Изучение биоплёночной формы холерных вибрионов методом ПЦР-РВ

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Обоснование. Холерные вибрионы могут существовать в планктонной и биоплёночной формах. Унифицированных методов, регистрирующих образование биоплёнки и количественное определение микроорганизмов, нет, а известные методы трудоёмки и не позволяют объективно оценить концентрацию холерных вибрионов в биоплёнках.

Цель исследования — оценить метод количественного определения холерных вибрионов в биоплёночной и планктонной формах на основе ПЦР-РВ.

Материалы и методы. Бактериологическим методом концентрацию Vibrio сholerae в планктоне определяли по числу колониеобразующих единиц в 1 мл, в биоплёнках применяли метод истощения отпечатков на пластинах агара. ПЦР-РВ проводили с использованием описанных в литературе праймеров и зондов для выявления генов hlyA и ctx. Холерные вибрионы определяли количественно с использованием встроенного программного обеспечения и стандартных препаратов с известной концентрацией бактериальных клеток. Обработку полученных результатов осуществляли в электронных таблицах Microsoft Office Excel 2016, используя десятичный логарифм, статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 13.3.

Результаты. В течение срока наблюдения концентрация холерных вибрионов в биоплёнках на хитине и пластике нарастает по мере увеличения сроков инкубации. Количество V. cholerae в составе биоплёнок и планктона на хитине или над ним превосходило аналогичные показатели при использовании в качестве субстрата пластика. На 30-е сутки разница составила два и более порядка. Результаты двух методов были воспроизводимы, сопоставимы. На одинаковых этапах концентрация V. cholerae варьировала в пределах одного порядка, что свидетельствовало о достоверности результатов ПЦР-РВ.

Заключение. Бактериологический метод информативен при качественной оценке биоплёнок в определении жизнеспособности холерных вибрионов. Однако из-за его трудоёмкости, невозможности быстро определить концентрацию холерных вибрионов в биоплёнке на хитине предпочтительнее использование ПЦР-РВ, которая позволяет оценить концентрацию холерных вибрионов в планктоне и биоплёнке точно и быстро.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Светлана Викторовна Титова

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт

Email: titova_sv@antiplague.ru
ORCID iD: 0000-0002-7831-841X
SPIN-код: 5695-2103

к.м.н.

Россия, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, д. 117/40

Елена Аркадьевна Меньшикова

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт

Email: menshikova_ea@antiplague.ru
ORCID iD: 0000-0002-6003-4283
SPIN-код: 6367-4404

к.б.н.

Россия, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, д. 117/40

Сергей Олегович Водопьянов

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт

Email: serge100v@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4336-0439
SPIN-код: 4672-9310

д.м.н.

Россия, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, д. 117/40

Игорь Павлович Олейников

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт

Email: serge100v@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-2390-9773
Россия, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, д. 117/40

Тамара Николаевна Бородина

Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: borodina_tn@antiplague.ru
ORCID iD: 0000-0001-6222-4331
Россия, 344002, Ростов-на-Дону, ул. М. Горького, д. 117/40

Список литературы

  1. Silva A.J., Benitez J.A. Vibrio cholerae Biofilms and Cholera Pathogenesis // PLoS Negl Trop Dis. 2016. Vol. 10, N 2. P. e0004330. doi: 10.1371/journal.pntd.0004330
  2. Yoon S.H., Waters C.M. Vibrio cholera // Trends Microbiol. 2019. Vol. 27, N 9. P. 806–807. doi: 10.1016/j.tim.2019.03.005
  3. Chatterjee T., Saha T., Sarkar P., et al. The gold nanoparticle reduces Vibrio cholerae pathogenesis by inhibition of biofilm formation and disruption of the production and structure of cholera toxin // Colloids Surf B Biointerfaces. 2021. Vol. 204. P. 111811. doi: 10.1016/j.colsurfb.2021.111811
  4. Окулич В.К., Кабанова А.А., Плотников Ф.В. Микробные биоплёнки в клинической микробиологии и антибактериальной терапии. Витебск: ВГМУ, 2017. 300 с.
  5. Определение концентрации микробных клеток: общая фармакопейная статья. ОФС.1.7.2.000815 // Государственная фармакопея Росcийской Федерации. XIII изд. Т. II. Москва, 2015.
  6. O’Toole G.A., Kolter R. Flagellar and twitching motility are necessary for Pseudomonas aeruginosa biofilm development // Mol Microbiol. 1998. Vol. 30, N 2. P. 295–304. doi: 10.1046/j.1365-2958.1998.01062.x
  7. Романова Ю.М., Гинцбург А.Л. Бактериальные биоплёнки как естественная форма существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011. № 3. С. 99–109.
  8. Augustine N., Wilson P.A., Kerkar S., Thomas S. Arctic actinomycetes as potential inhibitors of Vibrio cholerae biofilm // Curr Microbiol. 2012. Vol. 64, N 4. P. 338–342. doi: 10.1007/s00284-011-0073-4
  9. Харсеева Г.Г., Миронов А.Ю., Фролова Я.Н., Лабушкина А.В. Способность к формированию биоплёнки возбудителем дифтерии // Клиническая лабораторная диагностика. 2013. № 2. С. 36–38.
  10. Tamayo R., Patimalla B., Camilli A. Growth in a biofilm induces a hyperinfectious phenotype in Vibrio cholera // Infect Immun. 2010. Vol. 78, N 8. P. 3560–3569. doi: 10.1128/IAI.00048-10
  11. Титова С.В., Веркина Л.М. Моделирование биоплёнок холерного вибриона на твердых поверхностях (стекло и пластик) и визуализация их в световом и люминесцентном микроскопах // Клиническая лабораторная диагностика. 2016. Т. 61, № 4. С. 238–241.
  12. Патент РФ на изобретение № 2559546/ 10.08.2015. Титова С.В., Кушнарева Е.В. Способ моделирования образования биоплёнок холерных вибрионов в условиях эксперимента и устройство для его осуществления. Режим доступа: https://yandex.ru/patents/doc/RU2559546C1_20150810. Дата обращения: 15.12.2021.
  13. Водопьянов С.О., Титова С.В., Водопьянов А.С., и др. Изучение межвидовой конкуренции Vibrio cholerae в биоплёнках // Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2017. № 3. С. 51–54.
  14. Патент РФ на изобретение № 2685878/ 30.01.2018. Водопьянов С.О., Водопьянов А.С., Меньшикова Е.А., и др. Способ моделирования биоплёнок, формируемых Vibrio cholerae O1 серогруппы на поверхности хитина. Режим доступа: https://yandex.ru/patents/doc/RU2685878C1_20190423. Дата обращения: 15.12.2021.
  15. Меньшикова Е.А., Курбатова Е.М., Водопьянов С.О., и др. Оценка способности холерных вибрионов формировать биоплёнку на поверхности хитинового панциря речного рака // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2021. Т. 98, № 4. С. 434–439. doi: 10.36233/0372-9311-99
  16. Huang J., Zhu Y., Wen H., et al. Quadruplex real-time PCR assay for detection and identification of Vibrio cholerae O1 and O139 strains and determination of their toxigenic potential // Appl Environ Microbiol. 2009. Vol. 75, N 22. P. 6981–6985. doi: 10.1128/AEM.00517-09
  17. Lyon W.J. TaqMan PCR for detection of Vibrio cholerae O1, O139, non-O1, and non-O139 in pure cultures, raw oysters, and synthetic seawater // Appl Environ Microbiol. 2001. Vol. 67, N 10. P. 4685–4693. doi: 10.1128/AEM.67.10.4685-4693.2001
  18. Водопьянов А.С., Водопьянов С.О., Олейников И.П., Писанов Р.В. Выявление штаммов Vibrio cholerae «гаитянской» группы с помощью полимеразной цепной реакции на основе INDEL-типирования // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020. Т. 97, № 3. С. 265–270. doi: 10.36233/0372-9311-2020-97-3-9
  19. Хуснутдинова Т.А., Савочкина Ю.А., Гущин А.Е., и др. Применение количественной мультиплексной ПЦР в реальном времени для выявления возбудителей инфекций мочевыводящих путей у беременных женщин // Педиатр. 2014. № 3. С. 37–41.
  20. Полеева М.В., Чемисова О.С., Водопьянов С.О., и др. Экспериментальное изучение особенностей формирования парагемолитическими вибрионами биоплёнки на поверхности биотических объектов // Вестник Пермского университета. 2019. № 4. С. 417–425. doi: 10.17072/1994-9952-2019-4-417-425
  21. Hunt D.E., Gevers D., Vahora N.M., Polz M.F. Conservation of the chitin utilization pathway in the Vibrionaceae // Appl Environ Microbiol. 2008. Vol. 74, N 1. P. 44–51. doi: 10.1128/AEM.01412-07
  22. Stauder M., Vezzulli L., Pezzati E., et al. Temperature affects Vibrio cholerae O1 El Tor persistence in the aquatic environment via an enhanced expression of GbpA and MSHA adhesins // Environ Microbiol Rep. 2010. Vol. 2, N 1. P. 140–144. doi: 10.1111/j.1758-2229.2009.00121.x
  23. Марков Е.Ю., Куликалова Е.С., Урбанович Л.Я., и др. Хитин и продукты его гидролиза в экологии Vibrio cholerae (обзор) // Биохимия. 2015. Т. 80, № 9. С. 1334–1343. doi: 10.1134/S0006297915090023
  24. Дуванова О.В., Мишанькин Б.Н., Сорокин В.М., Титова С.В. Оценка влияния температуры культивирования на активность N-ацетил-β-D-глюкозаминидазы у холерных вибрионов // Здоровье населения и среда обитания — ЗНиСО. 2016. № 4. С. 42–44.
  25. Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I–IV групп патогенности: МУ1.3.2569-09. Москва: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010. 51 c.
  26. Амплификатор детектирующий ДТлайт: руководство по эксплуатации. Ч. I: Работа с прибором. ТУ 9443-003-96301278-2010. Протвино: НПО ДНК-Технология, 52 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. Биоплёнка V. choleraе El Tor 19613 на покровных стёклах в отпечатках на пластинах агара.

Скачать (540KB)

© ООО "Эко-вектор", 2022



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: 014448 от 08.02.1996
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 80652 от 15.03.2021
.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах