ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2012-4-44-48ssmu-535Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯEXPERIMENTAL AND CLINICAL INVESTIGATIONSОценка потенциальной патогенности клинических штаммов Pseudomonas aeruginosa биолюминесцентным методомAssessment of potential pathogenicity among clinical strains of Pseudomonas aeruginosa using bioluminescent techniqueКузнецоваМ. В.KuznetsovaM. V.mar@iegm.ruМасленниковаИ. Л.MaslennikovaI. L.mar@iegm.ruКарпунинаТ. И.KarpuninaT. I.mar@iegm.ruНиколаеваН. В.NikolayevaN. V.mar@iegm.ruИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера, г. ПермьRussian FederationИнститут экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН, г. ПермьRussian FederationПермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера, г. ПермьRussian Federation2012280820121144448Copyright © Кузнецова М.В., Масленникова И.Л., Карпунина Т.И., Николаева Н.В., 20122012Кузнецова М.В., Масленникова И.Л., Карпунина Т.И., Николаева Н.В.Kuznetsova M.V., Maslennikova I.L., Karpunina T.I., Nikolayeva N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/535

Изучено влияние метаболитов штаммов P. aeruginosa на биолюминесценцию E. coli lux+ и экспериментально обосновано целесообразность использования биолюминесцентного метода для оценки их потенциальной патогенности. В работе использованы экзометаболиты клинических изолятов P. aeruginosa (n = 27). Индекс потенциальной патогенности (ИПП) вычисляли по формуле ИПП = (Ik — Io)/Ik × 100%, где Ik — интенсивность биолюминесценции Escherichia coli lux+ контрольной пробы (LB), Io — интенсивность биолюминесценции опытной пробы (экзометаболиты). Определены условия проведения анализа и продолжительность экспозиции. Согласно индексу потенциальной патогенности штаммы P. aeruginosa разделены на три группы: штаммы с низкой степенью патогенности, умеренно и высоко патогенные штаммы. Группа с ИПП не менее 70% характеризовалась достоверно высоким коэффициентом корреляции с уровнем продукции пиоцианина, пленкообразующей способностью. Это указывает на возможность использования биолюминесцентного метода в качестве скринингового или дополнительного способа оценки степени агрессивности изолятов P. aeruginosa, в частности при гнойно-септических инфекциях (ГСИ).

The aim: to study the influence of P. aeruginosa exometabolites on E. coli lux+ bioluminescence and experimentally prove the expediency of use of a bioluminescent method for an estimation of their potential pathogenicity. Objectives and Methods. Exometabolites of P. aeruginosa (n = 27) nosocomial strains were used. Index of potential pathogenicity (IPP) was calculated with the formula: IPP = (Ik — Io)/Ik × 100%, where Ik — intensity of Escherichia coli lux+ bioluminescence in control test (LB), Io — intensity of a bioluminescence in experimental test (exometabolites). Results. Protocol of analysis implementation and exposure duration has been determined. According to IPP, P. aeruginosa strains were subdivided into 3 groups: strains with low degree of pathogenicity, moderate and highly pathogenic. The group of IPP ³ 70% was characterized by reliably high correlation coefficient relatively to pyocyanin production, film-forming ability. This indicates the possibility of bioluminescent method application as screening or additional method of the assessment of P. aeruginosa isolate aggressiveness, and in purulent-septic infections (PSI) in particular.

P. aeruginosaпатогенностьбиолюминесценцияE. coli lux+.P. aeruginosapathogenicitybioluminescenceE. coli lux+.ReferencesБрусина Е.Б., Рычагов И.П. Внутрибольничные инфекции, обусловленные формированием госпитального штамма // Стерилизация и госпит. инфекция. 2006. № 2. С. 32—34.Брусина Е.Б., Рычагов И.П. Внутрибольничные инфекции, обусловленные формированием госпитального штамма // Стерилизация и госпит. инфекция. 2006. № 2. С. 32—34.Данилов В.С., Зарубина А.П., Ерошникова Г.Е. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе lux-оперонов разных видов люминесцентных бактерий // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биология. 2002. № 3. С. 20—24.Данилов В.С., Зарубина А.П., Ерошникова Г.Е. и др. Сенсорные биолюминесцентные системы на основе lux-оперонов разных видов люминесцентных бактерий // Вестн. МГУ. Сер. 16. Биология. 2002. № 3. С. 20—24.Дерябин Д.Г. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. 246 с.Дерябин Д.Г. Бактериальная биолюминесценция: фундаментальные и прикладные аспекты. М.: Наука, 2009. 246 с.Зуева Л.П., Яфаев Р.Х. Эпидемиология. СПб.: Фолиант, 2005. 752 с.Зуева Л.П., Яфаев Р.Х. Эпидемиология. СПб.: Фолиант, 2005. 752 с.Медведева С.E., Тюлькова Н.А., Кузнецов А.М. и др. Биолюминесцентные биотесты на основе светящихся бактерий // Журн. Сиб. федерального ун-та. Сер. Биология. 2009. Т. 2, № 4. С. 418—452.Медведева С.E., Тюлькова Н.А., Кузнецов А.М. и др. Биолюминесцентные биотесты на основе светящихся бактерий // Журн. Сиб. федерального ун-та. Сер. Биология. 2009. Т. 2, № 4. С. 418—452.Перунова Н.Б. Характеристика биологических свойств микроорганизмов в бактериально-грибковых ассоциациях кишечника: дис. … канд. мед. наук. Оренбург, 2003. 127 с.Перунова Н.Б. Характеристика биологических свойств микроорганизмов в бактериально-грибковых ассоциациях кишечника: дис. … канд. мед. наук. Оренбург, 2003. 127 с.Решедько Г.К., Рябкова Е.Л., Фаращук А.Н. и др. Не-ферментирующие грамотрицательные возбудители нозокомиальных инфекций в ОРИТ России: проблемы антибиотикорезистентности // Клинич. микробиология и антимикроб. химиотерапия. 2006. Т. 8, № 3. С. 243—259.Решедько Г.К., Рябкова Е.Л., Фаращук А.Н. и др. Не-ферментирующие грамотрицательные возбудители нозокомиальных инфекций в ОРИТ России: проблемы антибиотикорезистентности // Клинич. микробиология и антимикроб. химиотерапия. 2006. Т. 8, № 3. С. 243—259.Руднов В.А. Антибиотикотерапия госпитальных инфекций, вызванных P. aeruginosae // Рус. мед. журн. 2005. Т. 13, № 7. С. 485—490.Руднов В.А. Антибиотикотерапия госпитальных инфекций, вызванных P. aeruginosae // Рус. мед. журн. 2005. Т. 13, № 7. С. 485—490.Сидоренко С.В., Резван С.П., Стерхова Г.А., Грудинина С.А. Госпитальные инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa. Распространение и клиническое значение антибиотикорезистентности // Антибиотики и химиотерапия. 1999. № 3. С. 25—34.Сидоренко С.В., Резван С.П., Стерхова Г.А., Грудинина С.А. Госпитальные инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa. Распространение и клиническое значение антибиотикорезистентности // Антибиотики и химиотерапия. 1999. № 3. С. 25—34.Шагинян И.А., Данилина Г.А., Чернуха М.Ю. и др. Формирование биопленок клиническими штаммами бактерий комплекса Burkholderia cepacia в зависимости от их фенотипических и генотипических характеристик // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2007. № 1. С. 3—8.Шагинян И.А., Данилина Г.А., Чернуха М.Ю. и др. Формирование биопленок клиническими штаммами бактерий комплекса Burkholderia cepacia в зависимости от их фенотипических и генотипических характеристик // Журн. микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. 2007. № 1. С. 3—8.Armstrong S., Yates S.P., Merrill A.R. Insight into the cata-lytic mechanism of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A. Studies of toxin interaction with eukaryotic elongation factor-2 // J. Biol. Chem. 2002. V. 277, № 48. P. 46669—46675.Armstrong S., Yates S.P., Merrill A.R. Insight into the cata-lytic mechanism of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A. Studies of toxin interaction with eukaryotic elongation factor-2 // J. Biol. Chem. 2002. V. 277, № 48. P. 46669—46675.Deziel E., Comeau Y., Villemur R. Initiation of biofilm for-mation by Pseudomonas aeruginosa 57RP correlates with emergence of hyperpiliated and highly adherent phenotypic variants deficient in swimming, swarming and twitching mo-tilities // Bacteriol. 2001. V. 183, № 4. P. 1195—1204.Deziel E., Comeau Y., Villemur R. Initiation of biofilm for-mation by Pseudomonas aeruginosa 57RP correlates with emergence of hyperpiliated and highly adherent phenotypic variants deficient in swimming, swarming and twitching mo-tilities // Bacteriol. 2001. V. 183, № 4. P. 1195—1204.Kaiser K. Correlation of Vibrio fischeri bacteria test data with bioassay data for other organisms // Environ. Health. Perspect. 1998. V. 106, № . P. 583—591.Kaiser K. Correlation of Vibrio fischeri bacteria test data with bioassay data for other organisms // Environ. Health. Perspect. 1998. V. 106, № . P. 583—591.Muriana P.M., Klaenhammer T.R. Conjugal transfer of plasmid-encoded determinants for bacteriocin production and immunity in Lactobacillus acidophilus 88 // Appl. Environ. Microbiol. 1987. V. 53, № 3. Р. 553—560.Muriana P.M., Klaenhammer T.R. Conjugal transfer of plasmid-encoded determinants for bacteriocin production and immunity in Lactobacillus acidophilus 88 // Appl. Environ. Microbiol. 1987. V. 53, № 3. Р. 553—560.Riese M.J., Goehring U.M., Ehrmantraut M.E. et al. Auto-ADP-ribosylation of Pseudomonas aeruginosa ExoS // J. Biol. Chem. 2002. V. 277, № 14. P. 12082—12088.Riese M.J., Goehring U.M., Ehrmantraut M.E. et al. Auto-ADP-ribosylation of Pseudomonas aeruginosa ExoS // J. Biol. Chem. 2002. V. 277, № 14. P. 12082—12088.Roy-Burman A., Savel R.H., Racine S. et al. Type III protein secretion is associated with death in lower respiratory and systemic Pseudomonas aeruginosa infections. // J. Infect. Dis. 2001. V. 183, № 12. P. 1767—1774.Roy-Burman A., Savel R.H., Racine S. et al. Type III protein secretion is associated with death in lower respiratory and systemic Pseudomonas aeruginosa infections. // J. Infect. Dis. 2001. V. 183, № 12. P. 1767—1774.Simon L., Fremaux C., Cenatiempo Y. et al. Luminescent method for the detection of antibacterial activities // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 57, № 5—6. P. 757—63.Simon L., Fremaux C., Cenatiempo Y. et al. Luminescent method for the detection of antibacterial activities // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2001. V. 57, № 5—6. P. 757—63.Smith R.S., Iglewski B.H. P. aeruginosa quorum-sensing systems and virulence // Curr. Opin. Microbiol. 2003. V. 6, № 1. P. 56—60.Smith R.S., Iglewski B.H. P. aeruginosa quorum-sensing systems and virulence // Curr. Opin. Microbiol. 2003. V. 6, № 1. P. 56—60.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.