Тема: ЭФФЕКТ ПРОТЕАЗ НА МОДЕЛЬНЫЕ БИОПЛЁНКИ БАКТЕРИЙ

Актуальность проблемы. Биопленка — это сообщество микроорганизмов, прикрепленных к поверхности или друг к другу, и заключенных в матрикс синтезированных ими внеклеточных полимерных веществ [Tetz, 1996]. Формирование биопленок является распространенным явлением для большинства микроорганизмов и характерно как для естественных, так и для антропогенных условий обитания. Наибольшее внимание направлено на биопленки, образуемые на поверхностях медицинских устройств. Ассоциированные с биопленкой микроорганизмы колонизируют широкий спектр медицинских устройств (имплантов, катетеров, протезов, искусственных клапанов сердца, контактных линз) и связаны с различными заболеваниями человека. Высокая устойчивость микроорганизмов в составе биопленок к различным антимикробным агентам, в том числе антибиотикам, является одним из патогенетических факторов формирования хронических инфекционных процессов [Dolan et al, 2010].
Катетер-ассоциированные инфекционные заболевания мочевыделительной системы (CAUTI, Catheter-Assotiated Urinary Tract Infections) составляют до 40% всех внутрибольничных заболеваний. В связи с этим, большое внимание исследователей уделяется поиску новых путей борьбы с образованием биопленок, в том числе разрушающих биопленки соединений, которые могут использоваться в качестве эффективных средств комплексной терапии [Septimus et al., 2016]. Формирующей компонентой биопленок является внешний гетерогенный матрикс, образованный полисахаридами, нуклеиновыми кислотами и белками. Таким образом, одним из перспективных путей в борьбе с биопленками является их обработка соединениями, разрушающими структуру матрикса, что сделает клетки бактерий более уязвимыми в отношении антибиотиков.
Цель данной работы: изучить влияние протеаз на биопленки бактерий.
Основные задачи исследования:
1) Визуализация бактериальных биопленок на поверхности катетеров.
2) Выделение, идентификация и изучение спектра антибиотикорезистентности микроорганизмов, входящих в состав биопленок.
3) Изучение особенностей формирования биопленок бактериями in vitro.
4) Оценка влияния различных протеаз на модельные биопленки.
Научная новизна: На сегодняшний день существует множество способов защиты катетеров от образования биопленок - однако эффективность их стремительно снижается в связи с развитыми защитными и адаптационными механизмами самих микроорганизмов, в частности растущая проблема антибиотикорезистентности, обусловленная передачей генов устойчивости среди бактериальных популяций. В связи с этим особенно остро встает проблема поиска новых эффективных средств для борьбы с биопленкообразованием.
В последнее время были достигнуты значительные успехи в поиске различных структурных компонентов матрикса биопленки и идентификации молекул, участвующих в поддержании её целостности и устойчивости. И в ходе этих исследований было выявлено, что существующие данные о роли полисахаридов как основных адгезивных компонентов уже не так актуальны и были найдены новые факты, указывающие на огромную роль белков в качестве важного компонента матрикса биопленки. Эти данные позволяют рассматривать протеазы, в качестве перспективных агентов для борьбы с процессами формирования биопленки, и продолжить их изучение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из следующих разделов: введения, обзора литературы, описания материалов и методов, изложения результатов исследований и их обсуждения, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 63 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков и 2 таблицы в составе приложений. Цитируемая литература включает 33 источника.
Купить

1) Установлено наличие плотных гетерогенных бактериальных биопленок на поверхности катетеров, использованных при лечении урологических больных.
2) Выделены и идентифицированы бактерии, ассоциированные с биопленками на поверхности катетеров (P. aeruginosa, K. oxytoca, E. faecalis. E. Cloacae). Установлена в-лактамазная и уреазная активность штаммов P. aeruginosa и их устойчивость к группам антибиотиков (в-лактамам, пенициллинам, аминогликозидам, цефалоспоринам).
3) Штамм P. aeruginosa 96349 образует биопленки in vitro на среде MH на 5 сутки культивирования.
4) Обработка протеиназой К, трипсином и сериновой протеиназой B. pumilus приводила к диссоциации биопленок P. aeruginosa 96349 в системе in vitro.
Купить