Научная Сеть >> Burkholderia mallei и Burkholderia pseudomallei. Изучение иммуно- и патогенеза сапа и мелиоидоза. Гетерологичные вакцины

Наука >> Медицина | Обзорные статьи

Burkholderia mallei и Burkholderia pseudomallei. Изучение иммуно- и патогенеза сапа и мелиоидоза. Гетерологичные вакцины

Манзенюк И.Н., Ганина Е.А., Дорохин В.В., Калачев И.Я., Борзенков В.Н., Светоч Э.А.

Государственный научный центр прикладной микробиологии, Московская обл., Оболенск

АНТИБИОТИКИ И ХИМИОТЕРАПИЯ, 1999-N6, стр. 21-26.

Определены параметры инфекционной активности B.mallei и B.pseudomallei для различных видов животных. Изучены патоморфологические особенности протекания сапной и мелиоидозной инфекции у золотистых хомячков, мышей, морских свинок, крыс и обезьян. Показан протективный эффект туляремийной, противочумной и сальмонеллезной вакцин при экспериментальном сапе и мелиоидозе. Отмечен слабый перекрестный иммунный ответ между штаммами возбудителя сапа и мелиоидоза.

Ключевые слова:

экспериментальный сап и мелиоидоз, гетерологичные вакцины, протективный эффект.

Сап и мелиоидоз - это тяжелые инфекционные заболевания людей и животных, в отношении которых не разработаны средства специфической профилактики [1-3]. Моделирование мелиоидозной и сапной инфекции на лабораторных животных во многом предопределяет успех разработки средств диагностики, профилактики и лечения этих заболеваний [2-4]. Патоморфологическое изучение дает необходимые знания для понимания патогенеза этих инфекционных заболеваний, а также обеспечивает оптимальный выбор вида лабораторного животного при проведении экспериментальных исследований.

По данным литературы известно, что человек умеренно восприимчив к возбудителю сапа - Burkholderia mallei [1, 3]. Среди животных к нему чувствительны обезьяны, морские свинки и мыши линии СВА. Литературные источники, посвященные исследованию патоморфологии сапной инфекции у лабораторных животных, немногочисленны. Описательный характер материала, свойственный морфологическим исследованиям, затрудняет выделение особенностей протекания сапной и мелиоидозной инфекции у различных видов животных.

Целью нашей работы явилось изучение вирулентных свойств B.mallei и B.pseudomallei, сравнительный анализ основных особенностей пато- и иммуногенеза сапа и мелиоидоза, отбор на роль рабочей модели мелкого лабораторного животного, чей уровень чувствительности к инфекционному агенту, патогенез инфекционного процесса были бы близкими к таковым у человека, а также исследование возможности использования гетерологичных вакцин в неспецифической защите организма от мелиоидоза и сапа.

Материал и методы

В работе использовали типичные по культуральным, морфологическим и биохимическим свойствам высоковирулентные штаммы B.pseudomallei С-141 и B.mallei Ц-5. Штаммы хранились в лиофилизированном состоянии при 4 њС в музее культур Государственного научного центра прикладной микробиологии.

Для воспроизведения сапной и мелиоидозной инфекции использовали золотистых хомячков, морских свинок, беспородных и линейных мышей (СВА, Balb/c), белых беспородных крыс и обезьян павианов гамадрилов. Заражение экспериментальных животных проводили подкожно и внутрибрюшинно одно- и двухсуточными агаровыми культурами возбудителей сапа и мелиоидоза соответственно.

Для единичного эксперимента использовали 5-6 доз с шагом от 0,5 до 1,0 lg и минимум по шесть мелких лабораторных животных на одну дозу. Наблюдение за животными осуществляли в течение 45 суток после заражения с ежедневным учетом числа погибших. Инфицированные обезьяны подвергались ежедневному термометрированию и клиническому осмотру. Патоморфологическому и бактериологическому исследованию подвергались как органы погибших, так и подвергнутых эвтаназии (после окончания срока наблюдения) животных.

В экспериментах по исследованию протективного действия гетерологичных живых вакцин использовали туляремийную (ЖТВ), противочумную (EV), сальмонеллезную на основе аттенуированного штамма Salmonella typhimurium (Salm) и туберкулезную (БЦЖ) вакцины. Иммунизирующие дозы ЖТВ и EV для морских свинок составили 10⁷ микробных клеток, а для мышей - 25 и 10⁷ микробных клеток соответственно. Титры антител на 30-е сутки после иммунизации у морских свинок составили для ЖТВ - 1/160, для EV - 1/320. Иммунизацию Salm и БЦЖ проводили подкожно в дозах 10⁴ микробных клеток и 0,1 мг соответственно. В зависимости от вакцины использовали однократную, двукратную или трехкратную иммунизацию животных.

Заражение животных вирулентными штаммами B.pseudomallei С-141 или B.mallei Ц-5 осуществляли на 7-10-е сутки после последней вакцинации; при однократной вакцинации животных заражали на 30-е сутки.

Полученные данные обработаны при помощи прикладных программ по математической статистике на ПЭВМ, а также согласно рекомендациям [5]. Индекс защиты (ИЗ) рассчитывали как отношение LD₅₀ иммунизированных (опытных) животных к LD₅₀ неиммунизированных (контрольных) животных. На 45-е сутки после заражения выживших животных умерщвляли хлороформом и делали высевы из внутренних органов (легких, печени и селезенки) на плотную питательную среду на основе солянокислого гидролизата казеина. Результаты учитывали через 48 часов инкубации посевов при 37 њС.

Результаты и обсуждение

При изучении уровня резистентности животных к сапной и мелиоидозной инфекциям использовали показатели, дающие представление о степени восприимчивости того или иного вида животного к возбудителю, безотносительно к исходу заболевания: характеризующие инфекционную чувствительность (ID₅₀), способность вирулентного штамма вызывать смертельную инфекцию (LD₅₀) и скорость генерализации инфекционного процесса - среднее время гибели (СВГ). Данные параметры отражают конституциональный иммунитет вида к инфекции. Результаты определения параметров инфекционной активности клеток B.mallei и B.pseudomallei на лабораторных животных приведены в табл. 1.

Таблица 1. Параметры инфекционной активности возбудителей мелиоидоза и сапа

Вид животного Параметры B.pseudomallei B.mallei

метод заражения метод заражения

подкожный внутрибрюшинный подкожный внутрибрюшинный

Беспородные белые мыши LD₅₀, микр.кл. 3,3x10⁴ х:4,5 3,0x10⁴ х:6,8 6,3x10⁶ х:5,7 9,6x10⁵ х:5,2

ID₅₀, микр.кл. 8,0x10³ х:5,7 1,5x10⁴ х:2,8 1,7x10⁶ х:2,9 4,9x10⁵ х:3,7

СВГ, сутки 11,1 2,5 9,1 1,7 8,3 1,0 6,9 1,7

Мыши линии СВА LD₅₀, микр.кл. 2,0x10³ х:6,0 5,8x10² х:5,6 2,8x10⁵ х:2,2 1,2x10⁵ х:3,3

ID₅₀, микр.кл. 1,5x10₃ х:7,3 1,7x10₂ х:4,7 2,9x10₄ х:2,3 2,9x10₄ х:5,6

СВГ, сутки 10,3 2,5 10,1 2,0 11,2 2,0 8,3 1,7

Мыши линии Balb/c LD₅₀, микр.кл. 1,1x10⁵ х:14,2 1,5x10⁴ х:9,7 2,0x10⁶ х:5,2 4,2x10⁵ х:7,8

ID₅₀, микр.кл. 3,7x10⁴ х:6,2 5,4x10³ х:5,1 4,5x10⁵ х:5,4 2,9x10⁵ х:7,1

СВГ, сутки 14,4 2,3 7,5 2,5 7,2 1,3 5,9 0,7

Золотистые хомячки LD₅₀, микр.кл. 3,6 х:1,3 9,5 х:1,2 2,4 х:1,2 2,1 х:1,4

ID₅₀, микр.кл. 3,6 х:1,3 9,5 х:1,2 2,4 х:1,2 2,1 х:1,4

СВГ, сутки 7,2 1,2 7,4 1,9 4,6 0,3 7,2 1,6

Морские свинки LD₅₀, микр.кл. 4,6 х:1,4 5,5 х:2,4 2,5x10⁴ х:4,8 1,6x10³ х:4,1

ID₅₀, микр.кл. 4,6 х:1,4 5,5 х:2,4 4,5x10³ х:5,3 2,2x10² х:4,1

СВГ, сутки 9,7 1,5 7,9 1,8 14,7 1,0 12,4 1,4

Белые крысы LD50, микр.кл. 1,1x106 х:8,4 4,4x104 х:1,5 >108 >1010

ID₅₀, микр.кл. 5,5x10⁵ х:3,4 3,5x10⁴ х:1,5 - -

СВГ, сутки 14,7 2,4 15,0 6,0 - 12,0

Примечание. Приведены средние статистические данные по результатам нескольких экспериментов в зависимости от вида животных.

Патоморфологическое исследование органов животных, зараженных подкожно вирулентными штаммами B.mallei Ц-5 и B.pseudomallei С-141, в динамике развития инфекционного процесса позволило выявить особенности патогенеза сапа и мелиоидоза у золотистых хомячков, морских свинок, мышей линии СВА, обезьян и крыс, которые представлены в табл. 2.

Таблица 2. Критерии оценки животных в качестве модели сапной и мелиоидозной экспериментальных инфекций

Животные Сап Мелиоидоз

А Б В Г Д Е А Б В Г Д Е

Хомячки - + + + - - - + ++ + - -

Морские свинки + - ++ + + + - + ++ + - -

Мыши СВА + + + + ++ - + + + - +

Kрысы - - - - - ++ + + + - + ++

Обезьяны + - ++ - + + - + ++ + +

Примечание: А - развитие хронической формы инфекции, Б - ранняя генерализация инфекционного процесса, В - интоксикация, Г - мелкоочаговый гнойно-некротический тип поражения, Д - формирование абсцессов, Е - иммунный ответ.

Далее...

Антибиотики и химиотерапия

Написать комментарий