Изучение биоплёночной формы холерных вибрионов методом ПЦР-РВ
- Авторы: Титова С.В.1, Меньшикова Е.А.1, Водопьянов С.О.1, Олейников И.П.1, Бородина Т.Н.1
-
Учреждения:
- Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский противочумный институт
- Выпуск: Том 27, № 1 (2022)
- Страницы: 23-32
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Статья получена: 15.08.2022
- Статья одобрена: 01.09.2022
- Статья опубликована: 07.10.2022
- URL: https://rjeid.com/1560-9529/article/view/109894
- DOI: https://doi.org/10.17816/EID109894
- ID: 109894
Цитировать
Полный текст
![Открытый доступ](https://rjeid.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_open.png)
![Доступ закрыт](https://rjeid.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_unlock.png)
![Доступ закрыт](https://rjeid.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
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.
Ключевые слова
Полный текст
![Доступ закрыт](https://rjeid.com/lib/pkp/templates/images/icons/text_lock.png)
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. 117/40Елена 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. 117/40Сергей 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. 117/40Игорь 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
- 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
- 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
- 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
- Окулич В.К., Кабанова А.А., Плотников Ф.В. Микробные биоплёнки в клинической микробиологии и антибактериальной терапии. Витебск: ВГМУ, 2017. 300 с.
- Определение концентрации микробных клеток: общая фармакопейная статья. ОФС.1.7.2.000815 // Государственная фармакопея Росcийской Федерации. XIII изд. Т. II. Москва, 2015.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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.
- Амплификатор детектирующий ДТлайт: руководство по эксплуатации. Ч. I: Работа с прибором. ТУ 9443-003-96301278-2010. Протвино: НПО ДНК-Технология, 52 с.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)