WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Неман Мохамад Абдулкадер

Влияние магнитных полей аномальных характеристик
на биологические свойства стафилококков
и кишечных палочек

03.02.03 – микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени

кандидата медицинских наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный
медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального
развития Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Калуцкий Павел Вячеславович

Официальные оппоненты:

Пашков Евгений Петрович лауреат Государственной премии РФ, доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова»

Царев Виктор Николаевич доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии и иммунологии ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический  университет им. А.И. Евдокимова» Минздравсоцразвития России

Ведущая организация: ФБУН «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии имени Г.Н. Габричевского» Роспотребнадзора.

Защита диссертации состоится «______»_________2012 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 208.040.08 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Первый МГМУ
им. И.М. Сеченова по адресу: 119992, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНМБ ГБОУ ВПО Первый МГМУ
им. И.М. Сеченова  по адресу: 117998, Москва, Нахимовский проспект, д. 49.

Автореферат разослан «____» _______________2012 г.

Учёный секретарь
диссертационного совета
доктор медицинских наук, профессор Миронов Андрей Юрьевич

Общая характеристика работы



Актуальность проблемы. Магнитные поля обнаруживаются во всём окружающем нас мире. Интерес человечества к вопросу о влиянии магнитных полей на биологические объекты зародился в глубокой древности. Долгое время в центре внимания исследователей были магнитные поля большой мощности, а интерес к вопросу воздействия магнитных полей малой напряжённости возник сравнительно недавно. В то же время наличие в окружающей среде естественных электромагнитных полей является совершенно необходимым для нормальной жизнедеятельности, а их отсутствие или дефицит приводит к серьёзным негативным, порой даже необратимым последствиям для живого организма [Валлизер О.Х., 2002; Владимирский Б.М., Темурьянц Н.А., 2000]. С точки зрения медицины и магнитобиологии в настоящее время уже не вызывает сомнений тот факт, что электромагнитные поля естественного происхождения (естественный электромагнитный фон Земли) следует рассматривать как один из важнейших экологических факторов. Работами В.М. Червинца (1979, 1981), С.А. Павловича (1975, 1981), В.В. Бельского и соавторов (1997) и др. доказано, что магнитные поля малой напряжённости оказывают выраженное воздействие на микроорганизмы.

Магнитное поле Земли относится к категории слабых полей, однако на отдельных территориях обнаружены магнитные аномалии, связанные с залеганием мощных пластов железосодержащих руд, где напряжённость поля может увеличиваться в 3-5 раз и более. Уникальной в этом отношении является Курская магнитная аномалия (КМА), расположенная на территории Курской и Белгородской областей. В этом регионе напряжённость геомагнитного поля достигает 3,5-4 эрстед, тогда как фоновое значение геомагнитного поля варьирует в зависимости от географической широты от 0,35 до 0,7 эрстед. Это даёт основание предполагать, что в районе Курской магнитной аномалии могут возникнуть изменения биологических характеристик живых существ. Работами ряда исследователей установлена повышенная по сравнению с другими регионами заболеваемость населения региона Курской магнитной аномалии [Зайцева Л.Ю., 2006; Киселева В.В., 1996; Зайце-
ва Л.Ю. и соавт., 2012; и др.]. Несмотря на это, влияние магнитных полей аномальных характеристик на биологические свойства микроорганизмов остаётся малоизученным, хотя от того, насколько изменяется патогенный потенциал возбудителя, постоянно находящегося в условиях воздействия магнитного поля повышенной напряжённости, во многом зависит возникновение и развитие инфекционного процесса.

С позиции теории саморегуляции паразитарных систем определяющей для проявления патогенного потенциала микроорганизмов является структура популяции возбудителя по биологическим признакам, связанным с патогенностью. Работы последних лет [Бухарин О.В., Гриценко В.А., 2000; Бельский В.В. и соавт., 2008; и др.] показали значимость исследования гетерогенности популяций возбудителей инфекционных заболеваний для прогнозирования возникновения, исхода заболевания и оценки адекватности применяемых методов лечения. По мнению О.В. Бухарина и соавторов (2006), микробная популяция – это основная мишень, по которой оценивается эффективность исследуемого воздействия независимо от его природы.

В связи с этим оценка реакции возбудителей инфекционных заболеваний на воздействие магнитных полей повышенной напряжённости с позиции исследования структуры их популяции по биологическим признакам, связанным с патогенностью, даёт возможность на ранних этапах оценить тенденцию в развитии инфекционного процесса и эффективность использованных подходов в его терапии.

Цель исследования — установить характер влияния аномального геомагнитного поля в регионе Курской магнитной аномалии на структуру популяций золотистых стафилококков и кишечных палочек по биологическим признакам и характер изменений популяционной структуры золотистых стафилококков и кишечных палочек в экспериментальных условиях при воздействии искусственным магнитным полем, сопоставимым с геомагнитным полем в регионе КМА.

Задачи исследования

  1. Сравнить биологические свойства культур золотистых стафилококков и кишечных палочек, выделенных от больных, постоянно проживающих на территории регионов с фоновыми (г. Курск) и аномальными (г. Железногорск) значениями напряжённости геомагнитного поля.
  2. Провести сравнительный анализ популяций золотистых стафилококков и кишечных палочек, выделенных от больных в г. Курске и г. Железногорске, по клинически значимым биологическим признакам (факторы патогенности, персистенции, лекарственная устойчивость).
  3. Изучить влияние искусственного магнитного поля, моделирующего аномальное геомагнитное поле региона КМА, на течение инфекционного процесса у мышей и структуру популяций Staphylococcus aureus и Escherichia coli при экспериментальной инфекции.
  4. Исследовать влияние иммуномодуляторов (ликопида и полиоксидония) на течение экспериментальной инфекции у мышей и структуру популяций возбудителей в условиях воздействия искусственным магнитным полем.

Научная новизна. Установлены выраженные эффекты воздействия аномальных магнитных полей на формирование биологических свойств золотистых стафилококков и кишечных палочек, определяющих их вирулентность и персистентный потенциал. Показано, что при воздействии магнитных полей повышенной напряжённости в составе популяций стафилококков и кишечных палочек отбираются клетки, обладающие факторами патогенности, персистенции, лекарственной устойчивости.

Расширены существующие представления о роли магнитных полей повышенной напряжённости в развитии инфекционных процессов и изменении структуры популяций возбудителей по признакам патогенности и персистенции.

Полученные данные о реакциях популяций стафилококков и кишечных палочек на воздействие аномальных магнитных полей углубляют существующие представления о механизмах саморегуляции паразитарных систем в условиях воздействия аномальных магнитных полей.

Практическая значимость. Получены новые данные о закономерностях формирования структуры популяций грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов по биологическим свойствам в условиях воздействия магнитных полей повышенной напряжённости.

Экспериментально доказана возможность применения ликопида и полиоксидония для коррекции течения экспериментального инфекционного процесса, вызванного золотистым стафилококком или кишечной палочкой в условиях действия аномальных магнитных полей, а также предупреждения отбора вирулентных штаммов возбудителей и хронизации процесса.

Полученные данные вошли в учебные программы и используются в лекционных курсах, на практических занятиях и научной работе ряда кафедр Курского государственного медицинского университета, Белгородского государственного университета, Орловского государственного университета.

Положения, выносимые на защиту

  1. В условиях длительного и непрерывного действия аномального геомагнитного поля региона Курской магнитной аномалии у золотистых стафилококков и кишечных палочек выражены проявления таких биологических свойств, как гемолитическая, фибринолитическая, лецитиназная, лизоцимная, антилизоцимная, антикомплементарная активность, а также гидрофобность поверхностных структур клеток. Культуры микроорганизмов, выделенные от больных, проживающих в регионе КМА, обладают повышенной устойчивостью к лекарственным препаратам.
  2. В популяциях золотистых стафилококков и кишечных палочек, изолированных в регионе КМА, отмечается преобладание клеток, обладающих факторами патогенности, персистенции, лекарственной устойчивостью.
  3. Развитие экспериментальной инфекции, вызванной внутрибрюшинным введением мышам золотистого стафилококка или кишечной палочки, в условиях непрерывного действия искусственного магнитного поля, сопоставимого с геомагнитным полем региона КМА, сопровождается утяжелением её течения и отбором в составе популяций возбудителей клеток с повышенной вирулентностью и выраженными персистентными характеристиками.
  4. Использование у мышей в условиях искусственного магнитного поля для иммунотерапии ликопида и полиоксидония снижает тяжесть заболевания и предотвращает отбор вирулентных клеток в популяции возбудителей и хронизацию инфекционного процесса.

Личный вклад автора. Автору принадлежит ведущая роль в выборе направления исследования, анализе и обобщении полученных результатов. В работах, выполненных в соавторстве, автором лично проведены моделирование процессов, мониторинг основных параметров, аналитическая и статистическая обработка, научное обоснование и обобщение полученных результатов. Вклад автора является определяющим и заключается в непосредственном участии на всех этапах исследования: от постановки задач, их экспериментально-теоретической реализации до обсуждения результатов в научных публикациях и докладах.





Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Научные положения диссертации соответствуют формуле специальности 03.02.03 — «микробиология». Результаты проведённого исследования соответствуют области исследования специальности, конкретно пунктам 2 и 3 паспорта микробиологии.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии ГБОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на научных конференциях КГМУ и сессиях Центрально-Чернозёмного научного центра РАМН (2010-2012); конференции «Современные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (Бангкок-Патайя, 2010), Всеукраинской научно-практической конференции «Инфекционные болезни в практике врача-терапевта» (Сумы, 2010); межкафедральной конференции Курского государственного медицинского университета (Курск, 2012).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 работ (в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для публикации основных результатов диссертаций).

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста и включает в себя: введение, обзор литературы, материалы и методы исследования, собственные исследования, заключение, выводы, список литературы, состоящий из 217 источников отечественных и зарубежных авторов. Работа иллюстрирована 34 таблицами и 10 рисунками.

Содержание работы

Материалы и методы исследования

Определение биологических свойств стафилококков и кишечных палочек

Изучена характеристика 60 культур S. aureus и 60 культур E. coli. Из общего числа 30 культур каждого вида выделены в регионе с фоновым значением напряжённости геомагнитного поля (г. Курск) и 30 - в регионе с повышенным уровнем напряжённости геомагнитного поля (г. Железногорск). Исследована структура популяций стафилококков и кишечных палочек, выделенных от мышей, подвергнутых воздействию магнитных полей различных напряжённостей.

Для характеристики биологических свойств, связанных с патогенностью, у золотистых стафилококков изучали гемолитическую, ДНК-азную, фибринолитическую, лецитиназную, лизоцимную, антилизоцимную, антикомплементарную активность; у кишечной палочки – гемолитическую, фибринолитическую, лизоцимную, антилизоцимную, антикомплементарную активность. Определение гемолитической активности проводилось на чашках с мясо-пептонным агаром, содержавшем 3% взвеси эритроцитов барана. ДНК-азная активность изучалась по методу А.М. Смирновой и соавторов (1977). Изучение фибринолитической активности проводили по усовершенствованному методу Кристи, лецитиназной – по методике Г.Н. Чистовича (1950). Определение лизоцимной, антилизоцимной и антикомплементарной активностей проводили по О.В. Бухарину (1999). Для измерения степени гидрофобности поверхности бактериальных клеток применён принцип двухфазного разделения популяции в системе «жидкость-жидкость» с несмешивающимися водными фазами, обогащёнными полиэтилен гликолем (PEG 6000) и декстраном (Т500) [Лефковитс И., Пернис Б., 1983; Magnusson K.E. et al., 1977].

Для ориентировочного (качественного) определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам применяли диско-диффузионный метод. Для определения уровня лекарственной устойчивости резистентных культур использовали метод серийных разведений в плотных питательных средах. Применяли следующие концентрации антибиотиков: 25, 50, 100 и 200 мкг/мл питательной среды.

Структура популяций микроорганизмов по биологическим свойствам

Гетерогенность популяций микроорганизмов определялась при исследовании 100-150 колоний каждой популяции. Для этого из исходной популяции стафилококков или кишечных палочек, полученной после посева газоном культуры на мясо-пептонный агар, колонии при помощи игольчатого штампа-репликатора [Бельский В.В. и соавт., 2008] переносились на чашки, содержащие антибиотики или другие субстраты, по отношению к которым производилось определение гетерогенности популяции, и на контрольную чашку Петри с питательной средой, не содержавшей факторы отбора. Наличие изучаемых свойств определялось после суточной инкубации при 370С.

Изучение влияния искусственного магнитного поля на структуру популяций микроорганизмов в процессе развития экспериментальной инфекции
у мышей

Изучение влияния искусственного постоянного магнитного поля на структуру популяций золотистого стафилококка и кишечной палочки в динамике инфекционного процесса производили с использованием специально созданного устройства для воспроизведения напряжённости аномального геомагнитного поля на территории КМА (в г. Железногорске).

С целью определения влияния искусственного магнитного поля на структуру популяций микроорганизмов при экспериментальной инфекции мышей линии CBAхC57Bl6 разделяли на контрольные и опытные группы и помещали: опытные — в искусственное постоянное магнитное поле, контрольные — в условия фоновых значений напряжённости геомагнитного поля. Животные в сравниваемых группах находились в идентичных условиях содержания. Все исследования проводили с соблюдением принципов, изложенных в Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других целей (г. Страсбург, Франция, 1986). Экспериментальную инфекцию воспроизводили путём внутрибрюшинного заражения мышей на 14 сутки от момента помещения животных в искусственное магнитное поле взвесью суточных агаровых культур S. aureus или E. coli. Перед заражением определялась исходная популяционная структура микроорганизмов. Спустя 1, 3, 7 и 14 суток от момента заражения определялись показатели функционально-метаболической активности нейтрофилов крови и структура популяций выделенных из организма мышей возбудителей. Популяции стафилококков выделялись из почек, а кишечных палочек — из селезёнки животных, выведенных из опыта путём дислокации шейных позвонков. После взвешивания в стерильных условиях почки или селезёнки гомогенизировались в 2 мл стерильного изотонического раствора хлорида натрия, после чего исходная взвесь и её разведения 1:10 и 1:100 в объёме 0,1 мл засевались на чашки Петри с молочно-солевым мясо-пептонным агаром (для выделения стафилококков) или средой Эндо (для выделения кишечных палочек) для получения чашек первичного посева и определения обсеменённости ткани органа. Спустя 1 сутки подсчитывалось количество выросших колоний и производилось определение гетерогенности популяций микроорганизмов.

Определение функционально-метаболической активности нейтрофилов крови мышей

Для характеристики активности нейтрофилов периферической крови мышей определяли фагоцитарный индекс, фагоцитарное число, завершённость фагоцитоза, индекс активности фагоцитов. Функциональная активность кислородзависимых систем бактерицидности нейтрофилов оценивалась в тесте восстановления нитросинего тетразолия [Виксман М.Е., Маянский А.Н., 1979; Бажора Ю.И., 1981]. Уровень миелопероксидазы определялся по методу Грехема-Кнолля [Нарциссов Р.П., 1964; Шафран М.Г. и соавт., 1979]. Состояние кислороднезависимых бактерицидных систем оценивалось по уровню лизосомально-катионных белков [Пигаревский В.Е., Мазинг Ю.А., 1981; Шубич М.Г., 1974].

Определение влияния иммуномодуляторов на течение экспериментальной инфекции и структуру популяций возбудителей

С целью изучения влияния иммуномодуляторов на биологические свойства золотистого стафилококка и кишечной палочки при экспериментальной инфекции использовали полиоксидоний и ликопид. Препараты вводили в жидкой форме экспериментальным животным с первого дня заражения ежедневно внутрижелудочно через зонд 1 раз в день в первой половине дня. Доза препарата рассчитывалась по стандартным схемам, описанным в рекомендациях, на единицу массы тела животного.

Статистическая обработка данных

Статистическую обработку и анализ данных проводили с применением общепринятых параметрических и непараметрических критериев статистики с помощью пакета программ Microsoft Office Excel 2007 для Windows 7. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05 [Ашмарин А.П., Воробьев А.А., 1962; Гублер Е.В., 1978]. Определение достоверности разницы двух наблюдаемых частот с вероятностью 95% производилось по формуле, приведённой в работе А.И. Венчикова, В.А. Венчикова (1974).

Результаты и обсуждение

Изучено влияние аномальных геомагнитных полей малой напряжённости на структуру популяций S. aureus и E. coli, выделенных в регионах с повышенным
(г. Железногорск – административный центр Курской магнитной аномалии) и фоновым (г. Курск) уровнями геомагнитного поля. Анализ биологических свойств, связанных с патогенностью и персистенцией, лекарственной устойчивостью у стафилококков и кишечных палочек, выделенных от больных, проживающих в регионах с различным уровнем напряжённости геомагнитного поля, выявил зависимость выраженности исследуемых признаков от региона выделения. У культур стафилококков, выделенных в регионе Курской магнитной аномалии, достоверно более часто по сравнению с культурами, выделенными в регионе с фоновым уровнем геомагнитного поля, регистрировалась гемолитическая, лецитиназная, фибринолитическая, лизоцимная активность, способность противостоять действию лизоцима и комплемента, гидрофобность клеток (табл. 1). У культур кишечной палочки, выделенных в регионе КМА, также чаще обнаруживались биологические признаки, связанные с патогенностью и персистенцией — гемолитическая, фибринолитическая, лизоцимная, антилизоцимная, антикомплементарная активность, гидрофобность поверхностных структур (табл. 2).

Таблица 1

Частота встречаемости признаков патогенности среди культур
стафилококков, выделенных в регионах с различным уровнем
напряжённости геомагнитного поля

Место выделения культур

Процент культур, обладающих биологическими признаками

Гемоли-тическая ак-ть

Лецити-назная ак-ть

ДНК-зная
ак-ть

Фибрино-литичес-кая ак-ть

Лизо-цимная ак-ть

Гидро-фоб-ность +

Антилизо-цимная
ак-ть

Антиком-плементар-ная ак-ть

Железногорск

66,7

73,3

66,7

73,3

80,0

53,3

63,3

80,0

Курск

46,7

40,0

60,0

53,3

60,0

26,7

23,3

56,7

Р

<0,05

<0,05

>0,05

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

Таблица 2

Частота встречаемости признаков патогенности среди культур кишечных палочек, выделенных в регионах с различным уровнем напряжённости геомагнитного поля

Место выделения культур

Процент культур, обладающих биологическими признаками

Гемолитическая
ак-ть

Фибрино-литическая ак-ть

Лизоцимная

ак-ть

Гидрофоб-ность +

Антилизо-цимная
ак-ть

Антиком-плементар-ная ак-ть

Железногорск

86,7

76,7

56,7

66,7

66,7

73,3

Курск

60,0

56,7

26,7

36,7

33,3

53,3

Р

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

<0,05

В регионе КМА (г. Железногорск) достоверно чаще выделялись возбудители, устойчивые к большинству использованных антибиотиков, и уровень их устойчивости был выше, чем у культур, выделенных в г. Курске. Частота обнаружения стафилококков и кишечных палочек, устойчивых к 4 и более препаратам, была достоверно выше среди культур, выделенных от железногорских больных, по сравнению с возбудителями, выделенными от больных г. Курска.

Анализ популяционной структуры выделенных культур показал преобладание в их составе бактерий, обусловливающих преимущественное проявление исследованных свойств. В популяциях стафилококков и кишечных палочек, выделенных в г. Железногорске, чаще встречаются варианты клеток, несущие 4 и более маркёра лекарственной устойчивости, по сравнению с культурами, выделенными в г. Курске. Также в их составе отмечалось достоверно больше клеток, несущих признаки патогенности. Для культур стафилококков и кишечных палочек, изолированных от больных г. Железногорска, характерно, что большинство клеток популяций проявляют признаки персистенции — обладают антилизоцимной и антикомплементарной активностью. В составе же популяций стафилококков и кишечных палочек, изолированных от больных региона с фоновыми значениями геомагнитного поля, отмечается бльшая гетерогенность по признакам вирулентности и лекарственной устойчивости.

Это позволило сделать заключение, что отбор наиболее приспособленных к условиям существования клеток возбудителей является результатом процесса саморегуляции паразитарных систем, подвергающихся воздействию аномального геофизического фактора.

Чтобы подтвердить правильность данного заключения, проведена серия опытов по моделированию у мышей, подвергшихся длительному и непрерывному воздействию искусственного магнитного поля, сопоставимого с геомагнитным полем региона КМА, экспериментальной инфекции. Заражение производилось на 14 сутки пребывания животных в постоянном магнитном поле, что позволяло животным адаптироваться к воздействию данного фактора.

При изучении проявления признаков патогенности у культур стафилококка, выделенных в ходе эксперимента, установлено, что при развитии экспериментальной инфекции в составе популяции возбудителя происходит отбор высоковирулентных бактерий, способных реализовать патогенный потенциал микроорганизма (рис. 1).

Если данная закономерность была одинакова для мышей обеих групп, то степень выраженности исследованных признаков зависела от условия содержания животных. В организме мышей, подвергавшихся длительному и непрерывному воздействию искусственного магнитного поля, степень проявления факторов патогенности и персистенции (антилизоцимная и антикомплементарная активность) в популяциях стафилококков была статистически достоверно более выражена, чем в условиях воздействия фонового геомагнитного поля.

а

б

Рис. 1. Структура популяций S. aureus, выделенных от мышей, находившихся в условиях фонового геомагнитного (а) и искусственного магнитного (б) полей.

При развитии у мышей инфекционного процесса, вызванного внутрибрюшинным введением кишечной палочки в условиях воздействия аномального магнитного поля, происходила перестройка популяции возбудителя, свидетельствующая об адаптации микроорганизма к меняющимся условиям существования (рис. 2).

а

б

Рис. 2. Структура популяций E. coli, выделенных от мышей, находившихся в условиях фонового геомагнитного (а) и искусственного магнитного (б) полей.

При этом наряду с изменениями её структуры по гемолитической и фибринолитической активности наблюдалось и усиление проявления антилизоцимных свойств, что свидетельствует также и о повышении персистентного потенциала культуры. Данные изменения отмечались только к концу эксперимента, что можно расценить как адаптацию популяции возбудителя к условиям существования. Это косвенно подтверждается отсутствием нарастания обсеменённости ткани селезёнки и даже формированием тенденции к её снижению к 14 суткам эксперимента.

Полученные данные свидетельствуют, что в условиях воздействия магнитных полей аномальных характеристик происходят изменения структуры популяций стафилококка и кишечной палочки, обеспечивающие не только развитие более тяжёлого инфекционного процесса, но и приводящие к увеличению его длительности с возможностью перехода в хроническую форму. Из этого следует, что в условиях развития инфекционного процесса в аномальных в геомагнитном отношении регионах лечебные мероприятия должны учитывать не только повышенную вирулентность, но и более высокие персистентные свойства возбудителя.

С учётом полученных данных возникло предположение о возможности применения иммуномодуляторов с целью воздействия на формирование популяции возбудителей. В качестве иммуномодуляторов использовали полиоксидоний и ликопид, обладающие стимулирующим влиянием на фагоцитарное звено врождённого иммунитета.

Применение иммуномодуляторов ликопида и полиоксидония выявило их положительное влияние на течение инфекционного процесса в условиях воздействия магнитным полем повышенной напряжённости, сопоставимым с геомагнитным полем региона КМА. Вызванная ими стимуляция функционально-метаболической активности фагоцитирующих клеток позволила значительно снизить негативное воздействие искусственного магнитного поля на течение инфекционного процесса, о чём свидетельствовала более низкая обсеменённость внутренних органов мышей.

При этом изменилась направленность отбора клеток в составе популяций стафилококка и кишечной палочки. В структуре популяции стафилококка применение иммуномодуляторов привело к тому, что число гемолитически активных клеток, ДНК-азоположительных клеток, клеток, обладающих фибринолитической, лизоцимной активностью, и клеток, продуцирующих лецитовителлазу, было достоверно меньше, чем без использования ликопида или полиоксидония (рис. 3).

а

б

Рис. 3. Структура популяций S. aureus, выделенных от мышей с экспериментальной инфекцией, находившихся в условиях аномального магнитного поля и получавших ликопид (а) и полиоксидоний (б).

Персистентный потенциал популяции стафилококка, определяемый по проявлению выраженной антилизоцимной и антикомплементарной активности, при использовании иммуномодуляторов характеризовался уменьшением численности клеток, обладавших данными признаками.

Применение указанных препаратов у мышей с экспериментальной инфекцией, вызванной кишечной палочкой, характеризовалось снижением в структуре популяции количества гемолитически активных бактерий и бактерий, обладающих фибринолитической и лизоцимной активностью (рис. 4). Также в составе популяции было меньшее число клеток, обладавших выраженной способностью инактивировать лизоцим и комплемент.

а

б

Рис. 4. Структура популяций E. coli, выделенных от мышей с экспериментальной инфекцией, находившихся в условиях аномального магнитного поля и получавших ликопид (а) и полиоксидоний (б).

В популяциях стафилококка и кишечной палочки на фоне иммунокоррекции ликопидом или полиоксидонием происходил отбор клеток с меньшим числом маркёров патогенности, о чём свидетельствовало увеличение их гетерогенности по исследуемым признакам. Наряду с этим, отмечалось снижение числа бактерий, обладающих факторами, обеспечивающими персистенцию микроорганизмов в организме хозяина.

Экспериментальные исследования показывают, что в условиях развития инфекционного процесса в аномальных в геомагнитном отношении регионах лечебные мероприятия должны учитывать не только повышенную вирулентность, лекарственную устойчивость, но и более высокие персистентные свойства возбудителя. Полученные данные позволяют рекомендовать использование ликопида или полиоксидония в терапии гнойно-воспалительных инфекций, вызванных стафилококками и кишечной палочкой, в регионах с повышенной напряжённостью геомагнитного поля (таких, например, как Курская магнитная аномалия). Это позволит снизить тяжесть течения заболевания, предупредить селекцию вирулентных штаммов возбудителей и хронизацию процесса.

Выводы

1. У культур S. aureus, выделенных в регионе Курской магнитной аномалии
(г. Железногорск), по сравнению с культурами, выделенными в регионе с фоновым уровнем геомагнитного поля (г. Курск), более часто регистрировалась гемолитическая, лецитовителлазная, фибринолитическая, лизоцимная активность, способность противостоять действию лизоцима и комплемента, гидрофобность и лекарственная устойчивость. В составе популяций культур, выделенных в регионе КМА, преобладали клетки, обусловливающие проявление исследованных свойств. В составе популяций культур стафилококков, изолированных от больных региона с фоновыми значениями геомагнитного поля, отмечалась выраженная гетерогенность по признакам патогенности, персистенции и лекарственной устойчивости.

2. У железногорских культур E. coli достоверно чаще по сравнению с культурами, выделенными в Курске, обнаруживались гемолитическая, фибринолитическая и лизоцимная активность, гидрофобность клеток, антилизоцимная и антикомплементарная активность, устойчивость к антибиотикам. В популяциях этих культур большинство бактерий проявляли изученные свойства патогенности, персистенции и лекарственной устойчивости.

3. Развитие у мышей инфекционного процесса, вызванного стафилококком или кишечной палочкой, в условиях воздействия искусственного магнитного поля, сопоставимого по своим характеристикам с геомагнитным полем региона Курской магнитной аномалии, сопровождалось более выраженной, чем в условиях фоновых значений геомагнитного поля, перестройкой популяций возбудителей, направленной на проявление патогенных и персистентных свойств микроорганизмов.

4. Применение у мышей, подвергнутых воздействию искусственного магнитного поля повышенной напряжённости, ликопида для коррекции развивающихся при экспериментальной инфекции нарушений приводило к снижению тяжести течения инфекционного процесса, элиминации из состава популяций стафилококка и кишечной палочки вирулентных бактерий и увеличению степени их гетерогенности по антилизоцимной и антикомплементарной активности.

5. Использование полиоксидония у инфицированных стафилококком или кишечной палочкой мышей позволило значительно снизить негативное воздействие искусственного магнитного поля, сопоставимого с геомагнитным полем в регионе Курской магнитной аномалии, на течение инфекционного процесса и изменить направленность отбора клеток в составе популяций возбудителей в сторону селекции бактерий с меньшей выраженностью факторов патогенности и персистенции.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. М. Абдулкадер Неман, П.В. Калуцкий - Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов  // Университетская наука: Взгляд в будущее. Материалы итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Чернозёмного научного центра РАМН и отделения РАЕН, посвящённой 76-летию Курского государственного медицинского университета
(2-3 февраля 2011 года). В 3-х томах. – Т. 1. – Курск: ГОУ ВПО КГМУ Минздравсоцразвития России, 2011. – С. 125-129.

2. Мохамад Абдулкадер Неман, А.П. Калуцкий - Антикомплементарная активность стафилококков, выделенных в регионах с различным уровнем напряжённости геомагнитного поля // Материалы 76-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых учёных с международным участием: Молодёжная наука и современность. 19-20 апреля 2011 года. В 3-х частях. – Часть I. – Курск: ГБОУ ВПО КГМУ, 2011. – С. 46.

3. Мохамад Абдулкадер Неман, П.В. Калуцкий, А.П. Калуцкий - Влияние аномального магнитного поля малой напряжённости на биологические свойства стафилококков  // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2011. – № 3. – С. 103-104.

4. Неман, М. Абдулкадер - Влияние магнитного поля повышенной напряжённости на проявления вирулентных и персистентных свойств стафилококков при экспериментальной инфекции // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2011. - № 4. С. 66-70.

5. М. Абдулкадер Неман, П.В. Калуцкий - Изменение структуры популяции кишечной палочки при развитии инфекционного процесса в условиях воздействия магнитного поля повышенной напряжённости // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2012. № 1. С. 29-32.

6. М.А. Неман, А.П. Калуцкий - Влияние магнитного поля повышенной напря-
жённости на структуру популяций стафилококков и кишечных палочек по био-
логическим признакам // Материалы 77-й Всероссийской научной конференции студентов и молодых учёных: Молодёжная наука и современность. 18-19 апре-
ля 2012 года. В 3-х частях. – Часть I – Курск: ГБОУ ВПО КГМУ, 2012. –
С. 67-68.

7. М.А. Неман, П.В. Калуцкий, А.П. Калуцкий - Влияние ликопида на проявления биологических свойств стафилококков при экспериментальной инфекции на фоне воздействия магнитного поля повышенной напряжённости // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2012. - № 2.
С. 5-9.

8. М.А. Неман, П.В. Калуцкий - Влияние ликопида на проявления биологических свойств Escherichia coli при экспериментальной инфекции на фоне воздействия магнитного поля повышенной напряжённости // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3; URL: www.science-education.ru/103-6521

9. М.А. Неман - Биологические свойства культур Escherichia coli, выделенных в регионах с различным уровнем напряжённости геомагнитного поля // Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия Медицина, фармация. 2012. № 10 (129), вып. 18. С. 137-141.

 





© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.