Study of the effect of ammonium iron citrate on the virulence of nontuberculous mycobacteria

Full Text

Проблема определения вирулентности нетуберкулезных и слабовирулентных туберкулезных микобактерий по-прежнему привлекает внимание многих исследователей. Оценка вирулентности имеет большое значение для выявления этиологической роли нетуберкулезных микобактерий в патологии человека и животных. Актуальность данной проблемы еще больше возрастает в связи с тем, что микобактериозы, возбудителями которых являются нетуберкулезные микобактерии, относятся к СПИД-индикаторным инфекциям [10].

Предложено много методов для обнаружения вирулентности нетуберкулезных микобактерий, основанных на различных способах введения заразного материала, использовании подопытных животных или на изменении реактивности их организма [9]. Однако все они или трудоемки, или недостаточно чувствительны, что затрудняет их широкое применение в лабораторной практике. Поэтому разработка высокочувствительных и упрощенных методов определения вирулентности микобактерий является актуальной задачей.

 

Средние индексы вирулентности при оценке различных методов определения вирулентности атипичных микобактерий

Группы	Культуры
	штамм Д10/74 М. kansasii	штамм 5958 М. gordonae	штамм 517 М. хеnорі	штамм 1603 М. airum	штамм 342 М. fortuitum	штамм 1889 М. phlei
1-я	1,32±0,11	0,94±0,22	2,40±0,16	0,71±0,33	1,16±0,10	0
2-я	1,05±0 14	0,80±0,06	2,20±0,04	0,92±0,31	0,99±0,09	0
3-я	0,97±0,14	0,40±0,13	2,13±0,02	0,07±0,05	0,82±0,08	0

 

Нами ранее был разработан новый метод выявления вирулентности микобактерий путем заражения белых мышей, предварительно сенсибилизированных коклюшной моновакциной [1, 2]. При его применении мышам необходимо вводить коклюшную вакцину за 7 дней до начала основного опыта, что создает некоторые неудобства.

Известно, что в инфекционном процессе важную роль играют ионы трехвалентного железа [8]. Железо является одним из важнейших микроэлементов, необходимых как макро-, так и микроорганизмам. Установлено, что раствор энтерохилина в 1% Na₂HPO₄, содержащий FeCl₃×6Н₂О в концентрации 20—30 мкг/мл среды, повышает высеваемость туберкулезных микобактерий на среде Левенштейна—Йенсена [5]. Железо также стимулирует рост и других патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

Феномен усиления вирулентности показан на примере родов бактерий Clostridium, Соrinebacterium, Neisseria, Salmonella и др. [3, 6, 7].

Целью настоящего исследования была разработка нового метода определения вирулентности нетуберкулезных микобактерий путем введения белым мышам солей трехвалентного железа, а также сравнение чувствительности этого нового метода со способом оценки вирулентности микобактерий путем сенсибилизации белых мышей коклюшной моновакциной.

Исследования проведены на 270 беспородных белых мышах массой от 18 до 20 г с 6 видами нетуберкулезных микобактерий. Животные были разделены на три группы по 90 мышей в каждой: 1-й группе вводили 0,07 мл 2% водного раствора, цитрата железа аммония (ЦЖА) и одновременно культуру микобактерий, 2-й — коклюшную моновакцину за 7 дней до заражения исследуемой культурой, 3-й (контрольной) группе — лишь культуру микобактерий.

Изучаемые культуры вводили внутрибрюшинно в дозе 2 мг полусухой массы в 0,5 мл физиологического раствора. Каждой культурой заражали 45 мышей (по 15 в каждой группе). Наблюдение за животными осуществляли в течение 1—1,5 месяца. Погибших и умерщвленных эфиром животных вскрывали и делали следующие анализы: микроскопию мазков-отпечатков из срезов органов, посев суспензии органов на среду Левенштейна—Йенсена. Количество микобактерий в мазках-отпечатках и выросших колоний оценивали по 4-балльной системе [4], затем вычисляли средний индекс интенсивности обсеменения органов микобактериями (см. табл.).

(По данным таблицы видно, что все исследуемые культуры, за исключением сапрофита М. phlei, обладают вирулентными свойствами. Наиболее выраженными они были в 1-й группе: показатели колебались от 0,94 у штамма 5958 (М. gordonae) до 2,4 у штамма № 517 (М. xenоpі).

При сравнении показателей 1 и 2-й групп оказалось, что индекс вирулентности выше при введении экзогенного железа, чем при использовании коклюшной вакцины. Наиболее вирулентной оказалась М. xenоpі, что связано, по-видимому, с тем, что данный штамм был свежевыделенным от больного микобактериозом, впоследствии скончавшегося. Заметно повышалась вирулентность при воздействии как железом, так и коклюшной вакциной у штамма 5958 М. gordonae. В 1-й группе среднеарифметический индекс увеличился по сравнению с контролем в 2,4 раза, а во 2-й — в 2 раза.

Относительно низкую вирулентность штаммов Д10/74 (М. kansasii), № 1603 (М. airum) и № 342 (М. fortuitum) можно объяснить тем, что они являются эталонными штаммами, долгое время не пассировавшимися через организм восприимчивого животного. Разница в вирулентности у штамма № 1603 (М. airum) при введении ЦЖА и коклюшной вакцины была недостоверной. Штамм № 1889 (М. phlei) при любых методах определения вирулентных свойств не проявлял.

Таким образом, введение ЦЖА повышает вирулентность всех изученных штаммов нетуберкулезных микобактерий за исключением сапрофита М. phlei. Данный метод оказался более чувствительным, чем способ с применением коклюшной вакцины. Кроме того, его преимущество заключается в том, что ЦЖА можно вводить одновременно с заражением животных, а не за 7 дней, как с коклюшной вакциной.

About the authors

Yu. E. Brudnaya

Kazan Medical University

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com

Department of Microbiology

Russian Federation, Kazan

B. O. Berim

Kazan Medical University

Email: info@eco-vector.com

Department of Microbiology

Russian Federation, Kazan

References

Supplementary files