Научный архив: статьи

В условиях современного интенсивного животноводства проблема устойчивости бактерий к антибиотикам становится все более острой. Понимание механизмов, которые способствуют развитию бактериальной резистентности, может помочь в разработке новых стратегий борьбы с устойчивыми инфекциями. В исследовании изучена роль SOS-ответа в формировании биопленок и развитии антибиотикорезистентности у Escherichia coli. Для визуализации SOS-ответа использовали генетически модифицированный биосенсорный штамм E. coli JW5503 (ΔtolC), трансформированный плазмидой pDualrep2, содержащей репортерную систему TurboRFP. Исследование показало, что индукция SOS-ответа воздействием антибиотиков (энрофлоксацина и левофлоксацина) или УФ-излучением увеличивает степень образования биопленок. SOS-ответ активирует гены, ответственные за репарацию ДНК, что помогает бактериям выживать в стрессовых условиях. В ходе исследования установлено, что после активации SOS-ответа бактерии показывали повышенную устойчивость к действию антибактериальных средств. SOS-ответ способствует экспрессии генов, кодирующих белки, которые участвуют в механизмах антибиотикорезистентности. Эти белки могут изменять мишени антибиотиков или усиливать их инактивацию, что делает бактерии менее восприимчивыми к их воздействию. Понимание роли SOS-ответа может привести к разработке новых терапевтических подходов, направленных на ингибирование биопленкообразования, что позволит повысить эффективность борьбы с бактериальными инфекциями и снизить вероятность развития резистентности.

Целью исследования является изучение частоты распространения биопленкообразующих микроорганизмов среди изолированных культур из проб смывов с оборудования и хирургических инструментов ветеринарных клиник г. Омска в 2023 г. Определение видовой принадлежности изолированных культур посредством установления их культуральных, биохимических и тинкториальных свойств. Исследование биопленкообразующей способности выделенных микроорганизмов проводили с использованием тест-системы для визуальной детекции биопленок Biofinder. На основании полученных данных провели сравнительную характеристику устойчивости к антибактериальным препаратам микроорганизмов-продуцентов биопленки и не имеющих такого свойства. Исследование частоты распространения биопленкообразующих микроорганизмов показало наличие способности к биопленкообразованию у 73 % исследованных культур. Сравнительное определение устойчивости к антибактериальным препаратам у образующих и не способных к образованию биопленки микроорганизмов показало, что биопленочные микроорганизмы более устойчивы к действию антибиотиков (40,6 % устойчивых культур), чем микроорганизмы, не продуцирующие биопленку (29,5 % устойчивых культур).

Реферат. Биопленки представляют собой организованные сообщества микроорганизмов. Существование в такой форме опосредует их повышенную устойчивость к антибиотикам, дезинфектантам, иммунной системе. Стандартный метод количественной оценки способности бактерий продуцировать биопленку, включающий определение оптической плотности биомассы в микротитровальном планшете, основан на окрашивании биопленки кристаллическим фиолетовым. Использование данного красителя имеет ряд ограничений, среди которых вариабельность экстракции и требования к технике безопасности. Цель исследования – модифицировать методику оценки биопленкообразующей способности микроорганизмов путем применения сафранина в качестве альтернативного индикаторного красителя и провести сравнительный анализ результатов с классическим методом. Исследование выполнено на клинических изолятах Escherichia coli (n=5) и Staphylococcus aureus (n=5), а также эталонных контрольных штаммах. Определение способности культур к биопленкообразованию проводили количественным методом определения этого показателя в микротитровальных планшетах. В рамках методики осуществляли параллельное сравнение получаемых показателей с использованием сафранина и классическим методом окрашивания кристаллическим фиолетовым, для этого каждый эксперимент выполняли в парных независимых планшетах. Окрашивание сафранином обеспечивало систематически более высокие значения оптической плотности (средний прирост составил 0,09; 10,2%), что было статистически значимо (t=5,16; p=0,00059). Между методами выявлена высокая положительная корреляция (r=0,96; p<0,001). В 90% случаев классификация степени адгезии оставалась согласованной, при этом сафранин продемонстрировал лучшую воспроизводимость для большинства штаммов. Полученные результаты подтверждают перспективность сафранина как альтернативного красителя для количественной оценки биопленок. Модифицированный метод может быть внедрен в рутинные лабораторные исследования после валидации и стандартизации, а также использоваться в скрининге антимикробных и антибиопленочных препаратов.