Том 5, № 4 (2015)

Способность патогенных и условно-патогенных бактерий выживать и размножаться в различных экологических нишах, успешно адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды, колонизировать разнообразные органы и ткани и вызывать многочисленные заболевания у человека и животных, вплоть до тяжелых инвазивных поражений, обусловлено, в частности, наличием у них особых белков, обеспечивающих регуляцию транскрипции генов. В данном обзоре обобщены имеющиеся в литературе данные об Rgg-семействе (семействе TIGR01716, The Institute for Genomic Research, http://www.jcvi.org) белков-регуляторов транскрипции генов у ряда грамположительных бактерий с невысоким G+C составом генома: Streptococcus gordonii, Streptococcus agalactiae, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus mutans, Streptococcus thermophilus, Streptococcus suis, Streptococcus pyogenes. Белки этого семейства на N-терминальном конце молекулы содержат область «спираль-поворот-спираль» (helix-turnhelix, HTH), которая связывается с промоторными областями генов и тем самым регулирует их транскрипцию. В работе обсуждены механизмы регуляции транскрипции генов, опосредованной Rgg-подобными белками, и показана значимость определенных аминокислот для проявления ими своих функциональных свойств. Rggподобные белки участвуют в регуляции транскрипции генов вирулентности, генов, обеспечивающих различные пути метаболизма, генов компетентности, генов, участвующих в ответе на неблагоприятные условия окружающей среды, генов, обеспечивающих образование биопленок и др. Кроме того, Rgg-подобные белки могут участвовать в реализации «чувства кворума» у бактерий. Rgg-подобные белки регулируют экспрессию не только генов, смежно расположенных с rgg, но и генов, расположенных в различных участках генома. Rgg-подобные белки различных бактериальных видов обладают определенной степенью гомологии, а их гены передаются, по-видимому, путем горизонтального переноса. Функциональная активность Rgg-подобных белков часто характеризуется штаммовой специфичностью, что подразумевает комплексный механизм Rgg-опосредованной регуляции транскрипции генов у грамположительных бактерий и вовлеченность этих белков в разветвленную регуляторную сеть. В работе также обсуждена роль Rgg-подобных регуляторов транскрипции в контроле вирулентных свойств грамположительных бактерий, и на примере большинства из них показана функциональная значимость этих белков в процессе взаимодействия бактерий с организмом человека. С учетом данного обстоятельства, Rgg-подобные белки (или их гены или транскрипты) могут расцениваться в качестве мишеней для создания инновационных лечебных препаратов селективного действия против различных бактериальных инфекций. 

Цель исследования состояла в поиске подходов распознавания по молекулярным характеристикам пандемических штаммов вирусов гриппа А и в попытке выяснить, представляют ли угрозу птичьи штаммы в качестве вероятной причины новой пандемии гриппа. С помощью компьютерного анализа во внутренних белках (нуклеопротеин, матриксные белки М1 и М2, белки полимеразного комплекса РВ1, РВ2 и РА, неструктурный белок NS2; из-за вариабельности длины неструктурный белок NS1 был исключен из анализа) штаммов вируса гриппа А пандемий 1918 (H1N1), 1957 (H2N2), 1968 (H3N2), 1977 (H1N1) и 2009 (H1N1) гг. осуществляли поиск в их первичных структурах инвариантных паттернов. Выявлено, что внутренние белки обучающей выборки пандемических штаммов характеризуются постоянством числа и позиций определенных аминокислот и наличием блоков протяженных инвариантных последовательностей. На основе этих выявленных паттернов инвариантности внутренних белков возможно было безошибочно идентифицировать пандемические штаммы в контрольной выборке. Пандемические штаммы, разделенные по их возникновению десятками лет и отличающиеся составом подтипов гемагглютинина и нейраминидазы (Н1, Н2, Н3 и N1, N2), имеют сильное сходство по внутренним белкам, образуя особое подмножество, от которого в разной степени «отдалены» непандемические штаммы. Это позволяет предположить, что в природе возникновение пандемических штаммов вируса гриппа А связано с конвергенцией их внутренних белков к обнаруженным нами инвариантам пандемичности. Поскольку для выявления инвариантов пандемичности достаточно было обучающей выборки, состоящей из штаммов пандемий 1918 (H1N1), 1957 (H2N2), 1968 (H3N2), 1977 (H1N1) гг., то пандемию гриппа 2009–2010 гг. можно было бы предсказать на самой ранней ее стадии по данным секвенирования генома и протеома циркулировавших штаммов. По данным сравнительного анализа, внутренние белки птичьих штаммов Н5N1 и Н7N9 не близки к таковым пандемических штаммов, а для их нуклеопротеина свойственны особенности аминокислотного состава. Это дает основание полагать, что угроза возникновения новой пандемии гриппа, спровоцированной ныне циркулирующими птичьими штаммами, маловероятна. Инвариантные паттерны пандемических штаммов потенциально могут быть использованы для отслеживания предпандемических штаммов среди циркулирующих вирусов гриппа А и выявления траектории формирования возможной пандемической опасности. 

Целью исследования явилась оценка информативности метода Hematoflow при определении патогенетической значимости нарушения состояния клеточных реакций врожденного и адаптивного иммунитета, а также решения вопроса о назначении иммунотропного лечения больным онихомикозами. Обследовано 42 больных с онихомикозами стоп и кистей/стоп в возрасте 20–45 лет до назначения им системной антифунгальной терапии. Диагноз онихомикоза был подтвержден микроскопическим исследованием фрагментов поврежденной ногтевой пластинки. Рост культуры гриба на специальных средах отмечался у 64% обследованных. В качестве контроля обследовано 24 практически здоровых людей аналогичного возрастного диапазона. Исследование фенотипа лейкоцитов крови осуществляли по двухплатформенной технологии на гематологическом анализаторе и проточном цитометре с использованием набора антител Cytodiff: CD36-FITC, CD2-PE, CD294(CRTH2)-PE, CD19-ECD, CD16-PC5 и CD45-PC7. Оценка фенотипического состава лейкоцитов с помощью метода Hematoflow позволила установить у больных онихомикозами нарушения состояния клеточного врожденного и адаптивного иммунитета. Обнаружены незначительные изменения в популяционном составе гранулярных лейкоцитов в периферической крови больных, выражающиеся в увеличении содержания юных и сегментоядерных гранулоцитов. На фоне моноцитопении у больных онихомикозами повышается содержание «классических» моноцитов и снижается уровень «неклассических» моноцитов. Изменения в субпопуляционном составе моноцитов крови выявляются у больных с продолжительностью инфекции до 3-х лет и сохраняются в течение всего заболевания. Наиболее выраженные изменения у больных онихомикозами обнаружены со стороны показателей адаптивного иммунитета. Лимфопения у данных больных реализуется за счет снижения количества незрелых и зрелых В-клеток, но при повышении содержания Т-лимфоцитов. Причем если содержание незрелых В-клеток снижается уже у больных с продолжительностью инфекции до 3-х лет, то изменение количества зрелых Ти В-лимфоцитов выявляется при продолжительности заболевания 3–10 и более 10 лет. Данные изменения в содержании Ти В-лимфоцитов отражают иммунопатогенетические процессы и определяют значимость Ти В-клеточного иммунитета при онихомикозах. В целом, метод Hematoflow является информативным в оценке нарушения состояния клеточного врожденного и адаптивного иммунитета. Он позволяет оценивать степень тяжести иммунопатологического процесса, механизм и уровень повреждения иммунной системы, можно рекомендовать его применение для персонифицированного подхода к назначению иммунотропного лечения. 

Количество инфицированных вирусом гепатита С в мире составляет почти 3% от населения земного шара, при этом хронический гепатит С развивается приблизительно у 70–80% инфицированных. Хронический гепатит С является ведущей причиной цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы, таким образом становясь одной из глобальных проблем общественного здравоохранения. Клинические проявления разнообразны, и зависят в основном от биологических свойств вируса и его взаимодействия с иммунной системой хозяина. Генотип вируса гепатита C является важным фактором, определяющим как вирусный ответ на противовирусную терапию, так и риск развития тяжелого заболевания печени. Определение генотипов и субтипов вируса важно для лучшего понимания эпидемиологических и вирусологических особенностей заболевания. Распространенность генотипов вируса гепатита С варьируется в разных географических регионах. Данные о распределении генотипов ВГС для некоторых субъектов Российской Федерации весьма ограничены, особенно это касается сельских регионов, Северной Сибири, Дальнего Востока, полярных регионов. Молекулярные характеристики циркулирующих на данных территориях вирусов практически не представлены в литературе. Одним из таких регионов является Якутия. В настоящем исследовании методом прямого секвенирования NS5B области РНК ВГС определены генетические варианты ВГС у жителей Якутии, страдающих ХВГС с умеренной и высокой вирусной нагрузкой. На основании филогенетического анализа показано, что среди обследованных больных ХВГС при умеренной и высокой вирусной нагрузке ВГС преобладает генотип 1 (88,3%) по сравнению с генотипом 2 (6,7%) и 3 (3,2%). Полученные результаты о распространенности субтипа 1b согласуются с данными о связи этого субтипа с высоким уровнем виремии, большей длительностью и тяжестью течения заболевания печени, а также преимущественным развитием ХВГС у пациентов с субтипом 1b, по сравнению с лицами, инфицированными иными субтипами вируса гепатита C. Для некоторых изолятов вируса гепатита С из Якутии показано сходство нуклеотидной последовательности региона NS5B с соответствующими фрагментами изолятов из США, Бразилии и Ирландии. Обсуждается тесная связь выявленных в нашей работе изолятов вирусного гепатита C субтипа 2а с изолятами, найденными в Китае. Впервые на территории РФ выявлен вирусный гепатит C субтипа 3g, предположительно завезенный из стран Южной Азии. Комплексное использование молекулярных, вирусологических, демографических и эпидемиологических методов и информации для наблюдения за инфекциями будет способствовать пониманию текущей эпидемиологической ситуации по вирусному гепатиту C в России. Масштабное исследование генотипов ВГС в Российской Федерации позволит оценить пути распространения и время эволюционного разделения изолятов вируса. 

В статье подтверждается факт образования бактериальных биопленок у штаммов бактерий вида Klebsiella oxytoca и Klebsiella pneumoniae при росте в жидких средах под действием негативного фактора (химического) — дезинфицирующего кислородосодержащего средства. Биопленки, как сообщества микроорганизмов, вызывают многие хронические инфекции (менингит, воспалительные заболевания полости рта, урогенитальные инфекции) и создают проблемы в промышленности (обрастания различного технологического оборудования, корпусов судов, нефтяных платформ, биокоррозия металлических изделий). Обычные дезинфицирующие средства, такие как хлор и хлорит натрия, не могут удалить биопленку, поэтому поиск эффективного средства борьбы с ними является достаточно актуальным направлением. Различные бактерицидные средства малоэффективны в борьбе с биопленками, так как бактерии вырабатывают большое количество полисахаридов — веществ, помогающих колонии не распадаться. Слой полисахаридов служит барьером для веществ, находящихся в воде, в том числе и для биоцидов. Это и является основной причиной выживания микроорганизмов даже в условиях сильного хлорирования воды. При проведении исследований учитывались последние данные по проблеме, а именно работы о негативном воздействии кислорода на рост бактериальных клеток и его направляющем действии в качестве фактора образования биопленок. Влияющим фактором выступил дезинфектант последнего поколения. Рабочие концентрации были представлены в трех вариантах. Число изучаемых штаммов — 6 (по 3 штамма каждого вида). Все штаммы получены из музея кафедры МВЭиВСЭ Ульяновской ГСХА им. П.А. Столыпина. В процессе исследования нами был подтвержден феномен образования биопленочного сообщества, отмечены различия образования биопленки в зависимости от интенсивности (в данном случае концентрации) провоцирующего фактора и вида бактерии. В естественных условиях биопленка легко разрушалась механическим воздействием (встряхивание пробирки со средой). Восстановления биопленки после данной манипуляции не наблюдалось. Результаты дальнейшего исследования на плотной среде (мясо-пептонном агаре) и последующая окраска мазков простым красителем (по Граму) факта гибели бактериальных клеток не подтвердили. Во всех случаях наблюдался бактериальный рост, характерный для данных видов бактерий. Исследования проводились в 2015 г. на базе Научно-исследовательского инновационного центра по микробиологии и биотехнологии (г. Ульяновск) и при финансовой поддержке Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.