Особенности иммунного статуса и метаболизма изолятов staphylococcus epidermidis, выделенных у лиц, проживающих в районах с различной техногенной нагрузкой

На правах рукописи

КОЛЕНЧУКОВА ОКСАНА АЛЕКСАНДРОВНА ОСОБЕННОСТИ ИММУННОГО СТАТУСА И МЕТАБОЛИЗМА ИЗОЛЯТОВ STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS, ВЫДЕЛЕННЫХ У ЛИЦ, ПРОЖИВАЮЩИХ В РАЙОНАХ С РАЗЛИЧНОЙ ТЕХНОГЕННОЙ НАГРУЗКОЙ 03.00.16. - Экология

АВТОРЕФЕРАТ

Диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Красноярск - 2003

Работа выполнена на кафедре биохимии и физиологии человека и животных Красноярского государственного университета и в научно-исследовательском институте медицинских проблем Севера СО РАМН

Научный консультант:

Доктор медицинских наук Савченко А.А.

Официальные оппоненты:

Громовых Т.И. - доктор биологических наук.

Смирнова С.В. - доктор медицинских наук, профессор.

Ведущая организация:

Институт Биофизики СО РАН, г. Красноярск.

Защита состоится «29»декабря2003 г. в 11 часов на заседании диссертацион ного совета К 212.099.02. в Красноярском государственном университете (660041, г. Красноярск, пр. Свободный, 79).

С диссертацией можно ознако миться в библиотеке КрасГУ.

Автореферат разослан «25»ноября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Скопцова Г.Н.

кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы: Окружающая среда продолжает меняться под воздействием постоянной хозяйственной деятельности человека. Уровень загрязнения территорий определяется структурой промышленности и энергети ки, исходного и получаемого продукта, особенностями природно климатических условий. Все это, в конечном счете, и определяет величину, ка чество и характер влияния техногенных выбросов на состояние здоровья чело века (Абалаков и др., 1999;

Игамбердиев, 1994;

Коновалова и др., 2001;

Нови ков, 1999).

Состояние иммунной системы — наиболее чувствительный показатель влияния вредного вещества на организм, оказывающего воздействие одновре менно на разные показатели системы иммунитета. Это обусловлено наличием множественных коррелятивных связей между отдельными компонентами сис темы, при которых изменение в одном звене может отражаться на функциони ровании иммунитета в целом (Булыгин и др., 1996;

Долгих и др., 2002;

Корнева и др., 2001). Общеизвестно, что промышленные загрязнения среды могут вызы вать вторичные иммунодефицитные состояния, которые приводят к изменению бактериальной флоры полости рта и соответственно к возникновению факторов патогенности микроорганизмов (Гаврилова и др., 1998;

Олейник и др., 1991).

В последние годы в связи с выявлением персистентных свойств микро организмов, определяющих длительность выживания бактерий в организме, стало возможным тестировать уровень экологического риска для человека, рас сматривая организм в качестве естественной среды накопления условно патогенной микрофлоры (Капцов и др., 2001;

Онищенко, 2003;

Петровская и др., 1994). Установлено, что техногенные факторы среды, существенно ухуд шающие ее экологическое состояние, изменяют не только защитные силы орга низма, но и свойства микроорганизма (Чернышева, 1989). Наряду с этим со вершенно определенную роль микроорганизмов в патологии человека позволя ет связать регистрируемые в них под воздействием внешних факторов измене ния с особенностями возникновения и развития различных состояний инфекци онного генеза (Бабин и др., 1994;

Беляков, 1997;

Бондаренко, 1997;

Суржиков и др., 2001;

Чернова и др., 1997).

В организм человека основная масса ксенобиотиков попадает через вды хаемый воздух, поэтому органы ротовой полости первыми воспринимают хи мические и биологические объекты.

Таким образом, изучая функционирование механизмов полости рта, можно получить данные о неблагоприятном внешнем воздействии окружающей среды. Микроорганизмы в силу своей высокой биологической пластичности быстро реагируют на изменение условий среды, что делает их достаточно при влекательным объектом для исследований.

Цель исследования: оценка влияния техногенного воздействия на им мунную систему и метаболизм штаммов Staphylococcus epidermidis, выделен ных у лиц, проживающих в зоне влияния выбросов фармацевтического и алю миниевого заводов.

Задачи исследования:

1. Исследовать особенности клеточного и гуморального звена иммунитета у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

2. Исследовать особенности изменения микробиоценоза слизистой зева в зависимости от иммунного статуса у лиц, проживающих в разных рай онах г. Красноярска.

3. Провести анализ антибиотикорезистентности изолятов Staphylococcus epidermidis у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

4. Исследовать уровень активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ у штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска 5. Исследовать влияние различных доз пенициллина in vitro на метаболизм штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

6. Исследовать влияние различных доз фторида натрия in vitro на метабо лизм штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Научная новизна и теоретическая значимость работы.

Впервые проведено комплексное исследование с применением биолю минесцентных методов анализа ферментативной активности НАД(Ф) зависимых дегидрогеназ в бактериальных клетках, выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Проведение данного исследования позволило получить информацию о влияния факторов техногенного характера на иммунную систему и микрофлору зева. Установлены особенности влияния различных доз фторида натрия и пени циллина на метаболизм изолятов Staphylococcus epidermidis выделенных со слизистой зева улиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Впервые при выявлении особенностей влияния выбросов промышленных предприятий на иммунную систему и метаболизм штаммов Staphylococcus epi dermidis при использовании методов нейросетевой классификации осуществле ны качественная и количественная оценка нелинейных взаимосвязей между различными показателями иммунной системы, а так же метаболизма.

Впервые установлены особенности антибиотикорезистентности изолятов выделенных у лиц, проживающих в районах с различной техногенной нагруз кой.

Практическая значимость работы.

В результате проведенных исследований получены новые данные о влия нии выбросов промышленных предприятий алюминиевой и фармацевтической промышленности г. Красноярска на реактивность иммунной системы, а так же на изменение микробиоты зева и в частности на метаболизм бактерии рода Staphylococcus. Выявленные изменения иммунологических показателей, а так же нарушение нормофлоры у лиц, проживающих в зонах выбросов промыш ленных предприятий, позволяют понять необходимость донозологической ди агностики нарушений иммунной системы, которая с помощью иммунопрофи лактических мероприятий, может предотвратить развитие широкого ряда забо леваний, а так же предполагают необходимость построения соответствующей тактики снижения заболеваемости в регионе с неблагоприятной экологической обстановкой.

Положения, выносимые на защиту:

1. У лиц, проживающих в экологически благополучных и неблагополуч ных районах г. Красноярска, выявляется специфичность состояния иммунного статуса, обусловленная повышением реактивности Т-клеточного иммунитета и изменением показателей гуморального звена.

2. Техногенные воздействия алюминиевого и фармацевтического заводов вызывают дисбиотические нарушения микрофлоры зева и специфичность взаимосвязей с параметрами иммунной системы.

3. Особенности метаболизма бактериальных клеток выделенных со сли зистой зева у лиц, проживающих в зонах воздействия выбросов алюминиевого и фармацевтического заводов, обусловлены специфичностью субстратного взаимодействия ЦТК с реакциями аминокислотного обмена и изменением ак тивности шунтирующих и вспомогательных ферментов.

4. Особенности влияния техногенных факторов на бактерии, обитающие на слизистой зева, у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, опре деляет специфичность метаболической реакции на различные концентрации фторида натрия и пенициллина.

Апробация материалов диссертации. Основные положения работы до ложены и обсуждены на итоговых научно-практических конференциях Инсти тута медицинских проблем Севера СО РАМН (Красноярск, 2002 и 2003), на Всероссийском научном форуме с международным участием «Дни иммуноло гии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2003), на Всероссийской конфе ренции по финансово-актуарной математике и смежным вопросам (Красноярск, 2002, 2003), на заседаниях Красноярского отделения Всероссийского общества физиологов имени И.П. Павлова, Красноярск, 2003 г.

Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 23 пе чатных работах.

Объем и структура диссертации: Диссертация изложена на 150 страни цах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 2 глав собственных исследований, обсуждения полу ченных результатов, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллю стрирована 16 таблицами и 13 рисунками, указатель литературы включает библиографических издания (181 отечественных и 53 иностранных).

Материалы и методы исследования Обследовано 100 человек в возрасте от 20 до 45 лет, проживающих в раз ных районах города Красноярска: в районе влияния выбросов фармацевтиче ского завода (КрасФармы)-29;

в районе влияния выбросов алюминиевого заво да (КрАЗа)-41 человек. В качестве группы сравнения служили 39 человек, про живающих в Академгородке. Обследованию подлежали практически здоровые люди, не состоявшие на диспансерном учете по поводу каких-либо заболева ний, не болевшие последние 1,5-2 месяца и не имевшие прививок в течение предыдущих двух месяцев, с санированной полостью рта. С целью исключения сезонных и суточных колебаний иммунологических параметров обследование проводилось в зимнее время года, утром 8-10 часов натощак.

Популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов крови оцени вали с помощью метода непрямой иммунофлуоресценции с использованием моноклональных антител. Определение иммуноглобулинов проводили методом радиальной иммунодиффузии в геле по Манчини.

Количественный и качественный состав микрофлоры полости рта изуча ли с помощью общепринятых микробиологических методик. При изучении свойств выделенных стафилококков определяли: каталазную активность, коа гулазную активность в отношении плазмы кролика, рост на кровяном агаре, об разование кислот из маннита, мальтозы, фруктозы, сахарозы, лактозы и фер ментацию глюкозы. (Бондаренко, 1997;

Дерябин, 2000;

Смирнов, 1988). Выде ленные штаммы Staphylococcus epidermidis выращивали на средах с добавлени ем пенициллина в концентрациях: 1ед., 10 ед., 1000 ед. и фторида натрия в кон центрациях 0,003 мкг/мл, 0,03 мкг/мл, 3 мкг/мл. Концентрацию клеток измеря ем на ФЭКе относительно стандарта мутности, затем доводим концентрацию клеток до 5 млн. в 1 мл.

С помощью биолюминесцентного анализа исследованы уровни ключевых метаболических ферментов (Балыкин, 1990;

Иванищев и др., 1992;

Савченко и др., 1989;

Савченко, 1991).

Так же исследована чувствительность к таким антибиотикам как пени циллин, оксациллин, цефалотин, цефазолин, цефотаксим, цефалексин, цефу роксим, канамицин, гентамицин, эритромицин, линкомицин, клиндамицин, ри фампицин, ципрофлоксацин методом диффузии в агар.

По результатам исследования в пакете электронных таблиц MS Excel 7, была сформирована база данных, на основе которой с помощью пакетов при кладных программ SPSS 8,0 и "Statistica 6,0" производился статистический ана лиз. Проверку гипотезы о статистической достоверности двух выборок прово дили с помощью критерия Манна-Уитни. Для оценки изменений активности ферментов в бактериальных клетках при инкубации с фторидом натрия и пени циллина применяли парный критерий Вилкоксона. Для исследования силы взаимосвязей показателей вычислялся коэффициент корреляции. Достовер ность различий коэффициентов корреляции оценивали с помощью Т-критерия Стьюдента (Лакин, 1990).

Для решения задач системного анализа использовали нейросетевой клас сификатор и предиктор (Горбань, 1990;

Россиев, 1996).

Результаты исследования и их обсуждение Анализ реактивности иммунной системы у жителей разных районов г.

Красноярска позволил выявить в иммунном статусе некоторые изменения в за висимости от места проживания данных лиц. Так, у жителей г. Красноярска из экологически неблагоприятных районов обнаружена повышенная реактивность клеточного и гуморального звеньев иммунной системы. В частности, установ лено увеличение содержания Т-лимфоцитов в периферической крови (Рис.1.).

Рис. 1. Изменение Т-клеточного иммунитета у лиц, проживающих в раз ных районах г. Красноярска.

Примечание: Показатели иммунного статуса у лиц, проживающих в зоне выбросов КрАЗа и КрасФармы, относительно контрольной группы принятые за 100%.*- статистически достоверные показатели относительно контрольной группы.

Кроме того, выявлено увеличение абсолютной и относительной концен траций иммунорегуляторных фракций Т-лимфоцитов, более выраженное у Т хелперов и супрессоров (Рис.2.).

Известно, что длительная активация системы иммунной реактивности может привести не только к дисбалансу в иммунорегуляторных процессах, но и, как следствие этого, к развитию нового и/или обострению уже имеющегося заболевания. Именно напряженность функционирования иммунной системы может предполагать не только развитие нового и/или обострение уже имеюще гося заболевания, но и непосредственно развитие иммунопатологического со стояния.

Рис.2. Особенности хелперно - супрессорной субпопуляции лимфоцитов у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Примечание то же, что и для рис.1.

Необходимо отметить, что повреждение гуморального звена иммунной системы (в том числе и экологическими факторами) определяет повышенную восприимчивость организма к бактериальным инфекциям.

При сравнительном анализе количественного и качественного состава микрофлоры зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, обна ружено увеличение общей микробной численности у лиц, проживающих в зоне влияния выбросов КрАЗа (Рис.3.). Общая численность микроорганизмов воз растает за счет увеличения стафилококковой флоры (Рис.4.). В то же время и качественный состав микрофлоры у данных лиц гораздо снижен по сравнению с жителями экологически благоприятного района. В районе КрасФармы так же обнаружено обеднение видового состава нормофлоры, что характеризует появ ление специфических взаимосвязей у лиц, проживающих в районе выбросов фармацевтического завода. Такое снижение качественного состава микрофлоры может привести к вытеснению сапрофитных форм условно-патогенными бакте риями. Данные были подтверждены с помощью корреляционного анализа.

Рис.3. Изменение общей микробной численности бактерий выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Примечание то же, что и для рис.1.

Связь между иммунитетом и микроорганизмами существует в двух на правлениях. Известно, что видовые и функциональные изменения нормальной микрофлоры сопряжены, как правило, с нарушениями в состоянии иммунной системы. Но, так же с другой стороны, дисбактериоз может являться следстви ем неблагоприятных воздействий на организм и его нормофлору различных факторов, в результате чего снижается функция иммунной системы. Исходя из этого, можно предположить, что повышение реактивности клеточного иммуни тета может быть обусловлено влиянием экологически неблагоприятных факто ров среды на нормальную микрофлору приводящее к дисбиотическим состоя нием ротовой полости, которое наблюдается в снижении качественного состава микрофлоры полости рта, но вместе с тем увеличение стафилококкового носи тельства.

С другой стороны, вредные вещества, поступающие в организм человека на протяжении некоторого времени, являются антигенами и вызывают актива цию иммунной системы, в результате чего выявляются нарушения в количест венном соотношении некоторых представителей нормальной флоры полости рта, а так же развитие условно-патогенной микрофлоры.

Многие факторы, нарушающие нормальные функции организма, созда ют одновременно с тем и условия для появления болезнетворных качеств нор мальной микрофлоры.

Рис.4. Изменение численности бактерий рода Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева, у лиц, проживающих в разных районах г. Крас ноярска.

Примечание то же, что и для рис. 1.

В результате исследования у штаммов бактерий рода Staphylococcus вы деленных у лиц, проживающих в районах подверженных влиянию промышлен ных выбросов, обнаружено снижение лецитиназной и гемолитической активно сти (Рис.5.). Специфичным, для штаммов, выделенных у лиц, проживающих в районе КрАЗа, выявлено увеличение фермента липазы, а для КрасФармы - спо собность штаммов к пигментообразованию.

Можно предположить что, экологически неблагоприятные факторы ока зывают выраженное действие на метаболизм микроорганизмов, что способст вует изменению фенотипических свойств бактерий. Так как данные признаки микроорганизмов являются приспособительными свойствами для адгезии, про никновения и развития в организме хозяина, можно сделать вывод, что изучае мые вредные факторы среды изменяют культуральные свойства бактерий. И, таким образом, с одной стороны, данные изменения приводят к ослаблению признаков способствующих нормальному функционированию микроорганизма в организме человека. Это может привести к потере определенной экологиче ской ниши и замене на транзиторную или аллохтонную микрофлору. С другой стороны, данные свойства бактерий являются факторами патогенности и при их ослаблении, микроорганизм не способен будет вызывать какие-либо воспале ния слизистой ротовой полости.

Рис. 5. Показатели биохимических признаков у изолятов различных по пуляций Staphylococcus epidermidis, обитающих на слизистой зева.

Примечание то же, что и для рис.1.

В результате сравнительного анализа антибиотикорезистентности изоля тов Staphylococcus epidermidis, выделенных у лиц, проживающих в районах, с различной техногенной нагрузкой, выявлено, что наибольшее количество чув ствительных штаммов обнаружено к таким антибиотикам как цефалексин, ка намицин и ципрофлоксацин относящиеся к семействам аминогликозиды и фторхинолоны. Данные нейросетевого анализа подтвердили значимость пока зателей чувствительности к определенным антибиотикам как в районе КрАЗа, так и КрасФармы. У жителей районов подверженных выбросам промышленных предприятий выявлено наибольшее количество чувствительных штаммов Staphylococcus epidermidis к таким антибиотикам как гентамицин, эритромицин и клиндамицин. А так же выявлена специфичность у жителей района подвер женного влиянию выбросов КрасФармы к рифампицину, а у лиц, проживаю щих в зоне воздействия выбросов КрАЗа, к канамицину и ципрофлоксацину.

Наибольшая устойчивость штаммов Staphylococcus epidermidis, у жителей не благоприятных районов, зарегистрирована к пенициллину, оксациллину и це фуроксиму. В результате корреляционного анализа обнаружено появление бо лее тесных связей между иммунным статусом у жителей районов, подвержен ных промышленным выбросам и показателями антибиотикорезистентности штаммов S. Epidermidis, обитающих на слизистой зева у данных лиц. А так же данный анализ позволил выявить некоторые взаимосвязи снижения или увели чения количественного состава микрофлоры зева от наличия устойчивости к определенным антибиотикам.

Степень патогенности, способность бактериальных клеток к активному росту в значительной степени зависят от интенсивности их метаболизма. При этом воздействие различных химических агентов приводит к изменению актив ности метаболических процессов в бактериальных клетках. Таким образом, оп ределяя уровни активности ряда ключевых оксидоредуктаз, можно охарактери зовать основные особенности метаболизма бактериальных клеток под действи ем каких-либо факторов.

В результате исследования в клетках бактерий, выделенных у лиц, про живающих в разных районах г. Красноярска, обнаружены как сходные, так и различные изменения интенсивности отдельных метаболических процессов.

Так, для метаболизма бактерий, выделенных у лиц, проживающих в рай оне КрАЗа и КрасФармы, характерно угнетение аминокислотного синтеза, вследствие снижения активности НАДН-зависимых реакций НАДГДГ и аэроб ных процессов наблюдается противоположная реакция: активирование НАДФИЦДГ и аэробной реакции ЛДГ в бактериальных клетках, выделенных у лиц, проживающих в районе КрАЗа и ингибирование НАДИЦДГ у таковых в районе КрасФармы (Рис.5.). Кроме того, обнаружено угнетение ГР только для микроорганизмов, обитающих на слизистой зева лиц, проживающих в районе КрАЗа и снижение уровня малик фермента, отражающего интенсивность синте за липидов при активировании анаэробной реакции ЛДГ только у бактерий, выделенных у лиц, проживающих в районе КрасФармы.

Рис. 5. Уровни активностей метаболических ферментов в клетках штам мов Staphylococcus epidermidis, выделенных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска.

Примечание: * - Р0,1, ** - Р 0,05, *** - Р0,01, **** - Р0,001, относи тельно контрольной группы.

Таким образом, под постоянным воздействием промышленных выбросов происходит перестройка метаболизма бактериальных клеток. В связи с этим, интересно проследить, как влияют на активность исследуемых ферментов фто рид натрия и пенициллин in vitro в диапазоне от ниже предельно допустимых концентраций и выше ПДК.

Воздействие различных концентраций фторида натрия на клетки Staphylo coccus epidermidis, выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом и в районе выбросов КрАЗа, вызывает во многом сходный метаболический ответ.

Рис.6. Активность НАДН-зависимой реакции ЛДГ у бактерий, выделен ных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, под воздействием фторида натрия.

Примечание то же, что и для рис.5.

Так, происходит активация ферментов цикла Кребса НАДИЦДГ и МДГ, ингибирование ферментов аминокислотного обмена (глутаматдегидрогеназ).

Под действием 0,003 мкг/мл фторида натрия и в клетках микроорганиз мов, выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом районе, и у тако вых в районе выбросов КрАЗа наблюдается торможение анаэробной реакции ЛДГ (Рис.6, и Рис.7.).

Только в бактериальных клетках, выделенных у лиц, проживающих в районе выбросов КрАЗа, влияние фторида отражается на напряженности ли пидного обмена и состоянии антиоксидантной системы. Под действием кон центрации 0,003 мкг/мл обнаружено увеличение активности малик-фермента, при влиянии концентрации 0,03 мкг/мл — активирование ГЗФДГ, а под воздей Рис.7. Активность ГЗФДГ у бактерий, выделенных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, под воздействием фторида натрия.

Примечание то же, что и для рис.5.

ствием концентрации 3 мкг/мл - повышение уровней обоих этих ферментов (Рис. 7.).

Угнетение глутатион-зависимой антиоксидантной системы, вследствие снижения активности ГР, происходит при действии концентраций 0,03 мкг/мл и 3 мкг/мл.

В клетках микроорганизмов, выделенных у лиц, проживающих в районе выбросов КрасФармы, при воздействии различных концентраций фторида на трия отмечается ингибирование ГЗФДГ, отражающей интенсивность переноса продуктов липидного катаболизма на реакции гликолиза и лимитирующего фермента цикла Кребса - НАДИЦДГ (Рис. 7. и Рис 8.). Кроме того, под влия нием фторида натрия концентрации 0,003 мкг/мл происходит стимулирование пластических процессов, за счет активации Г6ФДГ, а также выявлено ингиби рование ГР.

При росте на средах с добавлением пенициллина в бактериальных клет ках, выделенных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, на блюдается различный метаболический ответ, при этом интенсивность отдель ных метаболических путей может изменяться аналогично или противоположно контролю.

Рис.8. Активность НАДИЦДГ у бактерий, выделенных у лиц, проживаю щих в разных районах г Красноярска, под воздействием фторида натрия.

Примечание то же, что и для рис.5.

Наблюдается активирование синтетических процессов, за счет повыше ния уровней малик-фермента и Г6ФДГ под воздействием всех концентраций антибиотика на клетки стафилококков, выделенных у лиц, проживающих в эко логически чистом районе и в районе выбросов КрАЗа и только при влиянии Ед пенициллина в клетках, выделенных у лиц, проживающих в районе выбро сов КрасФармы.

Также, обнаружено, что ферменты цикла Кребса НАДИЦДГ и МДГ под действием антибиотика активируются в клетках микроорганизмов, выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом районе и в районе выбросов КрАЗа и ингибируются у таковых в районе выбросов КрасФармы (Рис.9 и Рис.10.).

Энзимы, участвующие в аминокислотном обмене под влиянием различ ных концентраций пенициллина увеличивают свою активность. НАДН зависимые реакции НАДГДГ - в бактериях, обитающих на слизистой зева у лиц, проживающих в экологически чистом районе и в районе выбросов Крас Фармы, и НАДН-зависимые реакции НАДГДГ в районе выбросов КрАЗа.

Кроме того, в бактериальных клетках выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом районе и в районе выбросов КрАЗа, выявлено разнона правленное изменение уровня анаэробной реакции ЛДГ (Рис. 11 ).

Рис.9. Активность МДГ у бактерий, выделенных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, под воздействием пенициллина.

Примечание то же, что и для рис.5.

Только для клеток бактерий, выделенных у лиц, проживающих в эколо гически чистом районе, при влиянии 1 Ед антибиотика показано снижение уровня ГР.

Следовательно, можно заключить о наличии как общих, так и специфиче ских закономерностей реагирования отдельных метаболических процессов под воздействием фторида натрия и пенициллина в клетках бактерий рода Staphylo coccus, выделенных у лиц, проживающих в различных районах г. Красноярска.

Так, под влиянием фторида натрия и пенициллина во всех исследуемых концентрациях на клетки стафилококков, выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом районе и в районе выбросов КрАЗа, обнаружено активи рование ферментов цикла Кребса. В тоже время у бактерий, выделенных у лиц, проживающих в районе выбросов КрасФармы, наблюдается ингибирование данных ферментов.

Также, при воздействии различных концентраций фторида натрия и пе нициллина в бактериальных клетках, выделенных у лиц, проживающих в раз ных районах г. Красноярска отмечается повышение интенсивности синтетиче ских процессов.

Рис 10 Активность НАДИЦЦГ у бактерий, выделенных у лиц, прожи вающих в разных районах г Красноярска, под воздействием пенициллина.

Примечание то же, что и для рис. 5.

Рис. 11. Активность НАДН-зависимая реакция ЛДГ у бактерий, выделен ных у лиц, проживающих в разных районах г Красноярска, под воздействием пенициллина.

Примечание то же, что и для рис 5.

Кроме того, при действии антибиотика на клетки стафилококков, выде ленных у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска, выявляется ак тивирование ферментов аминокислотного обмена и их ингибирование под влиянием фторида натрия.

Таким образом, нами установлены значительные изменения активности иммунной системы, а так же количественного и качественного состава микро флоры зева. При этом наблюдается активация клеточного и гуморального звена иммунной системы и увеличение общей численности микроорганизмов, оби тающих на слизистой зева, за счет возрастания стафилококковой флоры у лиц, проживающих в экологически неблагоприятных районах г. Красноярска. Каче ственный состав микрофлоры зева, напротив, имеет тенденцию к обеднению, что может привести к дисбактериозам. В результате исследования получены изоляты штаммов Staphylococcus epidermidis, существенно различающиеся по культуральным и биохимическим признакам выделенные со слизистой зева у лиц, в зависимости от техногенной нагрузки района проживания.

Исследование влияния различных концентраций фторида натрия и пени циллина на метаболизм штаммов Staphylococcus epidermidis in vitro показывает наличие как общих, так и специфических закономерностей реагирования от дельных метаболических процессов в бактериальных клетках, выделенных у лиц, проживающих в экологически чистом районе и в районах промышленных выбросов.

ВЫВОДЫ 1. У лиц, проживающих в экологически неблагоприятных районах г. Крас ноярска, обнаружено напряжение клеточного и гуморального звеньев иммунной системы, что сопряжено с изменениями количественного со става микрофлоры зева и метаболизма штаммов Staphylococcus epider midis.

2. У жителей экологически неблагоприятных районов г. Красноярска, обна CD3+ ружено увеличение концентрации лейкоцитов, и CD8 лимфоцитов, а так же снижение процентного уровня лимфоцитов. Спе цифичным для лиц, проживающих в зоне влияния алюминиевого завода, является увеличение CD 1 б4-лимфоцитов, лейко-Т-клеточного и лейко-В клеточного индексов и относительного уровня синтеза Ig А. Для лиц, проживающих в районе, подверженном влиянию выбросов фармацевти ческого завода, характерно увеличение количества С04*-лимфоцитов и концентрации Ig А и ЦИК.

3. При напряжении состояния иммунной системы у лиц, проживающих в неблагоприятных районах г. Красноярска обнаружено увеличение общей численности микроорганизмов, а так же бактерий рода Staphylococcus, при снижении качественного состава микрофлоры. Специфичных осо бенностей по экологически неблагоприятным районам г. Красноярска в количественном и качественно составе микрофлоры зева не обнаружено.

4. Установлена чувствительность к различному спектру антибиотиков у штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева у лиц, в зависимости от района проживания.

5. Общей особенностью метаболизма бактерий Staphylococcus epidermidis обитающих на слизистой зева у лиц, проживающих в неблагоприятных районах г. Красноярска является увеличение активности аэробной реак ции ЛДГ. В клетках бактерий Staphylococcus epidermidis, выделенных у лиц, проживающих в зоне влияния выбросов КрАЗа, повышается актив ность НАДФИЦДГ при снижении уровней НАД(Ф)Н-зависимых реакций глутаматдегидрогеназ. Характерным для метаболизма клеток микроорга низмов, выделенных у людей, проживающих в районе выбросов Крас Фармы, является снижение уровней активности малик-фермента, изоцит ратдегидрогеназ и НАДН-зависимой реакции глутаматдегидрогеназы.

6. Установлена специфичность метаболических реакций в клетках Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева, в зависимости от зоны проживания людей и дозы пенициллина in vitro. В зоне выбросов КрАЗа в наибольшей степени изменяется активность ферментов, характеризующие анаэробные, аэробные и пластические реакции, в то время как в зоне выбросов КрасФармы - только аэробные.

7. Установлена специфичность метаболических реакций в клетках Staphylo coccus epidermidis, выделенных со слизистой зева, в зависимости от зоны проживания людей и дозы фторида натрия in vitro. В зоне выбросов КрА За и КрасФармы происходит изменение активности ферментов, характе ризующих аэробные и пластические процессы. У штаммов Staphylococcus epidermidis, выделенных со слизистой зева у лиц, проживающих в эколо гически неблагоприятных районах, обнаружено снижение активности глутатион-зависимой антиоксидантной системы.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ДИССЕРТАЦИИ 1. Коленчукова О.А. Изменение микрофлоры полости рта у больных крас нушной инфекцией в условиях крупного промышленного города/О.А. Колен чукова//Материалы 2 Всероссийской научной конференции студентов и моло дых ученых «Агроэкология и устойчивое развитие регионов». - 2000. - Красно ярск. - С.70-71.

2. Коленчукова О.А. Количественный и качественный состав микроорга низмов рода Staphylococcus у детей, перенесших острую краснушную инфек цию в условиях крупного промышленного города/О.А. Коленчуко ва//Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодая наука-21 веку».- 2001. - Иваново. - С.24-25.

3. Коленчукова О.А. Вторичное инфицирование бактериями рода Staphylo coccus как результат иммунодепрессивного эффекта краснушной инфекции у детей, проживающих в экологически неблагоприятных районах города Красно ярска/О.А. Коленчукова//Сборник материалов Российской научно практической конференции «Образовательная среда и здоровье». - 2001. Красноярск. - С. 126-127.

4. Коленчукова О.А. Влияние краснухи на развитие стафилококковой ин фекции у детей в условиях крупного промышленного города/О.А. Коленчукова, И.С. Акопова//Мат. конференции молодых ученых «Фундаментальные и при кладные проблемы современной медицины». - 2001. - Новосибирск. - С.13-14.

5. Коленчукова О.А. Воздействие фторида натрия на показатели иммунной системы и метаболизм лимфоцитов у лиц, работающих на КрАЗе/О.А. Колен чукова, Ю.С. Акопова, Е.В. Наконечная//Мат. конференции "Проблемы эколо гии и природопользования". - 2001. - КрасГУ. - С.25-26.

6. Коленчукова О.А. Информативность показателей состава микрофлоры полости рта в зависимости от района проживания в г. Красноярске/О.А. Колен чукова//Материалы третьего конгресса молодых ученых и специалистов "Науки о человеке" - 2002. - Томск.. - С. 142.

7. Коленчукова О.А. Информативность показателей состава микрофлоры полости рта у детей, перенесших острую форму краснушной инфекции, в зави симости от экологии района проживания/О.А. Коленчукова, А.А. Савченко, И.А. Новицкий//Вестник новых медицинских технологий. - 2002. - Т.9, № 3. С.37-39.

8. Коленчукова О.А. Оценка влияния фторида натрия на состав микрофлоры полости рта у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска/О.А. Колен чукова, А.А. Савченко, Н.М. Чижмотря, И.А. Новицкий//Материалы итоговой научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири». - 2002. - Красноярск. - С.96-98.

9. Коленчукова О.А. Влияние различных доз фторида натрия на активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в бактериальных клетках Staphylococcus epi dermidis, обитающих в полости рта (in vitro)/O.A. Коленчукова, А.Е. Головано ва, А.А. Савченко//Материалы научно-практической конференции «Вопросы формирования здоровья и патологии человека на Севере: факты, проблемы и перспективы», 5 - 6 декабря 2002г. - 2002. - Якутск. - С.361-362.

10. Коленчукова О.А. Влияние различных доз пенициллина на активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в бактериальных клетках Staphylococcus epi dermidis, обитающих в полости рта in vitro/O.A. Коленчукова, А.Е. Голованова, А.А. Савченко/Материалы научно-практической конференции «Вопросы фор мирования здоровья и патологии человека на Севере: факты, проблемы и пер спективы», 5 - 6 декабря 2002г. - 2002. - Якутск. - С.363-364.

11. Коленчукова О.А. Влияние фторсодержащих соединений на активность НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в бактериальных клетках Staphylococcus epi dermidis, обитающих в полости рта человека/О.А. Коленчукова, А.Е. Головано ва, А.А. Савченко//Материалы научно-практической конференции «Вопросы формирования здоровья и патологии человека на Севере: факты, проблемы и перспективы», 5 - 6 декабря 2002г. - 2002. - Якутск. - С.365-366.

12.Коленчукова О.А. Колонизация стафилококками полости рта у детей, пе ренесших острую форму краснушной инфекции/О.А. Коленчукова, И.С. Ако пова, А.А. Савченко, И.А. Новицкий//Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2002. - № 3. - С.48-51.

13.Коленчукова О.А. Сравнительное изучение показателей состава микро флоры зева у детей в зависимости от экологии района проживания/О. А. Колен чукова, И.А. Новицкий, А.А. Савченко/Тоский научный вестник памяти ака демика В.П. Бисяриной. -2002.-Омск.-С. 172-173.

14. Коленчукова О.А. Информативность показателей культуральных и био химических свойств бактерии рода Staphylococcus epidermidis, обитающих в полости рта у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска/О.А. Колен чукова, А.Е. Голованова, Н.М. Чижмотря, И.А. Новицкий, А.А. Савченко// Всероссийская конференция по финансово-актуарной математике и смежным вопросам-28 февраля-2 марта 2003г. - 2003.-Красноярск. - С. 103-104.

15.Коленчукова О.А. Нейросетевой анализ особенностей реагирования им мунной системы у лиц, работающих в зоне выбросов промышленных предпри ятий/О.А. Коленчукова, А.А. Савченко, Ю.С. Акопова// 2 Всероссийская кон ференция по финансово-актуарной математике и смежным вопросам 28 февра ля-2 марта 2003г. - 2003. - Красноярск. - С.97-102.

16.Коленчукова О.А. Особенности иммунного статуса и метаболической ак тивности лимфоцитов у лиц, проживающих в различных экологических зонах г.

Красноярска/Ю.С. Акопова, О.А. Коленчукова, А.А. Савченко, Е.В. Сле пов//Медицинская иммунология. - 2002. - Т.4, №2. - С.319.

17. Коленчукова О.А. Влияние выбросов Красноярской фармацевтической фабрики на микрофлору полости рта у лиц, проживающих в разных районах г.

Красноярска/О.А. Коленчукова, Н.В. Баскакова, И.А. Новицкий//Сб. научных трудов «Актуальные вопросы здравоохранения и медицинской науки». - 2003. Красноярск. - С. 107-111.

18.Коленчукова О.А. Оценка резистентности микрофлоры полости рта к ан тибиотикам, у лиц, проживающих в районе крупных промышленных предпри ятий/В.Т. Манчук, О.А. Коленчукова, И.А. Новицкий//Тезисы докладов 10 Рос сийский национальных конгресс «Человек и лекарство»-7-11 апреля 2003г. 2003. - Москва. - С.-464.

19. Коленчукова О.А. Анализ чувствительности к антибиотикам микрофлоры полости рта, выделенной у лиц, проживающих в районе крупного промышлен ного предприятия/О.А. Коленчукова И.А. Новицкий, Д.В. Родина, Н.С. Баска кова, Т.А. Корнученова, Е.В. Окладникова//Фармакология, диагностика и реа билитация в клинике внутренних болезней. - материалы 1 Сибирского конгрес са «Человек и лекарство». - Т. - 1. - Красноярск. - 2003. - С.128-129.

20. Коленчукова О.А. Влияние экологических факторов на состояние иммун ной системы у лиц, проживающих в разных районах г. Красноярска/О.А. Ко ленчукова, Ю.С. Акопова, А.А. Савченко//Вопросы сохранения и развития здо ровья на селения Севера и Сибири.- Материалы итоговой научной конференции 1-2 Октября 2003г. - В.2. - Красноярск. - 2003. - С.72-74.

21.Коленчукова О.А. Влияние экологических факторов на количественный состав микрофлоры полости рта у лиц, проживающих в разных районах г.

Красноярска/О.А. Коленчукова//Вопросы сохранения и развития здоровья на селения Севера и Сибири,- Материалы итоговой научной конференции 1-2 Ок тября 2003г. - В.2. - Красноярск. - 2003. - С.70-72.

22.Коле'нчукова О.А. Оценка иммунного статуса у лиц, проживающих в раз личных экологических зонах г. Красноярска./О.А. Коленчукова, Ю.С. Акопова, А.А. Савченко//Материалы 7 Всероссийского научного Форума с международ ным участием имени академика В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт Петербурге» 23-26 июня, 2003г. - 2003. - Санкт-Петербург. - С.377.

23. Коленчукова О.А. Влияние фторсодержащих соединений на культураль ные и биохимические свойства микрофлоры полости рта у лиц, проживающих в разных в разных районах г. Красноярска/О.А. Коленчукова, А.Е. Голованова, Н.М. Чижмотря, И.А. Новицкий, А.А. Савченко//Сборник научных молодых ученых и специалистов Российской Федерации, посвященной конференции им.

Б.С. Гракова «Актуальные вопросы медицины и новые технологии - 2003».

2003. - Красноярск. - С. 17-19.

Подписано в печать 17.11.2003. Формат 60x84/16.

Усл. печ. л.1,75 Уч.-изд. л.1, Бумага тип. Печать офсетная.

Тираж 100 экз. Заказ 558. Цена договорная.

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР Красноярского государственного университета.

660041 Красноярск, пр. Свободный, 79.