Изучение особенностей роста Staphylococcus spp. в присутствии лизоцима

Аннотация. Зачастую условно патогенные микроорганизмы обнаруживаются в несвойственных им биотопах организма, обусловливая развитие воспалительных процессов. На долю стафилококковой пневмонии приходится 10% случаев всех острых пневмоний. С другой стороны распространение антибиотикорезистентных микроорганизмов носит эпидемичский характер. Представляется перспективным поиск новых веществ с антибактериальной активностью.

Ключевые слова: Staphylococcus spp., лизоцим, антилизоцимная активность

На данный момент интерес представляет лизоцим, обладающий стимулирующим фагоцитоз и нейтрализующим токсины действием [1]. Лизоцим в норме содержится в различных биологических жидкостях; обладает свойствами мурамидазы, катализирует гидролиз b-1-4-гликозидных связей между N–ацетилглюкозамином и N–ацетилмурамовой кислотой, что приводит к разрушению пептидогликана в составе клеточных стенок бактерий [3]. Цель исследования – изучить влияние лизоцима в различных концентрациях на кинетику роста стафилококков.

Материалы и методы. В исследовании использовали штаммы S. aureus и S. epidermidis, а также лизоцима гидрохлорид в концентрации 200, 100, 50, 10, 1 и 0,5 мг/мл. Культивировали микроорганизмы в лунках плоскодонного планшета при 37^оС. Учёт результатов осуществлялся при длине волны 600 нм. Оптическую плотность фиксировали каждый час в течение 24 ч. В контрольные пробы вносили только питательный бульон без микроорганизмов, а также формировали пробы, когда культивировали микроорганизмы без лизоцима.

Результаты исследования. В процессе культивирования популяция проходит разные фазы своей жизни. Каждая фаза характеризуется определёнными физиологическими параметрами. Лаг-фаза – фаза «привыкания» клеток к среде, при этом происходит индукция соответствующих ферментов, увеличение количества ДНК и РНК. В экспоненциальной фазе клетки растут и делятся с максимальной скоростью, их рост не ограничен. По мере исчерпания субстратов и накопления продуктов обмена скорость роста снижается (фаза замедления роста) и культура переходит в стационарную фазу, в течение которой процессы деления и отмирания клеток в популяции находятся в динамическом равновесии. Для бактерий эта фаза достигается при концентрации в среднем 10⁹ клеток/мл. Когда исчерпание питательных веществ и накопление продуктов метаболизма преодолеют некие пороговые концентрации, начинается фаза отмирания, которая иногда имеет логарифмический характер [4].

Установлено, что лаг-фаза S. aureus максимально укорочена, фаза экспоненциального роста длится 14 ч, а стационарная фаза последующие 9 ч наблюдения. В присутствии лизоцима в различных концентрациях фазы роста не меняли своей продолжительности. Для S. epidermidis установлена аналогичная картина. Лизоцим не оказывает существенного влияния на продолжительность фаз роста стафилококков. Однако, лизоцим меняет скорость накопления биомассы микроорганизмов. Так, в присутствии лизоцима несколько увеличивается скорость накопления биомассы S. aureus. Отсутствует эффект дозозависимого влияния лизоцима на скорость роста бактериальной культуры. На накопление биомассы S. epidermidis лизоцим оказывает разнонаправленное действие. Известно, что лизоцим оказывает стимулирующее действие на процесс биопленкообразования стафилококками [2]. Установлено, что данный биологический феномен связан с секрецией специфического антилизоцимного фактора, что коррелирует с внутриклеточным паразитированием и более выражено у микробных культур с высоким уровнем АЛА [5]. Можно предполагать, что благодаря своей ферментативной активности [6], лизоцим облегчает процесс деления микроорганизма, в результате чего увеличивается скорость накопления биомассы S. aureus.

Заключение. Таким образом, лизоцим в различных концентрациях не только не подавляет рост S. aureus и S. epidermidis, но может  способствовать этому процессу.