Штаммы ассоцианты что это такое
Штаммы ассоцианты что это такое
Изучение особенностей межмикробных взаимодействий в ассоциациях бактерий определенного биотопа, включающее не только оценку модификации роста/размножения симбионтов, но и изменение уровня экспрессии факторов их патогенности и персистенции, может позволить получить новые знания по механизму формирования микросимбиоценозов при разных формах инфекционного процесса, предложить критерии диагностики нормо- и патоценоза, открывает перспективы биорегуляции персистентного потенциала микроорганизмов [5].
Материалы и методы исследований
Объектом исследований были 46 штаммов стафилококков и 6 штаммов коринебактерий, выделенных со слизистой оболочки миндалин здоровых людей и больных хроническим тонзиллитом. Выделение штаммов микроорганизмов проводили на основании общепринятых методов [10]. Идентификацию проводили на основании тинкториальных свойств и биохимических тестов MIKRO-TEST (LaChema, Чехия) для стафилококков и тест-системы ДИФ-КОРИНЕ (НПО «Диагностические системы», Н. Новгород, Россия) для коринебактерий. Среди изученных стафилококков 50 % штаммов были выделены от больных хроническим тонзиллитом. Это представители видов: Staphylococcus aureus (13 ± 4,9 %), S.warneri (19,6 ± 3,9 %), S.haemolyticus (17,4 ± 5,5). Вторая половина изученных микроорганизмов была выделена со слизистой оболочки миндалин здоровых людей. Это виды: S.capitis (17,4 ± 5,5 %), S.epidermidis (15,2 ± 5,3), S.xylosus (17,4 ± 5,5 %). Изучено влияние экзометаболитов 6 штаммов коринебактерий вида C.xerosis, выделенных со слизистой оболочки здоровых людей и больных хроническим тонзиллитом на экспрессию ростовых показателей, гемолитическую и антилизоцимную активности стафилококков. Моделирование ассоциации в жидкой питательной среде проводилось путем обработки клеток доминантных бактерий-симбионтов стерильными фильтратами суточных бульонных коринебактерий (культур-ассоциантов), содержащих активные метаболиты. Стерилизацию культуральных жидкостей проводили с использованием фильтров Millipore (Ø 0,45 мкм). Ростовые характеристики исследуемых штаммов оценивались по показателю светопоглощения (OП) на спектрофотометре Genesys 6 (TermoStofic) при длине волны λ = 540 нм (ширина кюветы 0,5 cм) до и после суточной инкубации. Модификация роста бактерий в опыте определялась по разнице OП опытной и контрольных проб. Количественную оценку антилизоцимной активности (АЛА) микроорганизмов проводили фотометрическим методом [3]. Гемолитическая активность бактерий определялась по лизису эритроцитов крови барана [6]. Материалы, полученные в результате 10 параллельных серий опытов указанными выше методами, были подвергнуты статистической обработке с использованием компьютерной программы SPSS 8.0 for Windows для вычисления средней арифметической ряда (M); средней ошибки средней величины (m); критерия значимости (t) Стьюдента, для выявления существенных различий между средними величинами ряда; определяли вероятность значений разницы (p) [7].
Результаты исследований и их обсуждение
Штаммы ассоцианты что это такое
Микробные ассоциации – это естественные или искусственно созданные человеком сообщества микроорганизмов, которые основаны на симбиотических или метабиотических отношениях. Отдельные виды микроорганизмов, составляющих микробные ассоциации, обычно устойчивы к продуктам жизнедеятельности др. видов, участвующих в этой ассоциации, и используют эти продукты как источник энергии, углерода и азота или в качестве факторов роста [3].
Среди заболеваний, вызываемых микробными ассоциациями, можно выделить такие, как некоторые заболевания мочеполовой системы, перитониты [1], абсцессы и гангрены легких, острые пневмонии [12], тонзиллиты [2], ангина Симановского-Плаута-Венсана, заболевания верхних дыхательных путей [16] и др.
Приведем пример, по результатам одного из исследований микробных ассоциаций при гнойно-септических инфекциях в отделении раневой инфекции многопрофильного стационара, было выявлено, что в ассоциациях преобладали следующие микроорганизмы: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis и Acinetobacter baumannii. А такие виды, как Enterobacter agglomerans и Proteus mirabilis, у пациентов отделения раневой инфекции зарегистрированы только в составе ассоциаций [13].
Ассоциированные инфекции обладают рядом особенностей межмикробных взаимодействий, которые могут существенно влиять на формы и течение инфекционного процесса [8]. Механизмы отягощенного течения ассоциированных инфекций следующие:
— микробы-ассоцианты усиливают действие детерминант вирулентности основного возбудителя;
— условно-патогенные энтеробактерии в микробных ассоциациях обладают резко выраженной протеолитической активностью, особенно протей и сине-гнойная палочка;
— микробы-ассоцианты нередко обладают множественной лекарственной устойчивостью, которая связана с выработкой адаптивных ферментов, разрушающих данный антибиотик.
Иммунный ответ на представителей разных видов будет, безусловно, неодинаков [7]. Для того, чтобы проанализировать взаимодействие клеток иммунной системы с микробными ассоциациями, рассмотрим ассоциацию Staphylococcus aureus и Escherichia coli. Для начала обсудим защитные реакции макроорганизма на каждый вид отдельно.
Staphylococcus aureus. Патогенность золотистого стафилококка связана с тремя группами факторов: колонизацией и адгезией, при которых важную роль играет тейхоевая кислота клеточной стенки; персистенцией, происходящей за счет факторов, препятствующих фагоцитозу; а также выработкой токсинов различного механизма действия (гемолизинов, лейкоцитов, энтеротоксинов, эксфолиатинов) и ферментов вирулентности (плазмокоагулазы, гиалуронидазы, фибринолизина, ДНК-азы, РНК-азы, лецитовителлазы, β-лактамазы и др.) [15].
TLR2 считается наиболее значимым для распознавания структур стафилококка – тейхоевые кислоты, пептидогликан, фенолрастворимые модулины и т.д. В распознавании также возможно участие Nod2 и TLR9. Рецепция инициирует в клетках макроорганизма синтез и секрецию провоспалительных цитокинов: TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-12, хемокинов CXCL1, CXCL2, CXCL5, CXCL8 (IL-8) и т.д. Помимо регуляции численности лейкоцитов, цитокины оказывают влияние на функциональное состояние фагоцитов: осуществляют прайминг нейтрофилов. Развивается воспалительная реакция.
Следует отметить, что основную роль в защите макроорганизма от стафилококковой инфекции играют нейтрофильные лейкоциты, первыми пребывающие в очаг воспаления. Главной их функцией является поглощение и уничтожение бактерий. Ключевая роль нейтрофилов в борьбе против S. aureus обусловлена фагоцитарной функцией этих клеток, которая заключается в поглощении и последующем уничтожении бактерий. Конечный результат достигается благодаря мощному по сравнению с другими фагоцитами бактерицидному потенциалу нейтрофилов. При поглощении патогена клетки вырабатывают активные формы кислорода непосредственно в полость фагосомы с помощью мембранного фермента NADPH-оксидазы. Многочисленные гранулы нейтрофилов содержат антибактериальные белки (дефензины, катепсины, лизоцим и т.д.). При слиянии мембран фагосомы и гранул нейтрофилов эти соединения оказывают своё бактерицидное действие на патоген.
Что касается гуморального иммунитета, то основная функция антител в защите макроорганизма от S.aureus – это опсонизация. Среди всех классов иммуноглобулинов основную долю сывороточных антистафилококковых антител составляют антитела класса G. Хотя IgA, взаимодействующие с поверхностными антигенами бактерии, также представлены в большом количестве.
В гнойных ранах, возбудителем инфекции в которых является S. aureus, концентрация IgG в 5 раз больше, чем в экссудате стерильных ран. Тогда как концентрации других иммуноглобулинов при наличии или отсутствии инфицирования раны остаются неизменными.
Не менее важной функцией антител представляется нейтрализация микробных токсинов. Токсины S. aureus индуцируют выработку антитоксических антител, что позволяет снизить остроту клинических проявлений стафилококковых инфекций [14].
Escherichia coli в норме является представителем микрофлоры желудочно-кишечного тракта [10]. Иммуномодулирующая функция осуществляется как по отношению к неспецифическим факторам защиты, так и собственно адаптивному иммунному ответу. За счет микробиоты происходит запуск и последующая активация синтеза неспецифических факторов защиты как гуморальных (лизоцим, пропердин, комплемент), так и клеточных (фагоцитоз). Воздействие на иммунитет включает в себя стимуляцию созревания лимфоидного аппарата кишечника, активацию синтеза sIgA и стимуляцию продукции цитокинов и интерферонов колоноцитами [4]. Таким образом, современная концепция симбиоза микро- и макроорганизмов связана с индукцией последним толерантности к антигенам индигенной и условно-патогенной микрофлоры, а также с функцией индуцированных Т-регуляторных лимфоцитов (CD4+, CD25+, FOXP-3+), способных подавлять иммунный ответ на антигены этих бактерий [17].
Совсем иначе идут процессы взаимодействия клеток иммунной системы с E. coli в том случае, когда последняя оказывается в атипичном месте (или при попадании патогенных штаммов E. coli).
В подобных случаях происходит активация факторов неспецифического иммунитета и выработки антител. Высокий уровень антител классов Е или G к условно-патогенной микрофлоре будет приводить к развитию и поддержанию инфекционно-аллергического воспаления либо по атопическому (I) типу, либо по антителзависимой клеточной цитотоксичности (V типу) [9]. Значит, нарушенная иммунная толерантность к данным микроорганизмам будет приводить к поддержанию воспалительного процесса, что клинически будет проявляться рецидивирующими заболеваниями [11].
Имеется очень мало исследований о том, как клетки иммунной системы взаимодействуют с микробными ассоциациями. Возможно, они из ассоциации выбирают «приотрететного» микроорганизма или действуют отдельно на каждый микроорганизм также как и в монокультуре.
Немногочисленные исследования в этой области открывают большие перспективы перед нами, т.к. изучение действий иммунной системы против микробных ассоциаций дает возможность разработки способов помощи в иммунном ответе, ведь у микробных ассоциаций повышается резистентность ко многим антибиотикам, и антибиотикотерапия становится безрезультатной.
Штаммы ассоцианты что это такое
Материалы и методы исследования
Исследование было построено по типу «случай-контроль». В опытную группу вошли 68 детей с ВИЧ-инфекцией (II‒III стадия), средний возраст которых составил 2,3 ± 0,2 года. Группа сравнения включала 45 ВИЧ-негативных относительно здоровых детей. Группы были сопоставимы по возрасту и полу. Объектом исследования были 378 микроорганизмов, выделенных из содержимого толстой кишки детей с ВИЧ-инфекцией и 223 штамма от детей группы сравнения.
Исследование кишечного микробиоценоза проводили с помощью количественного бактериологического метода. Для выделения облигатно-анаэробных бактерий применяли анаэростаты (BBL, США) и газогенерирующие пакеты (НПО «Новое дело», Санкт-Петербург). Идентификацию бактерий и грибов осуществляли с использованием коммерческих тест систем ANAERO-TEST 23 (Lachema, Чехия), ПБДС (Нижний Новгород), STREPTO-TEST 16 (Lachema, Чехия), AUXOCOLOR (BioRad, Франция), СИБ для энтеробактерий набор № 2 (НПО «Микроген», Нижний-Новгород). Интерпретацию результатов исследования кишечного микробиоценоза вели согласно региональным значениям нормы [3].
Антагонистическую активность микроорганизмов определяли методом перпендикулярных штрихов на плотной питательной среде. На чашку с плотной питательной средой петлей 2 мм наносили полоску культуры бактерий и инкубировали 24-48 часов с учетом типа дыхания. Далее к выросшей культуре подсевали участников ассоциаций, предварительно выращенных на скошенном мясо-пептонном агаре в течение 18 часов. Посев производили петлей диаметром 1 мм в направлении от зоны роста изучаемых бактерий, не касаясь ее и перпендикулярно ей. Чашки инкубировали при температуре 37 С 24 часа. Учет результатов вели по величине зоны отсутствия роста микроба-ассоцианта в мм.
Липолитическую и ДНКазную активность условно-патогенных бактерий и грибов исследовали методом посева на Trybuthirit Base Agar (HiMedia) и DNA Base Agar (HiMediа). Изучение гемолитической активности микроорганизмов проводили на МПА с добавлением эритроцитов человека.
Определение антиоксидантной активности бифидобактерий проводили по методике И.Д. Стальной и Т.Г. Гаришвили [5].
Для статистического анализа использовали пакет прикладных программ Statistica (версия 6.1 лицензионное соглашение ВХХR 006ВО92218 FAN 11). Статистическая обработка информации строилась с учетом характера распределения данных, которое не соответствовало нормальному. Характер распределения переменных величин в рассматриваемой совокупности определяли с помощью построения гистограмм.
Результаты исследования и их обсуждение
Лактобациллы как у детей основной группы, так и у детей группы сравнения обладали выраженной способностью к антагонизму, так как распространенность этого признака достигала 88 и 91 на 100 культур соответственно. Способность к кислотообразованию была выше у лактофлоры от здоровых детей и составила 97,6° Т, против 86,7° Т у детей с ВИЧ-инфекцией. Антагонистическая активность лактобацилл у детей основной группы была выражена в отношении условно-патогенных микросимбионтов: Candida albicans (21 на 100 культур), Staphylococcus spp (19 на 100 культур), Klebsiella spp (16 на 100 культур лактобацилл). Таким образом, у детей с ВИЧ-инфекцией регуляция числа условно-патогенных бактерий в кишечном биотопе осуществляется в основном
лактобациллами.
По данным литературы, к доминантным микросимбионтам, помимо бифидобактерий, лактобацилл и типичных кишечных палочек, относят Enterococcus faecalis [6]. Интенсивность колонизации слизистой кишечника данными бактериями у детей основной группы составила 6,5 lg КОЕ/г, против 7,5 lg КОЕ/г у детей группы сравнения, что свидетельствует о недостаточном популяционном уровне энтерококков в биоценозе ВИЧ-инфицированных детей. Фекальные энтерококки, изолированные из толстой кишки ВИЧ-инфицированных детей, не обладали антагонизмом по отношению к другим представителям микробиоценоза, но среди них были выявлены штаммы, проявляющие липолитическую и гемолитическую активность, распространенность признаков составила 26,5 и 34,5 на 100 культур соответственно. Среди энтерококков от детей группы сравнения гемолитических штаммов обнаружено не было, тогда, как распространенность липолитической активности была статистически ниже, чем в основной группе и составила 9,8 на 100 культур (p = 0,00). В связи с этим фекальные энтерококки у детей с ВИЧ-инфекцией можно позиционировать как ассоциативных микросимбионтов, которые могут играть этиологическую роль в возникновении гнойно-воспалительных процессов.
Бактерии, входящие в состав минорных ассоциаций ВИЧ-инфицированных детей, проявляли антагонизм по отношению к доминантной микрофлоре. В антагонистические взаимоотношения с типичной кишечной палочкой вступали гемолизинпродуцирующие эшерихии (распространенность признака составила 18,2 на 100 культур), а с фекальными энтерококками разные виды стафилококков, входящих в ассоциации (22,2 на 100 культур). Распространение антагонизма среди ассоциативных микросимбионтов по отношению к доминантным бактериям у детей группы сравнения составило только 8,9 на 100 культур.
У грибов рода Candida, выделенных из ассоциаций у детей основной группы, распространенность гемолитической и липазной активности составила 39,29 и 71,43 на 100 культур соответственно. Микромицеты, выделяемые в монокультурах от детей группы сравнения характеризовались наличием только липазной активности, распространенность, которой не превышала 32,3 на 100 культур.
Выводы
2. Микробы-ассоцианты вступают в антагонизм с доминантными симбионтами и вызывают их интерференцию (вытеснение) из биотопа. Межбактериальные взаимодействия по типу нейтрализма или синергизма внутри ассоциаций способствуют тому, что условно-патогенные микроорганизмы достигают высокого популяционного уровня и начинают экспрессировать факторы вирулентности, имеющие патогенетическое значение в формировании дисфункции слизистой кишечника.
3. Для снижения риска развития эндогенных бактериально-грибковых инфекций у ВИЧ-инфицированных детей необходимо проводить своевременную коррекцию микробиоценоза толстой кишки, которую необходимо вести в двух направлениях:
Практические рекомендации:
1. Для коррекции микроэкологических нарушений у детей с иммунодефицитами не целесообразно применять комбинированные пробиотики, в состав которых входят энтерококки, так как в составе симбиоза у этих детей они ведут себя, как микробы-ассоцианты, проявляющие вирулентные свойства.
2. При выборе пробиотика предпочтение следует отдавать монокомпонентным препаратам на основе B.bifidum с выраженными антагонистическими свойствами по отношению к условно-патогенным микроорганизмам.
3. Для устранения ассоциаций микросимбионтов у ВИЧ-позитивных детей первоочередным является элиминация грибов рода Candida, что позволит снизить темпы размножения условно-патогенных энтеробактерий.
4. В комплекс мероприятий по коррекции микроэкологических нарушений у детей с ВИЧ-инфекцией целесообразно вводить антиоксиданты.
Работа выполнена на средства Гранта Президента РФ МК-971.2010.7.
Рецензенты:
Галактионова Л.П., д.б.н., профессор ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» » Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Барнаул;
Лисаченко Г.В., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ, г. Кемерово.
ESG-принципы: что это такое и зачем компаниям их соблюдать
Что такое ESG и почему это актуально
Аббревиатуру ESG можно расшифровать как «экология, социальная политика и корпоративное управление». В широком смысле это устойчивое развитие коммерческой деятельности, которое строится на следующих принципах:
В современном виде ESG-принципы впервые сформулировал бывший генеральный секретарь ООН Кофи Аннан. Он предложил управленцам крупных мировых компаний включить эти принципы в свои стратегии, в первую очередь для борьбы с изменением климата.
Явление стало популярным только в последние пару лет, но уже закрепилось за рубежом. По словам вице-президента Тинькофф Нери Толлардо, в ближайшем будущем мировые фонды перестанут инвестировать в компании, которые игнорируют принципы устойчивого развития.
В России принципы ESG менее распространены, чем за рубежом, но их уже постепенно внедряют в бизнес. Одной из актуальных тем на Петербургском международном экономическом форуме (ПМЭФ) в 2021-м стала защита окружающей среды.
Участники ПМЭФ-2021 обсуждали снижение выбросов углекислого газа при добыче и переработке топлива, а также развитие новых источников энергии. В рамках нацпроекта «Экология» поставлена задача к 2030 году отправлять на сортировку 100% отходов и вдвое сократить объем захоронения мусора.
Кроме того, треть крупнейших банков страны уже внедрила в кредитный процесс ESG-оценку компаний, еще 20% — планируют. Это значит, что банки будут тестировать каждого заемщика на соблюдение принципов устойчивого развития.
Как оценивают соблюдение ESG-принципов
Бизнес, который претендует на хорошую ESG-оценку, должен соответствовать стандартам развития в трех категориях: социальной, управленческой и экологической.
Экологические принципы определяют, насколько компания заботится об окружающей среде и как пытается сократить ущерб, который наносится экологии.
Например, бренд обуви Timberland сотрудничает с производителем шин Omni United и делает подошвы ботинок из переработанных шин.
Социальные принципы показывают отношение компании к персоналу, поставщикам, клиентам, партнерам и потребителям. Чтобы соответствовать стандартам, бизнес должен работать над качеством условий труда, следить за гендерным балансом или инвестировать в социальные проекты.
Например, американский бренд верхней одежды Patagonia не владеет фабриками, которые шьют его продукцию, поэтому не может влиять на размер зарплаты рабочих. Чтобы это исправить, в рамках программы «Честная торговля» бренд направляет часть средств с продажи продукции на фабрики, чтобы поднять зарплату сотрудников до уровня прожиточного минимума.
Управленческие принципы затрагивают качество управления компаниями: прозрачность отчетности, зарплаты менеджмента, здоровую обстановку в офисах, отношения с акционерами, антикоррупционные меры.
По словам Евгения Хилинского, директора управления анализа инструментов с фиксированной доходностью Газпромбанка, для устойчивого развития компания должна соблюдать баланс между всеми критериями. Но их значимость может различаться в зависимости от деятельности разных компаний. Например, для энергетики особую роль играют экологические критерии, для сектора услуг — социальные, а для финансов — управленческие.
Что такое ESG-рейтинг и как он формируется
ESG-рейтинг формируют независимые исследовательские агентства — Bloomberg, S&P Dow Jones Indices, JUST Capital, MSCI, Refinitiv и другие. Они оценивают развитие компаний по трем критериям — E, S и G — и присваивают баллы по стобалльной шкале.
Например, конгломерат Kering (модные дома Gucci, Balenciaga, Saint Laurent) с 2019 года остается лидером рейтинга MSCI среди 28 компаний в сфере производства одежды и предметов роскоши. Всё благодаря его программе устойчивого развития, которая включала в том числе:
Единого подхода к формированию рейтинга нет. Все агентства анализируют открытые данные о компаниях, но считают баллы по-разному. Поэтому ESG-рейтинги разных агентств могут сильно различаться.
Например, MSCI присвоила розничной сети Boohoo высокий рейтинг, несмотря на расследования о том, что компания занижает зарплату сотрудникам и игнорирует локдаун во время пандемии. В то же время другие рейтинговые агентства поставили Boohoo более низкую оценку.
Как ESG-инвестиции влияют на рынок
Популярность ESG-инвестиций растет с каждым годом. Эксперты считают, что это происходит в том числе из-за интересов миллениалов (рожденных в 1980–1990-х годах), которые стали платежеспособной аудиторией. Ценности этого поколения отличаются от предыдущего: для них бизнес и инвестиции — это не только про доход, но и про заботу об экологии и обществе.
Повышенный спрос на ESG вынуждает компании считаться с принципами устойчивого развития. Теперь, из-за давления инвесторов и банков, им невыгодно иметь низкий ESG-рейтинг.
Инвесторы меньше поддерживают компании с низким ESG-рейтингом. В 2020 году компания EY провела опрос среди институциональных инвесторов — страховых и инвестиционных компаний, пенсионных и благотворительных фондов. В результате 98% опрошенных заявили, что строго отслеживают ESG-рейтинг компании. Вот главные причины:
Банки учитывают ESG-рейтинг при выдаче кредитов. Например, Сбербанк выдал кредит инвестиционной компании АФК «Система» в ноябре 2020 года: в этом кредите процентная ставка привязана к выполнению требований об экологической политике и ответственном инвестировании.
Какие компании входят в топ ESG-рейтингов
В мире есть множество примеров успешных корпораций, которые ориентируются на принципы ESG. По версии компании Corporate Knights, в 2021 году в первую пятерку входят:
Компания Corporate Knights ежегодно публикует рейтинг 100 самых устойчивых глобальных корпораций в мире. Рейтинг основан на публично раскрытых данных.
Многие российские компании тоже придерживаются ESG-принципов. Например, горнорудная компания «Полиметалл» активно развивает экологические и социальные проекты:
В результате Полиметалл уже четвертый раз подряд становится лидером рэнкинга независимого кредитного рейтингового агентства RAEX-Europe. Рэнкинг — это часть проекта RAEX-Europe по сбору, систематизации и анализу ESG-данных компаний постсоветского пространства.
RAEX-Europe обновляет ESG-рэнкинг каждый месяц: агентство переоценивает компании по мере выхода их годовых отчетов, а также включает новые, которые еще не получали оценку. Таким образом, рэнкинг охватил уже 135 российских компаний из 24 различных отраслей.
Первый в России крупный форум на тему ESG состоялся в Москве 14 октября 2021 года при поддержке медиахолдинга РБК. С итогами конгресса «ESG-(Р)Эволюция» вы можете ознакомиться на странице мероприятия.