Изучение биоплёночной формы холерных вибрионов методом ПЦР-РВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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.

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


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».