоровые люди), проявляют признаки конкуренции в виде синергизма и антагонизма, с преобладанием последнего. Чаще всего микроорганизмы изменяли ГА и АЛА друг друга. Так, в модификации гемолитической активности синергизм в ассоциациях микроорганизмов, выделенных от больных гриппом, отмечался в 8 раз чаще, чем у здоровых; у бактерионосителей между выделенными микроорганизмами взаимодействий синергидного характера не было (26,7 ± 2,1% против 3,4 ± 1,6%, P < 0,01 и 0% соответственно).

Антагонизм в модификации ГА в парах микроорганизмов, выделенных от больных гриппом людей, встречался в 4,4 раза чаще, чем у здоровых людей (60,0 ± 2,3% против 13,6 ± 3,1%, P < 0,01), и в 2,3 раза чаще, чем у бактерионосителей (60,0 ± 2,3% против 26,3 ± 2,1%, P < 0,01). Модификация АЛА, характеризовалась преобладанием антагонизма в ассоциациях микроорганизмов, выделенных от больных гриппом, у здоровых людей и бактерионосителей антагонизм практически не выявлялся (40,0 ± 2,3% против 1,7 ± 1,2%, P < 0,01 и 0% соответственно). Конкурентные взаимодействия в ЛецА и ЛА в сравниваемых группах характеризовались низким процен-

Рисунок 1.

Характер межбактериальных взаимодействий в модификации факторов патогенности персистенции при гриппе

%

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Здоровые  Бактерионосители  Больные гриппом

том обнаружения (не более 9%). Учитывая высокую конкурентную активность в ассоциативных парах микроорганизмов, выделяемых при гриппе, был детально проанализирован характер их взаимодействия с учетом принадлежности к индигенной или транзитор-ной микрофлоре.

На рисунке 2 представлен синергидный характер взаимодействия в ассоциативных парах. Как видно из рисунка, частота изменения ГА в ассоциациях «инд. - инд.», выделенных от больных гриппом и от здоровых людей, была низкой (6,7 ± 1,2% против 3,4 ± 1,6%), у бактерионосителей таких пар не оказалось. В ассоциации «инд. - инд.», выделенные от больных гриппом, входили индигенные микроорганизмы - S. saprophyticus и S. mutans; от здоровых - S. bovis и S. haemolyticus, S. sanguis и S. acidominimus. ГА изменялась в ассоциациях микроорганизмов, выделенных от больных гриппом, в парах «инд. - усл.-пат.» (13,3 ± 1,6%) - S. mitis

и S. hyicus, S. mitis и E. coli и «инд. - пат.» (6,7 ± 1,2%) - S. oralis и S. aureus. ЛецА изменялась в парах «инд. - инд.» (S. bovis и S. haemolyticus) от здоровых людей (1,7 ± 1,2%) и в парах «пат. - пат.» (S. pyogenes и S. aureus) от больных гриппом (6,7 ± 1,2%). Синергидный характер изменения ЛА выявлен в парах «инд. - пат.» (S. mitis и S. aureus - 6,7 ± 1,2%), АЛА - в парах «инд. - инд.» (S. saprophyticus и S. mutans - 6,7 ± 1,2%), выделенных от больных гриппом.

Наиболее активно микроорганизмы вступали в антагонистические конкурентные взаимоотношения, преимущественно изменяя ГА ассоцианта (рис. 3). В парах «инд. - инд.» наиболее часто выявлялся антагонизм в ассоциациях S. epidermidis и S. vestibularis, S. epidermidis и S. oralis, выделенных от бактерионосителей (10,5 ± 2,8%); реже - в парах S. agalactiae и S. hominis, выделенных от больных гриппом (6,7 ± 1,2%), S. caseolyticus

Рисунок 2.

Синергидный характер взаимодействия микроорганизмов в модификации факторов патогенности и персистенции при гриппе

%  Здоровые  Бактерионосители  Больные гриппом

14 12 10 8 6 4 2 0

инд.-инд.

инд.-усл.-пат ГА

инд.-пат.

й

инд.-инд.

ЛецА

пат. - пат

Рисунок 3.

Анатагонистический характер взаимодействия в модификации факторов патогенности и персистенции при гриппе

% 35

30 -25 -20

10 5 0

Здоровые  Бактерионосители  Больные гриппом

Д.

инд.-инд.

инд.-усл.-пат

инд.-пат. ГА

усл.-пат.-пат.

пат. - пат.

п

инд.-усл.-пат

инд.-пат. АЛА

пат. - пат.

и S. рneumoniae, выделенных от здоровых людей (3,4 ± 1,6%). В парах «инд. - усл.-пат.» антагонизм между микроорганизмами, выделенными от больных гриппом, был в 3,3 раза чаще, чем у здоровых людей (33,3 ± 2,2% против 10,2 ± 2,7%, P < 0,01). Причем ассоциации «инд. - усл.-пат.» у больных гриппом формировали преимущественно E. coli (E. coli и S. haemolyticus, E. coli и S. mutans, E. coli и S. warneri), также встречались пары E. faecalis и S. haemolyticus. Ассоциации «инд.-усл. - пат.» у здоровых людей представлены: A. viridans и S. hyicus, A. viridans и E. coli, S. warneri и K. oxytoca, S. hominis и K. oxytoca, S. salivarius и E. faecium, S. mitis и E. agglomerans. В ассоциативных парах «инд. - пат.» антагонизм в изменении ГА между микроорганизмами, выделенными от больных гриппом, выявлялся в 2,5 раза чаще, чем у бактерионосителей (13,3 ± 1,6% против 5,3 ± 2,0%, P < 0,01). Ассоциации микроорганизмов у больных гриппом представлены парами S. aureus и S. mitis, S. aureus и S. salivarius, а у бактерионосителей - S. aureus и S. pisifermentans.

Ассоциативных пар «инд. - пат.», обладающих антагонизмом в изменении ГА, у здоровых людей выявлено не было. В парах «усл.-пат. - пат.» в изменении ГА выявлен антагонизм только между выделенными от бактерионосителей микроорганизмами (10,5 ± 2,8%), представленными ассоциациями: S. aureus и S. intermedius, S. pyogenes и E. coli. В ассоциациях патогенных микроорганизмов (S. aureus и S. pyogenes) ГА изменялась только у микроорганизмов, выделенных от больных гриппом (6,7 ± 1,2%).

Выраженные антагонистические изменения обнаружены в модификации АЛА у микроорганизмов, выделенных от больных гриппом. В парах «инд. - усл.-пат.» антагонизм выявлялся в 7,8 раза чаще у больных гриппом, чем у здоровых (13,3 ± 1,6% против 1,7 ± 1,2%, P < 0,01). У боль-

ных гриппом в данных парах присутствовали ассоциации E. coli и S. haemolyticus, S. hyicus и S. mitis, а у здоровых людей - S. warneri и K. oxytoca. Выраженный антагонизм в изменении АЛА выявлен в ассоциативных парах «инд. - пат.» при гриппе (20,0 ± 1,9%). Ассоциации в данной группе представлены микроорганизмами: S. aureus и S. haemolyticus, S. aureus и S. mitis, S. aureus и S. oralis.

Патогенные микроорганизмы (S. aureus и S. pyogenes) при гриппе также вступали в конкурентные взаимоотношения, изменяя АЛА друг друга, однако частота такого изменения была низкой (6,7 ± 1,2%). Антагонизма в изменении ЛецА и ЛА между микроорганизмами в ассоциациях при гриппе выявлено не было, а в группе здоровых людей и бактерионосителей показатели антагонизма были низкими.

Выводы

1. Проведенные исследования показали, что микрофлора, вступая в ассоциативные связи, чаще всего проявляет нейтральность по отношению друг к другу, не изменяя патогенного и персистентного потенциала. У здоровых людей это обусловлено преобладанием индигенной микрофлоры в микробиоценозе.

2. Появление в составе микробиоценоза тран-зиторного представителя (условно-патогенного или патогенного микроорганизма) приводит к развитию конкурентных взаимодействий. Так, у бактерионосителей транзиторный ассоциант приводит к антагонизму, что изменяет факторы патогенности микропартнера-ассоцианта.

3. При гриппе появление условно-патогенного и патогенного микроорганизма в ассоциации приводит как к синергизму, так и к антагонизму, создавая некую «стрессорную» ситуацию в ми-кросимбиоценозе, усугубляя дисбиоз. ш

Литература

1. Бабич Е.Н. Типы взаимодействия микрофлоры ротоглотки с менингококками // Микробиологический журнал (Киев). 1995. Т. 57. № 5. С. 57 - 63.

2. Биргер М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования. - М.: Медицина, 1982. - 462 с.

3. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. - М.: Медицина, 1999. - 365 с.

4. Вельский В.В., Шаталова Е.В. Взаимное влияние возбудителей при смешанной инфекции ожоговой травмы // Журн. микробиол. 1999. № 4. С. З - 7.

5. Кушнирова О.П., Вукста М.М., Кушнирова Т.М. Изменение биологических свойств стафилококка под действием синегнойной палочки / Новое в диагностике и лечении сальмонеллезов, стафилококковой инфекции и вирусного гепатита: Тезисы докладов Республиканской научно-практической конференции инфекционистов. - Тернополь, 1981. С. 29, 30.

6. Матусков СИ. Об антагонизме и синергизме стафилококков и стрептококков в эксперименте // Вестн. дерматол. и венерол. 1966. № 9. С. 41 - 44.

7. Погорелов В.И., Пинигин А.Ф., Марамович А.С. Изучение взаимодействия холерных вибрионов с инфузориями // Журн. микробиол. 1995. № 2. С. 22 - 26.

8. Фельдман Ю.М., Маханева Л.Г., Шапиро А.В. и др. Количественное определение бактерий в клинических материалах // Лаб. дело. 1984. № 10. С. 616 - 619.

9. Хуснутдинова Л.М. Межбактериальные взаимодействия на слизистой оболочке миндалин человека: Автореф. дис. ... к.м.н. - Оренбург, 2004.

10. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 1. М.: Издательство Грантъ, 1998.- 288 с.

11. Щербаков П.Л., Нижевич А.А., Логиновская В.В. и др. Микроэкология кишечника у детей и ее нарушения // Фарматека. 2007. № 14. С. 28 - 34.

12. Parrot M., Caufield P.W., Lavoie M.C. Preliminary characterization of four bacteriocins from Streptococcus mutans // Canada Journal Microbiol. 1990. V. 36. P. 123 - 130.

Государственная программа Российской Федерации -

«Развитие здравоохранения»

Борьба с ВИЧ, гепатитами В и С

Сеть специализированных медицинских учреждений

Центры по профилактике и борьбе со СПИДОМ

Лаборатории диагностики ВИЧ-инфекции

>1 000

Задачи борьбы с ВИЧ, гепатитами В и С:

•развитие единой системы мониторинга эпидемии ВИЧ/СПИДа

•развитие системы стандартов в области медицинского наблюдения, диагностики и лечения ВИЧ-инфицированных

Лечение антиретровирусными препаратами, чел.

-i-12006 год 2007 год 2008 год 2009 год 2010 год 2011 год

•обеспечение возможности оказания ВИЧ-инфицированным комплексной помощи, включая психологическую, социальную и др. в центрах по профилактике и борьбе со СПИДом и инфекционными заболеваниями

•реализация программ паллиативной помощи пациентам с ВИЧ-инфекцией

•реализация профилактических проектов совместно с общественными организациями

Источник: Материалы коллегии Минздрава России от 28 сентября 2012 года