Условно-патогенные энтеробактерии: доминирующие популяции, биологические свойства, медико-экологическая значимость (31.01.2012)

Автор: Анганова Елена Витальевна

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:

Основными представителями условно-патогенных энтеробактерий в структуре бактериальных ОКИ установленной этиологии являются бактерии родов Enterobacter, Proteus, Klebsiella и Citrobacter (класс субдоминант). Данные виды энтеробактерий (а также E.coli) преобладают (с изменением степени доминирования) и в таксономическом спектре грамотрицательной составляющей микробиоценозов водных экосистем.

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).

Публикации

Основные положения диссертационной работы нашли отражение в 58 научных публикациях, в т. ч. в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов докторских диссертаций - 21, монографиях - 2, пособиях для врачей - 3, из них утвержденных УМО по медицинскому и фармацевтическому образованию вузов России - 1, методических рекомендациях для врачей-1, базах данных, получивших Свидетельства РОСПАТЕНТа – 4.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов собственных исследований, отраженных в 7 главах, главы обсуждения полученных материалов, выводов, списка использованных источников литературы. Работа изложена на 302 страницах, иллюстрирована 112 рисунками и 25 таблицами. Список литературы содержит 398 работ, из них 295 отечественных и 103 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы

В работе представлены результаты изучения УПЭ, выделенных от детей, больных ОКИ, поступивших на лечение в Иркутскую областную инфекционную больницу; от здоровых детей, посещающих детские дошкольные учреждения (2006-2010 гг.); из вод крупнейших водоемов Восточной Сибири и Севера: река Ангара (Иркутская область), река Лена на всей ее протяженности, от верховья (Иркутская область) до впадения в море Лаптевых (Республика Саха (Якутия) (1999-2008 гг). Анализ заболеваемости острыми кишечными инфекциями, в т.ч. обусловленной УПЭ, проводили по материалам Управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Иркутской области (2000-2010 гг.); клинического течения ОКИ - с использованием медицинской карты стационарного больного (2006-2010 гг.). Объем выполненных исследований приведен в таблице 1.

Таблица 1

Объекты и объем выполненных исследований

Направление исследований Количество

копрофильтраты детей водные объекты всего

больные ОКИ здоровые

Антибиотикоустойчивость 1695 128 8518 10341

Антилизоцимная активность 924 128 504 1556

Продукция ДНК-азы 924 128 504 1556

Гемолитическая активность 924 128 504 1556

Адгезивная активность 924 128 504 1556


загрузка...