Условно-патогенные энтеробактерии: доминирующие популяции, биологические свойства, медико-экологическая значимость
Скачать 0.69 Mb.
|
| На правах рукописи АНГАНОВА Елена Витальевна Условно-патогенные ЭНТЕРОБАКТЕРИИ: доминирующие популяции, биологические свойства, медико-экологическая значимость 03.02.03-микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Иркутск - 2012 Работа выполнена в ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» Минздравсоцразвития России и ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Савилов Евгений Дмитриевич Официальные оппоненты: доктор биологических наук Фадеева Татьяна Владимировна доктор биологических наук Данчинова Галина Анатольевна доктор медицинских наук, профессор Киклевич Вадим Трофимович Ведущая организация: Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения РАН (г. Оренбург) Защита состоится «__» _______ в ___часов на заседании Диссертационного Совета ДМ 001.038.01 при Научном центре проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН по адресу: г. Иркутск, ул. К. Маркса, 3. Почтовый адрес: 664025, г. Иркутск, а/я 539. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН. Автореферат разослан «____» ________ 2011г. Ученый секретарь Диссертационного Совета, кандидат медицинских наук Кулеш Д.В. Общая характеристика работы Актуальность проблемы. В настоящее время во всех странах мира наблюдается активизация условно-патогенных микроорганизмов (УПМ) (Бондаренко В.М., 2011). Бактерии данной группы характеризуются выраженной неоднородностью, являясь, с одной стороны, представителями транзиторной нормальной микрофлоры человек, а с другой,- возбудителями инфекционных заболеваний (Марри П.Р. с соавт., 2006; Егорова, 2007; Бондаренко В.М., 2011). В связи с этим, проблеме инфекций, обусловленных УПМ, особенно представителями семейства Enterobacteriaceae, уделяется пристальное внимание (Ахтариева А.А., 2010). К числу наиболее распространенных инфекционных заболеваний относятся острые кишечные инфекции (ОКИ), занимающие одно из ведущих мест в инфекционной патологии детского возраста (Воротынцева Н.В. соавт., 2001; Жеребцова Н.Ю. с соавт., 2007; Денисюк Н.Б., 2011; Хворостухина А.И., 2011; Калуцкий П.В., 2011). Доля ОКИ, вызванных условно-патогенными энтеробактериями (УПЭ), в общей структуре ОКИ установленной этиологии, по данным разных авторов, варьирует от 12,8-21,2% до 34,1% (Зуева Л.П., 2005; Жеребцова Н.Ю., 2006). Как отмечают А.Р. Мавзютов с соавт. (2001), С.В.Егорова (2008), В.М. Бондаренко (2011), для оценки этиологической значимости УПЭ при инфекционных процессах необходимо заключение об их патогенном потенциале, который недостаточно учитывается при верификации острых кишечных инфекций. Кроме того, масштабы изменения патогенности условно-патогенных энтеробактерий, являющиеся одной из причин увеличения их медицинской значимости, свидетельствуют о целесообразности изучения этого явления у данной группы бактерий, как на фенотипическом, так и на молекулярно-генетическом уровне (Мавзютов А.Р. с соавт., 2002; Фиалкина С.В., 2004; Жеребцова Н.Ю., 2006; Вершинин А.Е., 2008; Бондаренко В.М., 2011; Burgos Y. et al., 2010). В то же время, патогенность и региональные особенности возбудителей острых кишечных инфекций, обусловленных УПЭ, до сих пор изучены недостаточно. Одним из важнейших аспектов фенотипической характеристики условно-патогенных энтеробактерий является их резистентность к антимикробным препаратам (АМП) (Страчунский Л.С., 2002; Cкала Л.З. с соавт., 2004; Tenover F.C., 2005). При этом, как отмечает А.Е. Билев (2011), массовое распространение антибиотикорезистентных штаммов в популяциях условно-патогенных микроорганизмов стало важной проблемой клинической медицины, в связи с их более высокими адаптационными возможностями по сравнению с возбудителями классических инфекций. На фоне информации о роли условно-патогенных микроорганизмов в инфекционной патологии человека недостаточно изученной остается проблема их циркуляции в природных, в частности, водных экосистемах. Между тем, адаптивные возможности бактерий данной группы и, соответственно, их потенциальные местообитания, экологические ниши, механизмы и формы существования в природе необычайно широки и многообразны (Бухарин О.В., 1997). Особое значение имеет изучение циркуляции бактерий данной группы в водных объектах, оказывающих существенное влияние на жизнедеятельность человеческой популяции (Мамонтова с соавт., 2000). Условно-патогенные микроорганизмы способны не только длительно обитать в субстратах внешней среды, в частности, в воде, но и накапливаться в ней. Выживанию и накоплению микроорганизмов в объектах внешней среды, в т.ч. в воде, способствуют факторы персистенции (Макаров В.Ю., 2007). Также у водных штаммов УПЭ выявлены адгезивная и гемолитическая активность, описаны ферменты ДНКаза, гиалуронидаза, некоторые протеиназы (Кравченко О.С., 2009; Езепчук Ю.В., 1997; Kielleberg S.,1985), резистентность к антимикробным препаратам (Загайнова А.В., 2010). Усиливающееся антропогенное воздействие на водные экосистемы определяет необходимость изучения биологических свойств УПЭ с позиций оценки их потенциальной эпидемической опасности и влияния на состояние микробиоценозов природных водоемов. В рамках изучения биологической активности УПЭ важное значение имеет выявление их адаптационных возможностей, способствующих выживанию в различных условиях среды обитания. Исходя из вышеизложенного целью работы является: выявить доминирующие популяции, фенотипические и генотипические характеристики, адаптационный потенциал условно-патогенных энтеробактерий на моделях острых кишечных инфекций и водных экосистем для оценки их медико-экологической значимости. Для выполнения указанной цели поставлены следующие задачи: 1. Изучить спектр условно-патогенных энтеробактерий, выделенных при острых кишечных инфекциях установленной этиологии, у детей Иркутской области. 2. Изучить циркуляцию бактерий данной группы в микробных сообществах водных экосистем на модели крупнейших водоемов Восточной Сибири, их таксономическую характеристику, выявить доминирующие и субдоминирующие популяции, видовое разнообразие. 3. Определить фенотипические характеристики условно-патогенных энтеробактерий, выделенных от больных ОКИ, а также из водных объектов. 4. Выявить и оценить частоту встречаемости у микроорганизмов генетических детерминант патогенности. 5. Оценить резистентность к антимикробным препаратам условно-патогенных энтеробактерий, выделенных от больных ОКИ и из водных объектов. 6. Провести анализ клинических аспектов острых кишечных инфекций, обусловленных бактериями семейства Enterobacteriaceae, их сопряженность с наличием генетических детерминант патогенности микроорганизмов. 7. Изучить адаптационный потенциал клинических и водных штаммов энтеробактерий в различных условиях существования (количественная оценка ферментативной активности, способность к образованию биопленок). Научная новизна и теоретическая значимость работы Определен таксономический спектр условно-патогенных энтеробактерий, выделяемых при ОКИ, у детей Иркутской области, его смена в многолетнем аспекте, выявлены субдоминирующие популяции, изучены патогенные свойства, дана оценка влияния факторов патогенности на клинико-эпидемиологические особенности острых кишечных инфекций. Полученные данные о фенотипических маркерах условно-патогенных энтеробактерий вносят вклад в изучение патогенности бактерий данной группы, их участия на различных этапах инфекционного процесса. Определены генетические маркеры УПЭ, информативные при оценке их этиологической значимости при ОКИ (hlyA, hlyB, sfaA, sfaG, fimA, irp-2). Показаны различия в частоте встречаемости генов патогенности у различных видов представителей семейства Enterobacteriаceae. Показана значимость условно-патогенных энтеробактерий, их биологической активности, персистентного потенциала, распространенности генетических маркеров патогенности среди водных изолятов для оценки потенциальной опасности водной среды. Получены данные об адаптационных возможностях УПЭ (вариабельность ферментативного аппарата УПЭ, способность к формированию биопленочных сообществ), что позволяет внести вклад в решение проблемы по изучению их адаптации к различным условиям обитания. Практическая значимость Определены основные виды условно-патогенных представителей семейства Enterobacteriаceae в структуре ОКИ и маркеры их патогенности, существенно важные с клинической точки зрения. Данные, полученные при определении фенотипических и генотипических факторов патогенности бактерий указанной группы, вносят вклад в оценку их этиологической и эпидемиологической значимости. Мониторинг антибиотикоустойчивости УПЭ позволяет создать паспорт резистентности возбудителей ОКИ и бактерий, выделенных из водных экосистем. Разработанный способ определения гетерогенности микробных популяций по показателю антибиотикорезистентности УПЭ позволяет проводить оценку их потенциальной опасности и расширить возможности биотестирования водных экосистем. Данные по изучению микробиоценозов крупнейших водоемов Восточной Сибири могут быть использованы в качестве базовой информации для мониторирования водных экосистем. Внедрения. Материалы исследований используются в практике работы ТУ Федеральной службы в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Саха (Якутия) для целей микробиологического мониторинга поверхностных водоемов; в практике работы Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области для целей эпидемиологического надзора за острыми кишечными инфекциями; внедрены в учебный процесс на кафедре эпидемиологии и микробиологии ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» (акт внедрения №16 от 22.10.2011). Результаты исследований использованы при издании учебных пособий для врачей: «Микробиологический мониторинг водных экосистем» (2008); «Техногенное загрязнение окружающей среды и инфекционная патология (клинико-эпидемиологические обобщения)» (2008); «Проявление инфекционной патологии в условиях техногенного загрязнения окружающей среды» (учебное пособие для системы послевузовского профессионального образования врачей, утввержденный УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России (УМО -17-28/78 от 26.02.2010), методических рекомендаций для врачей «Выявление факторов риска в эпидемиологическом анализе» (2011). По результатам исследований получены Свидетельства Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) о гос. регистр. БД № 2010620379 от 14.07.2010г. «Биопрофиль условно-патогенных энтеробактерий - возбудителей острых кишечных инфекций у детей»; № 2010620552 от 24.09.2010г. «Таксономическая характеристика и биологические свойства условно-патогенных микроорганизмов водных экосистем»; № 2011620192 от 11.03.2011г. «Клинико-эпидемиологические особенности острых кишечных инфекций, обусловленных условно-патогенными микроорганизмами»; № 2011620513 от 13.07.2011г. «Антибиотикоустойчивость аутохтонных и аллохтонных представителей микробного сообщества водных экосистем». Положения, выносимые на защиту:
2. Условно-патогенные бактерии семейства Enterobacteriaceae характеризуются выраженной фенотипической и генотипической гетерогенностью, что необходимо учитывать при оценке их этиологической и эпидемиологической значимости. 3. Условно-патогенные энтеробактерии, выделенные от больных ОКИ, несут генетические маркеры патогенности, детерминирующие важные этапы взаимодействия возбудителя с клетками организма хозяина: адгезию, продукцию гемолизинов, размножение в тканях (hlyА, hlyВ, sfaA, sfaG, fimA, irp-2). Наличие у клинических штаммов энтеробактерий генетических детерминант патогенности сопряжено с утяжелением клинической картины заболевания. 4. Распространенность условно-патогенных энтеробактерий, их таксономическая характеристика, степень доминирования, биологическая активность, персистентный потенциал, наличие генетических маркеров патогенности, антибиотикоустойчивость являются индикаторами степени потенциальной опасности водных микробиоценозов. 5. Условно-патогенные бактерии семейства Enterobacteriaceae (клинические и водные изоляты) характеризуются адаптационным потенциалом, отражающимся качественными и количественными проявлениями ферментативной активности, а также способностью к формированию биопленочных сообществ. Апробация работы Материалы диссертационной работы были представлены на: Российской научно-практ. конференции, посвящ. 100-летию профессора Е.В. Талалаева «Оценка современного состояния микробиологических исследований в Восточно-Сибирском регионе» (Иркутск, 2002); Межрегиональной научно-практ. конференции «Биология микроорганизмов и их научно-практическое использование» (Иркутск, 2004); научно-практической конференции «Здоровье населения Иркутской области: проблемы и пути решения» (Иркутск, 2003); I межрегиональном семинаре «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за острыми кишечными инфекциями» (Иркутск, 2006); научно-практ. конференции «Оценка эколого-экономической ситуации загрязнения водных экосистем в бассейне оз. Байкал и управление экологическим риском» (Иркутск, 2006); научно-практ. конференции «Среда обитания человека и санитарно-эпидемиологическое благополучие населения» (Улан-Удэ, 2006, Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по республике Бурятия); III Российской научной конференции с международным участием «Проблемы инфекционной патологии в регионах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера» (Новосибирск, 2006); Всероссийской научно-практ. конференции «Здоровая семья- здоровый ребенок», посв. 20-летию образования Института педиатрии и репродукции человека СО РАМН (Иркутск, 2009); Всероссийском пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития РФ (Москва, 2009, ГУ НИИ ЭЧ И ГОС им. А.Н.Сысина РАМН); научной конференции с международным участием «Этиологические, эпидемиологические и клинические аспекты инфекционных болезней» (к 90-летию кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Иркутского государственного медицинского университета) (Иркутск, 2010); региональной научно-практ. конференции с международным участием «Актуальные вопросы инфекционной патологии» (Иркутск, 2010); III межрегиональном семинаре «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за острыми кишечными инфекциями» (Иркутск, 2010); международной конференции «Проблемы экологии». Чтения памяти профессора М.М. Кожова (Иркутск, 2010); II Международной научно-практ. конференции «Экология, здоровье, спорт» (Чита, 2010); международной конференции «Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов экстремальных местообитаний» (Улан-Удэ, 2011); всероссийской научно-практ. конференции с междунар. участием «Окружающая среда и здоровье населения» (г. Иркутск, 2011); всероссийской научно-практ. конференции с междунар. участием «Актуальные проблемы эпидемиологии на современном этапе» (Москва, 2011); Пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды «Актуализированные проблемы здоровья человека и среды его обитания и пути их решения» (Москва, 2011). |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Влияние климата на биологические свойства почв юга россии Обобщение результатов влияния климата на эколого-биологические свойства почв юга России 110 | | Контрольные вопросы по детским инфекционным болезням для студентов... ... |
| Контрольные вопросы по детским инфекционным болезням для студентов... ... |  | 1 Становление первобытного общества и первобытного врачевания России; философия; основные медико-биологические и клинические дисциплины. Программа разработана Российским Университетом дружбы... |
| 1 Становление первобытного общества и первобытного врачевания России; философия; основные медико-биологические и клинические дисциплины. Программа разработана Российским Университетом дружбы... | | Рабочая программа дисциплины медико-биологические основы безопасности... Целью освоения дисциплины является изучение причинно-следственных связей между качеством среды обитания и здоровьем человека, медико-биологических... |
| Общеобразовательное учреждение семёно-александровская средняя общеобразовательная школа Земле, обобщают и углубляют понятия об эволюционном развитии организмов. Полученные биологические знания служат основой при рассмотрении... | | Основные достижения иммунобиотехнологии Интерфероны. Природа, классификация, биологические свойства, перспективы применения |
| Рабочая учебная программа по экология популяций и сообществ Охватывает круг вопросов, связанных с принципами организации и функционированием двух надорганизменных биологических систем: популяции... | | Воздействие наночастиц на биологические объекты: токсический эффект Так, например, оказалось, что наночастицы некоторых материалов имеют очень хорошие каталитические и адсорбционные свойства. Другие... |
| Пояснительная записка Основные цели и задачи курса. Целью дисциплины... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Пояснительная записка Основные цели и задачи курса. Целью дисциплины... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рассмотреть важнейшие экологические характеристики популяции: территорию, которую она занимает, численность, возрастной и половой... | | Учебно-методическое пособие для студентов дневного отделения биолого-почвенного... Охватывает организмы, популяции, сообщества, в результате взаимодействия которых с окружающей средой (энергией и веществом) образуются... |
| Учебно-методический комплекс по мдк. 01. 01. Медико-биологические... Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Псковской области | | Медико-биологические аспекты конструирования биокератопротезного... Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Межотраслевой научно-технический комплекс «Микрохирургия глаза»... |
