АНТИТЕЛОПРОФИЛИРОВАНИЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ ГУМОРАЛЬНОГО ИММУННОГО СТАТУСА ПРИ МИКОБАКТЕРИОЗАХ
|
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Экология и биология бактерий рода Micobacterium
1.2. Экологическая эпидемиология микобактериозов
1.3. Индикация микобактериозов
2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
2.1. Материалы и методы
2.2. Результаты
2.2.1. Биоинформационный анализ
2.2.2. Изыскание оптимальных режимов деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов
2.2.3. Антителопрофилирование кроликов, экспериментально зараженных микобактериями
2.2.4. Антителопрофилирование крупного рогатого скота РТ при микобактериозах
2.2.5. Антителопрофилирование населения г. Казани РТ при микобактериозах
2.2.6. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от ВИЧ-статуса
2.2.7. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от результатов пробы Манту
2.2.8. Антителопрофилирование человека при микобактериозах .в зависимости от результатов бактериологического исследования на туберкулез
2.2.9. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от результатов флюрографии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Экология и биология бактерий рода Micobacterium
1.2. Экологическая эпидемиология микобактериозов
1.3. Индикация микобактериозов
2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
2.1. Материалы и методы
2.2. Результаты
2.2.1. Биоинформационный анализ
2.2.2. Изыскание оптимальных режимов деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов
2.2.3. Антителопрофилирование кроликов, экспериментально зараженных микобактериями
2.2.4. Антителопрофилирование крупного рогатого скота РТ при микобактериозах
2.2.5. Антителопрофилирование населения г. Казани РТ при микобактериозах
2.2.6. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от ВИЧ-статуса
2.2.7. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от результатов пробы Манту
2.2.8. Антителопрофилирование человека при микобактериозах .в зависимости от результатов бактериологического исследования на туберкулез
2.2.9. Антителопрофилирование человека при микобактериозах в зависимости от результатов флюрографии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
В настоящее время в мире достигнуты большие успехи в борьбе с туберкулезом. Однако, данная инфекция, возбудителем которой являются микобактерии, остается одной из ведущих, наиболее сложных в инфекционной патологии. В России, эпизоотическая и эпидимическая ситуация по туберкулезу остается напряженной.
С целью предотвращения возникновения и распространения туберкулеза, необходима своевременная комплексная диагностика данного заболевания. Существует множество методов обнаружения туберкулезной инфекции. Особое место занимают такие методы, как микробиологические исследования, иммуноферметный анализ (ИФА), полимерназная цепная реакция (ПЦР). Однако, общепринятые методы определения микобактерий являются длительными или малочувствительными, что препятствует своевременному выявлению больных туберкулезом. К примеру, длительность
бактериологических методов диагностики составляет от 3 до 4 месяцев, аллергические методы дают неспецифические ложноположительные результаты, а для проведения ПЦР необходимо дорогостоящее оборудование.
Диагностическое значение имеет оценка гуморального иммунного статуса человека и крупного рогатого скота. Показатели антителопрофилирования - уровень специфических иммуноглобулинов, позволяют определить уровень распространения микобактериозов в популяциях. Показатели
антителопрофилирования выявляются с помощью экспресс-тестов, основанных на латеральной поточной иммунохромотографии (ИХА). Иммуноанализ обладает таким преимуществом, как простота и невысокая стоимость проведения количественного и качественного скрининга больших партий образцов за короткий период времени.
Целью работы является анализ сывороточного спектра антител к ф микобактериальным антигенам (антителопрофилирование) как дополнительного теста при оценке иммунного статуса.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Биоинформационный анализ, дизайн и конструирование аминокислотной последовательности иммуногенных эпитопов микобактериальных антигенов, определение их основных пептидных показателей;
2. Изыскание оптимальных режимов деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов;
3. Оценка антителопрофилирования кроликов при экспериментальных микобактериозах;
4. Оценка антителопрофилирования крупного рогатого скота при микобактериозах;
5. Оценка антителопрофилирования населения г. Казань при микобактериозах.
Научная новизна. Внесен вклад в развитие теории и практики экологической эпидемиологии человека и животных.
Выявлены иммуногенные эпитопы антигенов M.bovis.
Выявлен антигенный профиль микобактерий, к которым был установлен спектр антител сыворотки крови кроликов, крупного рогатого скота и человека, характеризующий иммунный статус в отношении микобактериальных биопатогенов.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выявлена оптимальная доза у-лучей, обеспечивающая надежную деконтаминацию от микроорганизмов бактериальной и вирусной природы одного из важнейших компонентов питательной среды - сыворотки крови КРС. •/ у*
Получена новая радиостимулированная перевиваемая сублиния клеток почек КРС - MDBK-02, выращенная на деконтаминированной у-лучами питательной среде.
Определены микобактериальные антигены, которые могут бы использованы при оценке иммунного статуса в популяциях крупного poraroi и скота и человека.
Методы исследования. В данной работе объектами исследования послужили: сыворотка крови кроликов, крупного рогатого скота, человека. Предметом исследования являлись: специфические антитела (IgG, IgM, IgA) к микобактериальным антигенам. В рамках работы применялись методы биоинформатики, пептидной калькуляции, серологические методы
исследования, методы иммуноферментого анализа, статистические методы (расчет показателя относительного риска, отношения шансов).
Положения, выносимые на защиту.
1. Проведен биоинформационный анализ, дизайн и конструирование полипептидов;
2. Проанализированы оптимальные режимы деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов;
3. Проведена оценка антителопрофилирования кроликов, экспериментально зараженных микобактериями, крупного рогатого скота РТ, а так же населения г. Казани РТ, с целью оценки гуморального иммунного статусапри микобактериозах.
Степень достоверности результатов. Результаты исследования получены с помощью современных методов исследования, в результате достаточного количества наблюдений. Научные выводы подкреплены фактическими данными, представленными в виде таблиц и протоколов исследований. Подготовка и интерпретация данных осуществлялась с помощью расчета превалентности и пакета прикладных программ Microsoft Excel.
Апробация результатов и публикации по теме магистрской диссертации. Часть диссертационной работы представлена в публикации "Application of gamma ray techniques in cell culture medium sterilization" (Mangutova at al., 2016).
С целью предотвращения возникновения и распространения туберкулеза, необходима своевременная комплексная диагностика данного заболевания. Существует множество методов обнаружения туберкулезной инфекции. Особое место занимают такие методы, как микробиологические исследования, иммуноферметный анализ (ИФА), полимерназная цепная реакция (ПЦР). Однако, общепринятые методы определения микобактерий являются длительными или малочувствительными, что препятствует своевременному выявлению больных туберкулезом. К примеру, длительность
бактериологических методов диагностики составляет от 3 до 4 месяцев, аллергические методы дают неспецифические ложноположительные результаты, а для проведения ПЦР необходимо дорогостоящее оборудование.
Диагностическое значение имеет оценка гуморального иммунного статуса человека и крупного рогатого скота. Показатели антителопрофилирования - уровень специфических иммуноглобулинов, позволяют определить уровень распространения микобактериозов в популяциях. Показатели
антителопрофилирования выявляются с помощью экспресс-тестов, основанных на латеральной поточной иммунохромотографии (ИХА). Иммуноанализ обладает таким преимуществом, как простота и невысокая стоимость проведения количественного и качественного скрининга больших партий образцов за короткий период времени.
Целью работы является анализ сывороточного спектра антител к ф микобактериальным антигенам (антителопрофилирование) как дополнительного теста при оценке иммунного статуса.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Биоинформационный анализ, дизайн и конструирование аминокислотной последовательности иммуногенных эпитопов микобактериальных антигенов, определение их основных пептидных показателей;
2. Изыскание оптимальных режимов деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов;
3. Оценка антителопрофилирования кроликов при экспериментальных микобактериозах;
4. Оценка антителопрофилирования крупного рогатого скота при микобактериозах;
5. Оценка антителопрофилирования населения г. Казань при микобактериозах.
Научная новизна. Внесен вклад в развитие теории и практики экологической эпидемиологии человека и животных.
Выявлены иммуногенные эпитопы антигенов M.bovis.
Выявлен антигенный профиль микобактерий, к которым был установлен спектр антител сыворотки крови кроликов, крупного рогатого скота и человека, характеризующий иммунный статус в отношении микобактериальных биопатогенов.
Теоретическая и практическая значимость работы. Выявлена оптимальная доза у-лучей, обеспечивающая надежную деконтаминацию от микроорганизмов бактериальной и вирусной природы одного из важнейших компонентов питательной среды - сыворотки крови КРС. •/ у*
Получена новая радиостимулированная перевиваемая сублиния клеток почек КРС - MDBK-02, выращенная на деконтаминированной у-лучами питательной среде.
Определены микобактериальные антигены, которые могут бы использованы при оценке иммунного статуса в популяциях крупного poraroi и скота и человека.
Методы исследования. В данной работе объектами исследования послужили: сыворотка крови кроликов, крупного рогатого скота, человека. Предметом исследования являлись: специфические антитела (IgG, IgM, IgA) к микобактериальным антигенам. В рамках работы применялись методы биоинформатики, пептидной калькуляции, серологические методы
исследования, методы иммуноферментого анализа, статистические методы (расчет показателя относительного риска, отношения шансов).
Положения, выносимые на защиту.
1. Проведен биоинформационный анализ, дизайн и конструирование полипептидов;
2. Проанализированы оптимальные режимы деконтаминации питательных сред, используемых для культивирования микроорганизмов;
3. Проведена оценка антителопрофилирования кроликов, экспериментально зараженных микобактериями, крупного рогатого скота РТ, а так же населения г. Казани РТ, с целью оценки гуморального иммунного статусапри микобактериозах.
Степень достоверности результатов. Результаты исследования получены с помощью современных методов исследования, в результате достаточного количества наблюдений. Научные выводы подкреплены фактическими данными, представленными в виде таблиц и протоколов исследований. Подготовка и интерпретация данных осуществлялась с помощью расчета превалентности и пакета прикладных программ Microsoft Excel.
Апробация результатов и публикации по теме магистрской диссертации. Часть диссертационной работы представлена в публикации "Application of gamma ray techniques in cell culture medium sterilization" (Mangutova at al., 2016).
В данной работе проводился анализ сывороточного спектра антител к микобактериальным антигенам (антителопрофилирование).
В результате проведенных исследований были определены микобактериальные антигены, которые могут быть использованы для оценки гуморального иммунного статуса при микобактериозах по уровню антителопрофилирования к этим антигенам. Показатели
антителопрофилирования (уровень специфических иммуноглобулинов) позволили выявить уровень распространения микобактериозов в исследуемых популяциях.
В результате работы были сформулированы следующие выводы:
1. Биоинформационным анализом были выявлены иммуногенные эпитопы
микобактериальных антигенов, с последующим конструированием
полипептидной последовательности эпитопа белка MPB70.
2. Облучение одного из важнейших компонентов питательной среды для культивирования микобактерий - сыворотки крови КРС, в дозе у-лучей 137CS 1x104 Гр обеспечивает надежную деконтаминацию от микроорганизмов бактериальной и вирусной природы.
3. В ходе изучения антителогенеза у экспериментально инфицированных различными микобактериями кроликов, были определены антигены, к которым формируются специфические антитела, что указывает на потенциальную их эффективность при оценке антителопрофилирования.
4. Впервые были исследованы микобактериальные антигены с целью их использования для определения антителопрофилирования при оценке иммунного статуса в популяциях крупного рогатого скота Республики Татарстан.
5. При оценке иммунного статуса населения г. Казани было установлено, что результаты определения уровня антителопрофилирования коррелируют с ^
таковыми классических клинических исследований, что указывает на достоверность получаемых результатов.
6. Определение уровня антителопрофилирования при оценке иммунного статуса позволит оценивать уровень риска распространения микобактериозов в популяциях людей и крупного рогатого скота.
В результате проведенных исследований были определены микобактериальные антигены, которые могут быть использованы для оценки гуморального иммунного статуса при микобактериозах по уровню антителопрофилирования к этим антигенам. Показатели
антителопрофилирования (уровень специфических иммуноглобулинов) позволили выявить уровень распространения микобактериозов в исследуемых популяциях.
В результате работы были сформулированы следующие выводы:
1. Биоинформационным анализом были выявлены иммуногенные эпитопы
микобактериальных антигенов, с последующим конструированием
полипептидной последовательности эпитопа белка MPB70.
2. Облучение одного из важнейших компонентов питательной среды для культивирования микобактерий - сыворотки крови КРС, в дозе у-лучей 137CS 1x104 Гр обеспечивает надежную деконтаминацию от микроорганизмов бактериальной и вирусной природы.
3. В ходе изучения антителогенеза у экспериментально инфицированных различными микобактериями кроликов, были определены антигены, к которым формируются специфические антитела, что указывает на потенциальную их эффективность при оценке антителопрофилирования.
4. Впервые были исследованы микобактериальные антигены с целью их использования для определения антителопрофилирования при оценке иммунного статуса в популяциях крупного рогатого скота Республики Татарстан.
5. При оценке иммунного статуса населения г. Казани было установлено, что результаты определения уровня антителопрофилирования коррелируют с ^
таковыми классических клинических исследований, что указывает на достоверность получаемых результатов.
6. Определение уровня антителопрофилирования при оценке иммунного статуса позволит оценивать уровень риска распространения микобактериозов в популяциях людей и крупного рогатого скота.