автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ изменений вирулентных свойств условно-патогенных бактерий при взаимодействии их с природными биологически активными веществами

На правах рукописи /V

СЕРЕГИНА Наталья Владимировна

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВИРУЛЕНТНЫХ СВОЙСТВ УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ИХ С ПРИРОДНЫМИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ

05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (биологические науки)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Тула-2008

003454892

Работа выполнена на кафедре санитарно-гигиенических и профилактических дисциплин медицинского института ГОУ В ПО Тульского государственного университета и в Городской централизованной диагностической бактериологической лаборатории при МУЗ ГБ №1

Научный руководитель:

доктор биологических Честнова Татьяна Викторовна

наук

Официальные оппоненты •

доктор биологических наук, Дедов Вячеслав Иванович профессор

кандидат биологических наук Смольянинова Ольга Леонидовна

Ведущая организация:

ГУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии РАМН им. П.К. Анохина» (г. Москва)

Защита диссертации состоится <.< /О »^ехаУ/иЯ 2008г. в /¿часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.06 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина 92.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

Автореферат разослан « о » КОЛд/ьЛ 2008 г.

Ученый секретарь АЛ

диссертационного совета, И/,—

доктор медицинских наук О.Н. Борисова

з ;

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Интенсивная деятельность человека на современном этапе развития науки и технологии требует изучения веществ биосферы, находящихся в земных недрах, а также большого числа индивидуальных химических соединений, выделенных из природных источников. '

Последнее время знаменуетвя открытиями, в результате которых, биология, медицинская наука и практика, все чаще используют достижения современной химии. Медицина обогащается большими количествами новых лекарственных препаратов, а сырьем для их получения часто служат горные породы, руды, нефть, сланцы, каменный уголь. Особый интерес привлекает шунгитовая порода, собственно шунгит, и экстракты шунгита. Единственное в мире, уникальное промышленное Зажогинское месторождение шунгита находится в Карелии, в окрестностях села Толвуй. Запасы месторождения составляют 30 миллионов тонн, производительность карьера составляет 60 тясяч тонн в год (Филиппов М.М., 2002). Разработка и выявление природных веществ с биологически активными свойствами, является перспективным направлением в науке (Сазыкин Ю.О., 1998).

Для всестороннего изучения шунгита и экстрактов шунгитощой породы, необходимо интегрировать естественнонаучные и математические знания. Общеизвестно о сорбирующих свойствах шунгита, об использовании препаратов на его основе в качестве экологически частых иммуномодуляторов, адаптогенов, антиоксидантов, о возможнорти профилактики и лечения гнойно-воспалительных заболеваний (Калинин Ю.К., Туктамышев И.Ш. и соавт., 2003; Полевая М.А.,2004; Пиря-тинская О.Н. и соавт., 2000).

В доступных нам литературных источниках и публикациях в интернете имеются лишь общие сведения о шунгитовых породах, геологической характеристике, теориях происхождения шунгита и единичные сообщения о применении препаратов из шунгита в фармакологии и медицине. Но нет сведений о влиянии • биологически активных веществ, входящих в состав шунгита на механизм патогенеза при инфекционных процессах, вызванных условно-патогенными бактериями. В связи с постепенным снижением клинической эффективности мнрго лет применяемых антимикробных препаратов, возникает целесообразность проведения тщательной переоценки групп биологически активных веществ из-за их резистентности к сегодняшней микрофлоре (Е>а-ренбойм Г.М., Маленков А.Г., 1986; Сидоренко C.B. и соавт., 2003), В работах Д.В. Прокопченкова (2007, 2008г.) было установлено бактерицидное и бактериостатическое действие растворов вытяжек шун-

гитовой породы. Для более детального изучения процессов на уровне клетки нами были проведены эксперименты по изучению адгезии, гемолиза, биохимической активности условно-патогенных бактерий. Так как условно-патогенные бактерии обладают разнообразными факторами вирулентности и у них отсутствует нозологическая специфичность и органотропность, они имеют большое количество входных ворот, реализуют множественные механизмы и пути передачи инфекции. На фоне снижения гуморального и клеточного иммунитета в человеческой популяции, они являются ведущими возбудителями гнойно-воспалительных инфекций (Бондаренко В.М. 2002; Бухарин О.В. и соавт. 2005).

В настоящее время получены экстракты шунгитовой породы и изучен их вещественный состав. Но нет достоверных данных о влиянии экстрактов на адгезию, которая является пусковым этапом инфекционного процесса, на факторы вирулентности, биохимическую активность условно-патогенных бактерий и на их биологические особенности. Не изучено влияние на функциональную активность ферментов, ассоциированных с патогенностью бактерий. < Нет сведений об использовании методов системного анализа в изучении влияния веществ, входящих в состав экстрактов шунгитовой породы на факторы вирулентности бактерий. Все вышеизложенное определяет значимость работы и актуальность темы исследования.

Цель исследования: используя методы системного анализа установить изменения вирулентных свойств условно-патогенных бактерий, при взаимодействии их с природными биологически активными веществами, находящимися в составе шунгитовой породы.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить влияние веществ, входящих в состав вытяжек, полученных из шунгитовой породы, на адгезивную способность условно-патогенных бактерий.

2. Оценить влияние растворов вытяжек на гемолизирующие свойства бактерий.

3. Изучить действие веществ, входящих в состав органического вещества шунгитовой породы, на биохимические и ферментативные свойства бактерий.

4. Определить изменение бактериальных факторов защиты и агрессии под действием биологически активных веществ шунгитовой породы.

5. Используя методы системного анализа достоверно установить наличие изменений вирулентных свойств условно-патогенных бакте-

рий при взаимодействии их с биологически активными веществами, входящими в состав шунгитовой породы. |

Научная новизна исследований

Впервые проведено исследование I изменений вирулентных свойств широкой группы условно-патогенных бактерий при воздействии на них биологически активных веществ: ароматических, алифатических и гетероциклических углеводородов, входящих в состав вытяжек шунгитовой породы.

Впервые выявлена и установлена динамика изменения активности ферментативных реакций, обеспечивающих формирование патогенеза гнойно-воспалительных заболеваний, под влиянием 1% и 3% растворов вытяжек шунгитовой породы.

Определены и обоснованы необходимые концентрации растворов вытяжек и временные интервалы, необходимые для проявления биологической активности.

Впервые выявлены и обоснованы причинно-следственные связи между изменениями вирулентных свойств бактерий, являющихся этиологическими агентами гнойно-воспалительных заболеваний под действием ароматических, алифатических и гетероциклических углеводородов в составе шунгита.

С помощью методов системного анализа достоверно установлено снижение адгезивных, гемолизирующих свойств бактерий, выявлено изменение биохимических свойств и ферментативной активности условно-патогенных бактерий.

Научно-практическая значимость

Установление взаимоотношений между бактериальным патогеном и эукариотической клеткой при формировании межклеточных контактов на ранних этапах инфекционного процесса рассматривается нами как наиболее важное звено в ходе патогенетических событий и определяет дальнейшее течение заболевания. Именно на этой стадии растворы биологически активных составляющих шунгитовой породы активно действуют на условно-патогенные бактерии. Изучение механизмов, обеспечивающих прикрепление (адгезию) бактерий к клеткам-мишеням, является эффективной предпосылкой создания профилактических антиадгезивных препаратов на основе шунгита, направленных на снижение или предотвращение колонизации тканей хозяина. Достоверно доказано активное влияние вытяжек шунгитовой породы на гемолизирующие, ферментативные и биохимические свойства бактерий, что позволяет учитывать эту особенность при разработке противобактер иальных препаратов.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследований

внедрены в учебный процесс кафедры санитарно-гигиенических и профилактических дисциплин лечебного факультета медицинского института Тульского государственного университета и в рабочий процесс Городской централизованной диагностической бактериологической лаборатории города Тулы.

Апробация работы. Диссертация апробирована на расширенном заседании кафедры санитарно-гигиенических и профилактических дисциплин, медико-биологических дисциплин лечебного факультета медицинского института ТулГУ. На основании открытого голосования единогласно рекомендована к публичной защите (Тула, 2008).

Материалы исследований доложены на: II Магистерской научно-технической конференции «Химия и электрохимия» (диплом I степени, Тула, 2007)*; VI Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (диплом I степени, Тула, 2007); VI Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (Пенза, 2007); VII Международной научно-практической конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (Пенза, 2007); ХХХХШ научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет) «Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина» (Тула, 2007), ХХХХГУ научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет) «Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина» (Тула, 2008).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 148 страницах (в том числе приложения на 32 страницы), включает 20 таблиц, 30 рисунков. Состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, объекты и методы исследования, 2 главы, содержащие результаты собственных исследований), заключения, выводов, списка литературы (108 наименований, из них 102 отечественных и 6 иностранных).

Публикации I

По теме диссертационной работы опубликовано 2 препринта, 14 печатных работ, из них 4 в рекомендуемом ВАК журнале.

Положения, выносимые на защиту

1. Биологически активные вещества (БАВ): ароматические, алифатические и гетероциклические углеводороды, входящие в состав ацетоновой и этанольной,вытяжек органической составляющей шунги-товой породы влияют на адгезивную активность условно-патогенных бактерий.

2. Синтез гемолизинов испытуемыми бактериями уменьшается

под действием веществ, входящих в состав ацетоновой и этанольной вытяжек шунгитовой породы.

3. Ферментативная и биохимическая активность условно-патогенных бактерий ингибируется активными растворами вытяжек шунгитовой породы.

4. Методы системного анализа: AMKJI и МКРА выявляют значимые факторы вирулентности, обеспечивающие патогенный потенциал и устанавливают причинно-следственные связи, объясняющие характер влияния растворов вытяжек шунгитовой породы на вирулентность условно-патогенных бактерий.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Объекты исследования

В качестве тест-объектов выбраны условно-патогенные бактерии, представители различных семейств, с различными морфологическими, тинкториальными, культуральными и биохимическими свойствами. В эксперимент взяты музейные штаммы бактерий:

• Pseudomonas aeruginosa №9027 АТСС USA

• Staphylococcus aureus Wood-42, №10832 АТСС (GDR.SIIN)

• Streptococcus pyogenes ATCC 27853

• Listeria monocytogenes I серогруппы АТСС 54180

• Escherichia coli F-41 026 (международный центр по эшерихиям г. Копенгаген)

• Klebsiella pneumoniae АТСС 33346 и по 24 клинических штамма каждой культуры, выделенных от больных с гнойно-воспалительными заболеваниями.

В соответствии с санитарными правилами «Порядок учета, хранения и транспортировки микроорганизмов» (Москва, 1995), испытуемые бактерии относятся к Ш - IV группам патогенности, способных вызывать как самостоятельные нозологические формы инфекций, так и не признаваемые в качестве этиологических агентов самостоятельных нозологических форм.

Бактерии обрабатывались ацетоновым и этанольным экстрактами органического вещества шунгитовой породы. Выбор экстрактов для эксперимента обусловлен данными по изучению состава и биологической активности шунгитовой породы. В состав ацетоновой и этанодь-ной вытяжек шунгитовой породы входят: алифатические предельны^ и непредельные карбоновые кислоты, ароматические углеводороды, гетероциклические соединения (производные фурана, пирана, хинолина, тиофена, триазина, индола, пирролидина и пиррола), а также альдегиды, спирты, галогенсодержащие соединения, обеспечивающие бакте-

рицидный и бактериостатический эффект среди остальных составляющих (Прокопченков Д.В., 2007г.).

Работа по изучению влияния растворов вытяжек шунгитовой породы на вирулентные свойства бактерий выполнена на базе Городской централизованной диагностической бактериологической лаборатории (ГЦДБЛ) при МУЗ Городская больница №1 и кафедре санитарно - гигиенических и профилактических дисциплин медицинского института Тульского государственного университета.

2. Методы исследования

В работе использовалась клинические методы проведения исследования, включая микроскопические, бактериологические, методы прикладной медицинской статистики.

Подготовка культур для целевого использования, контроль ростовых свойств, питательных сред осуществлялась согласно «Методическим рекомендациям к контролю питательных сред по биологическим показателям и ведению тест-культур при работе бактериологических лабораторий» Тула, 2000; а также по «Методическим рекомендациям к контролю питательных сред по биологическим показателям» Москва, 1980. Идентификация бактерий, определение биохимических свойств, оценка результатов проводилась согласно приказу МЗ СССР № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико - диагностических лабораториях лечебно - профилактических учреждениях».

Для изучения адгезивного процесса микроорганизмов нами были использованы методические рекомендации № 28-6/7 «Выявление гемолитических, адгезивных и энтеротоксигенных свойств энтеробакте-рий» от 23.11.87., а также доступная и информативная методика В.И. Брилиса, Т.А. Брилене, Х.П. Ленцнера.

Методика Брилиса предназначена для количественной оценки адгезивных свойств с помощью следующих показателей: средний показатель адгезии (СПА), индекс адгезивности микроорганизмов (НАМ), коэффициент участия эритроцитов (КУЭ). Данная методика позволяет проводить эксперимент с эритроцитами человека О (I) Rh (+) и животных (барана), что значительно расширяет возможность выявления адгезивных бактерий. Изучение адгезии проводили при помощи светового микроскопа CETI, визуализация осуществлялась на цифровой камере-окуляре для микроскопа (модель ДСМ 3 МПикс., USB 2.0.) фирмы «Shangrao Tele View Optical Instruments Co., Ltd.».

Системный анализ изменения факторов вирулентности бактерий выполнялся с помощью многофакторного корреляционно-регрессион-

ного анализа (МКРА) и алгебраической модели конструктивной логики (AMKJI), являющейся моделью логики предикатов.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Результаты изучения адгезивных свойств бактерий на субстрате — эритроцитах барана Адгезивность бактерий является важнейшим фактором вирулентности, а культуры условно-патогенных бактерий изменяют свои адгезивные свойства при воздействии БАВ. Для ингибирования бактериальной адгезии применялись два подхода: первый связан с блокированием лигандов бактерий, второй - с блокированием рецепторов эритроцитов. Для чистоты эксперимента, учитывая различную способнорть бактерий адгезировать различные субстраты, в работе использовались эритроциты барана и человека. '

Анализ приведенных данных показавает, что контрольные штаммы Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pyogenes до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольцой вытяжкой имеют высокий показатель адгезии (СПА>4) на субстрате эритроциты барана. Контрольные штаммы Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольцой вытяжкой имеют средний показатель адгезии (СПА<4). Принимая во внимание другой количественный показатель - индекс адгезивности (ИАМ), можно сделать вывод о том, что до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольной вытяжкой все контрольные бактерии считались высокоадгезивными. По нашему мнению, это обусловлено тем, нто высокая адгезивная активность связана с наличием у Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa фимбрий (пилей) I типа, которые по сравнению с другими нефимбриальными адгезинами у Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes активно взаимодействуют с эритроцитами барана. С помощью адгези-нов бактерии осуществляют выбор субстрата, чувствительного к дальнейшему поражению токсином или ферментами. Общая характеристика изменений адгезивных свойств условно-патогенных бактерий под действием 1% и 3% растворов вытяжек шунгитовой породы приведена в табл. 1.

2. Результаты изучения адгезивных свойств бактерий на субстрате - эритроцитах человека

В исследованиях, направленных на изучение механизмов адгезии, участвуют биологически-активные вещества шунгитовой породы.

Ta6nus4a 1

Il3M?xeHite ngwMgHMx xajisucrepHCTKK y«ioBno-»aTt>reHHi>tx SaKT^pitii im KrtPTOHHOM cyocrpnTe - -jpHTpomirnx 6»p»H»

AueTOHOBrtH BWTHiKKll 9raiioJii>Ma« bwtsjkkii

1H 3<H> 1%

CHA KV3 IIAM CIXA KV3 e.) 11AM CITA KJ*3 IIAM CTXA KV3 (%) IIAM

Escherichia coli

4b 2,2 J'»* 11,7 - is 2,10 4b 3,31 4 ha 8.3 4b 2,97 4 b 2.7S 4bh 0,9 4b 2.74 4b 3.57 4 8* 1,6 4 b 3.50

Klebsiella pneumoniae

is 3,81 4- Ma 26.3 4s 2,67 4c 3,13 4 Hi 13.2 4 s 2,5 4-b 4,6! 4 aa 21,7 4s 3,50 4fe 4,34 4 »a 8.8 4-b 3.91

Pseudomonas amiiauoja

4» 2.02 Tu* 25,2 4b 1.48 4s 1,85 4 »a 14,9 4b 1.56 4» 1,87 4 vat 29.4 4 e 1,28 4s 1.63 4 «a P.& 4» 1,46

Staphylococcus aureus

4s 2,54 4 ha 17.3 4s 1.9? 4» 1,55 Tita 17.4 4b 3,14 4 na 21,8 4 8 2.30 4s 3.32 4 aa 8.2 4s 2,99

Listeria mouocytosenes

4s 2,27 4- Ma 9.5 4b 2.02 4» 0,73 4-«a 24.4 4b 2,26 4» 0.70 4»* 17,2 4 b 2.09 1.82 4 83 12,7 4s 1,55

Stieptococcus pyogenes

4s 2,53 4 MS 16.7 4s 2,10 4b 2.34 19,9 4» 1,22 3.24 4 m 9,8 4 b 0,52 4 s 2,42 4 as 14 A 4 s 2.04

b

Таблица 2

Изменение оттвнщ характеристик условно-патогенных бактерий ня клеточном субафяте - эритроциты человекя_0 (I) ИЬ (+)

Ацетоновая вытяжки Этаиольняя ВЫТЯЖКЯ

Ш 3<?о ш 3<?о

СПА КУЭ НАМ СПА к>э с.) ИДЫ СНА КУЭ (%) НАМ СПА КУЭ НАМ

ЬсЬепсЫасоЦ

4в 4 на 4-в 4-в 4-на 4в 4-8 4н> 4-в 4в 4 на 4а

2,69 8,7 2,41 2.5 10.8 2,88 3,09 16.1 2,50 2,46 7,2 2.25

КкЬиеНаряеипцщае

4в 4иа 4в 4В 4иа -1-0 4в 4на 4» 4в 4на 4в

2,32 14 1,« 2,27 6.9 2.10 3.12 23,2 2,30 3.03 15,9 2.49

-1-Е Г »а 4-» 4в 4-и а 4» 4в 4 на 4» 4» 4нл 4-в

1.СП й.9 1,02 1.65 2.9 1.60 1,04 1.7 1.02 1,03 0,8 1,02

5ЬфЬу!о«осеи4 аиге«

4б 4 на ¿в 4в Тка 4в ......1в ........ 4на 4в 4в 4кд 4в

1,33 4.2 1.73 1.06 5.5 1.14 1,74 0.8 1.72 1,33 9,3 1.49

Ья\епя пи?по_су«о?епе!1

4в 4 на 4-в 4в 4на 4а и 4на 4в 4» 4яа 4в

2.41 11.6 2.10 2.03 8.2 1.84 1.52 15,3 1.59 1.66 14,4 1,39

4-в 4я» 48 4-в 4нз> 4в 4-в 4н» 4в 4Е 4 яд 4г

1.70 -20.7 1.30 1.73 . 18.7 Мб 2,34 16.1 1.90 3.22 9.9 2,34

Результаты изучения воздействия 1% и 3% раствора ацетоновой вытяжки, 1% и 3% раствора этанольной вытяжки на адгезивные характеристики бактерий, возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний, на примере клеточного субстрата - эритроцитах человека О (I) Rh (+) представлены в табл. 2. Анализ приведенных данных показавает, что контрольные штаммы Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus pyogenes до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольной вытяжкой имеют высокий показатель адгезии (СПА>4) на субстрате - эритроцитах человека. Контрольные штаммы Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольной вытяжкой имеют средний показатель адгезии (2<СПА<4). Принимая во внимание другой количественный показатель - индекс адгезивности (ИАМ), можно сделать вывод о том, что до обработки 1% и 3% ацетоновой и этанольной вытяжкой все контрольные бактерии считались высокоадгезивными. По нашему мнению, это обусловлено тем, что высокая адгезивная активность связана с наличием у Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa фимбрий I типа, которые по сравнению с другими нефимбриальными адгезинами (тейхоевые и липотейхоевые кислоты, протеины, липопротеазы) у Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes активно взаимодействуют с эритроцитами человека. Эксперимент демонстрирует уменьшение значений СПА, КУЭ, ИАМ у всех видов испытуемых бактерий, при воздействии растворов вытяжек. Но происходит увеличение КУЭ при действии 1 % раствора ацетоновой вытяжки у Pseudomonas aeruginosa, и КУЭ при действии 3% ацетоновой вытяжки у Staphylococcus aureus.

3. Результаты изучения гемолитической активности бактерий

Для реализации своего патогенного потенциала бактерии синтезируют несколько видов гемолизинов. Гемолизины способны не только вызывать повреждение эритроцитов, что является важнейшим признаком вирулентности, но и трансформировать гемоглобин в мет-гемоглобин. Все гемолизины различаются по физико-химическим свойствам, степени токсичности, лизируют эритроциты разных видов животных. На 5 % кровяном агаре в опыте с Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, при непосредственном посеве, без какой либо экспозиции 100 % испытуемых штаммов в полной мере синтезируют гемолизины. Не происходит снижения гемолитической активности при обработке 1% и 3% растворами ацетоновой вытяжки бактериальных суспензий испытуемых микробов с концентрациями 10'1 и 10~3. Иным образом характеризуется 3 часовая экс-

позиция с ацетоновой вытяжкой. У Staphylococcus aureus при действии 1 % раствора ацетоновой вытяжки негемолизирующими становятся в 10"' и 10'3 разведениях до 14 % культур. При действии 3 % ацетоновой вытяжки негемолизирующими становятся в 10"1 и 10"3 разведениях до 99 % культур. Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa после 3 часовой экспозиции в 1 % и 3 % растворах ацетоновой вытяжки теряют способность к росту и к выработке гемолизинов. Более чем половина культур Lysteria monocytogenes под действием 1 % и 3% растворов ацетоновой вытяжки теряют способность к выработке гемолизинов, а экспозиция 3 часа для них бактерицидна. Klebsiella pneumoniae теряет способность к синтезу гемолизинов при действии 1 % раствора ацетоновой вытяжки на 81% и 96%. 3 % ацетоновая вытяжка такого влияния не оказывает. После экспозиции 3 часа культуры Klebsiella pneumoniae в 3 % растворе ацетоновой вытяжки наблюдается бактерицидный эффект. Следует отметить, что 3 % раствор ацетоновой вытяжки бактерицидно действует на Streptococcus pyogenes, бактерии не растут при непосредственном посеве и при 3-х часовой экспозиции. Таким образом ингибируется не только синтез гемолизинов, всвязи с чем нарушаются вирулентные свойства, но и гибнет вегетативная клетка бамсрий. Эксперимент с растворами эта-нольного экстракта показал, что 1 °»раствор не меняет гемолизирующие свойства условно-патогенных бактерий Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Lysteria monocytogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, что доказывается активной выработкой гемолизинов в 100 % случаев, в бактериальных концентрациях 10"' и 10"3. При 3-х часовой экспозиции в 1 % растворе этанольной вытяжки, до 98 % штаммов Staphylococcus aureus теряют способность синтезировать гемолизины. При тех же условиях, 1 % раствор оказывает бактерицидное действие на Streptococcus pyogenes. От 74 до 97 % штаммов Lysteria monocytogenes при действии 1% и 3 % растворов этанольной вытяжки не секретируют гемолизины. Нами установлено, что 1% и 3% растворы этанольной вытяжки не влияют на гемолитические свойства Pseudomonas aeruginosa, что доказывает активный синтез гемолизинов как при непосредственном посеве, так и при экспозиции 3 часа. При действии 1% и 3% раствора этанольной вытяжки, от 16 до 35 % и от 97 до 99% штаммов Klebsiella pneumoniae в концентрациях 10'1 и 10"3 не способны вырабатывать гемолизины при условии непосредственного посева. После 3-х часовой инкубации процент негемолизирующих штаммов растет до 70-75 % и 99% соответственно. 3% этанольная вытяжка при непосредственном посеве на среды не оказывает активного действия на гемолитические свойства Streptococcus pyogenes, Lysteria monocytogenes, Escherichia coli. В этих условиях микроорганизмы продолжают синтезировать гемолизины. Че-

рез 3 часа экспозиции бактерицидны для Streptococcus pyogenes. 84% штаммов Staphylococcus aureus в концентрации 10"1 и 97 % штаммов в концентрации 10"3 при непосредственном посеве и воздействии 3 % раствора этанольной вытяжки не образуют гемолизины. 3-х часовая экспозиция бактерицидна для Staphylococcus aureus.

Можно сделать вывод о том, «то условно-патогенные бактерии, обладая различными видами гемолизинов, являются высоко вирулентными, что обеспечивает тяжесть инфекционного процесса. Вещества, входящие в состав растворов этанольной и ацетоновой вытяжек (гетероциклические соединения: производные фурана, тиофена, пирана, хи-нолина, индола, пиррола; ароматические углеводороды; алифатические предельные и непредельные кислоты), снижают способность к гемолизу эритроцитов Lysteria monocytogenes, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus. В условиях in vitro бактерии становятся менее вирулентными. <

4. Результаты изучения ферментативной (биохимической) активности бактерий

Протеолитические, сахаролитические, лкполитические ферменты испытуемых бактерий играют важную роль в патогенезе инфекционных заболеваний. Расщепляя белковые молекулы, липиды и сахара на низкомолекулярные продукты, эти ферменты обеспечивают микробным ' клеткам питательные вещества, необходимые для роста и размножения. Культуры Pseudomonas aeruginosa в нормальных условиях, показывают высокий уровень протеазной (желатиназной) активности. При воздействии на те же культуры 1% и 3% растворами ацетоновой и этанольной вытяжек, протеолитические свойства существенно меняются. Заслуживает внимание тот факт, что значительно увеличивается время течения ферментативной реакции (до 5 суток), а в случае использования 1% раствора ацетоновой вытяжки - 72 %, 3% ацетоновой - 84 %, 1% этанольной - 48%, 3% этанольной - 84 % культур не разлагают желатин в течение 7 суток.

Плазмокоагулаза Staphylococcus aureus является важнейшим патогенным ферментом. Практически все вирулентные штаммы Staphylococcus aureus обладают уникальной способностью индуцировать образование фибрина, свертывают плазму. Плазмокоагулирующая активность - главный видовой признак Staphylococcus aureus, который в полной мере коррелирует с вирулентностью.

Данные эксперимента свидетельствуют об активном снижении синтеза фермента коагулазы под воздействием входящих в состав вытяжек шунгита алифатических предельных и непредельных карбоновых

кислот, ароматических и гетероциклических соединений. Контрольные культуры в 100 % случаев проявляют коагулазную активность через 24 часа инкубации в термостате. Под действием 1% ацетоновой вытяжки при 4 часовой экспозиции, реакция ппазмокоагуляции (РПК) положительна лишь у 4% стафилококков, при 24 часовой экспозиции - у 68 % бактерий. 3% раствор ацетоновой вытяжки более активно снижает секрецию коагулазы у Staphylococcus aureus. Так при 4 часовой экспозиции РПК положительна в 28% случаев, при 24 часовой - в 32% случаев. При действии 1% раствора этанольной вытяжки, РПК положительна через 4 и 24 часа соответственно в 28% и 56% случаев. 3 % раствор этанольной вытяжки также более активен в отношении секреции фермента коагулазы. Так РПК положительна при 4 и 24 часовой экспозиции соответственно в 28 и 52 % случаев. Исходя из приведенных данных, нам представляется возможным сделать вывод, о снижении плазмокоагулирую-щей активности Staphylococcus aureus. При воздействии БАВ, входящих в состав вытяжек шунгита, ингибируется активный синтез плазмокоагу-лазы у Staphylococcus aureus как важнейшего фактора вирулентности.

Лецитиназа (фосфолипаза, липаза) относится к ферментам агрессии и защиты у Staphylococcus aureus и Listeria monocytogenes. Этот фермент облегчает проникновение бактерий в ткани макроорганизма, так как поражает фосфолипидный бислой в мембранах клеток, поэтому все бактерии, обладающие липазной активностью, считаются высоковирулентными. В ходе проведенного исследования, нами было установлено, что при непосредственном посеве культуры Staphylococcus aureus обработанной 1% раствором этанольной вытяжки, в бактериальной концентрации 10на 1 сутки секреция лецитиназы происходила в 56 % случаев. При тех же условиях, с бактериальной концентрацией 10 "3,синтез лецитиназы происходил в 60 % случаев. На 2 сутки инкубации посевов на желточно-солевом агаре, лецитиназа синтезировалась соответственно у 76 и 68 % культур. При непосредственном посеве культуры Staphylococcus aureus, обработанной 3 % раствором этанольной вытяжки, в бактериальной концентрации 10 секреция лецитиназы происходила в 36 % случаев. В тех же условиях, с бактериальной концентрацией 10 синтез лецитиназы происходил лишь в 8 % случаев. На 2 сутки инкубации посевов на желточно-солевом агаре, лецитиназа синтезировалась соответственно у 40 и 20 % культур.

Необходимо отметить, что время экспозиции 3 часа в 1 и 3 % растворах этанольной вытяжки, оказывает бактерицидное действие на 100% испытуемых штаммов Staphylococcus aureus.

На основании данного блока исследований, можно сделать вывод: при непосредственном посеве культуры Staphylococcus aureus обрабо-

танной 1% раствором ацетоновой вытяжки, в бактериальной концентрации 10происходила секреция лецитиназы в 16 % случаев. При тех же условиях, с бактериальной концентрацией 10 "3,синтез лецитиназы происходил в 12 % случаев. На 2 сутки инкубации посевов на желточно-солевом агаре, лецитиназа синтезировалась соответственно у 72 и 20 % культур. При непосредственном посеве культуры Staphylococcus aureus обработанной 3 % раствором ацетоновой вытяжки, в бактериальной концентрации 10"1, происходила секреция лецитиназы в 60 % случаев. При тех же условиях, с бактериальной концентрацией 10 синтез лецитиназы происходил в лишь в 12 % случаев. На 2 сутки инкубации посевов на желточно-солевом агаре, лецитиназа синтезировалась соответственно у 44 и 32 % культур. Экспозиция 3 часа и 1% этанольная вытяжка оказала влияние на испытуемую культуру таким образом, что лецитина-зу синтезировали в 12 и 44% стафилококков, а на 2 сутки, после 3 часовой экспозиции по 44 % в бактериальных концентрациях 10 1, 10 3. В данном эксперименте установлено, что время экспозиции 3 часа и 1 и 3 % растворы этанольной вьцяжки, оказывает бактерицидное действие на 100% испытуемых штаммов Staphylococcus aureus. Биологически активные вещества, входящие в состав вытяжек щунгитовой породы, способствуют ингибированию секреции фермента лецитиназы у Staphylococcus aureus, что приводит к уменьшению вирулентности бактерий. В ходе изучения синтеза ферменту фосфолипазы у Listeria monocytogenes, выявляется высокая биологическая активность растворов ацетоновой и этанольной вытяжек шунгитовой породы, которая проявляется при непосредственном посеве культуры на хромогенный листериозный агар без длительной выдержки и обработки. При этом 24 % бактерий синтезируют фосфолипазу. Остальные 76 % Listeria monocytogenes фермента фосфолипазы не образуют. 3 часовая экспозиция в растворах вытяжек шунгитовой породы оказывает бактерицидное действие на культуру Listeria monocytogenes. Данные, полученные в ходе эксперимента, свидетельствуют не только об ингибировании синтеза секреторных ферментов, как факторов вирулентности, но и о бактерицидном действии на саму вегетативную клетку Listeria monocytogenes. Биохимическая идентификация грамотрицательных бактерий с использованием коммерческих тест-систем - ID 32 GN, стафилококков - Ю 32 STAPH, стрептококков - rapid ID 32 STREP и листерий -API Listeria, с помощью автоматического анализатора культур АТВ EXPRESSION давала оценочный результат: «очень хорошая идентификация». После обработки бактерий ацетоновой и этанольной вытяжками шунгитовой породы экспертная система автоматического анализатора показала: «сомнительный профиль», «неприемлемый профиль», «низкую дискриминацию» культур.

Это свидетельствует о том, что биохимические реакции, протекающие в бактериальной клетке нарушены и ингибированы биологически активными веществами, входящими в состав вытяжек шунгитовой породы. При полной расшифровке биохимического профиля, обращает на себя внимание тот факт, что особенно полярно реагируют на активное воздействие растворов вытяжек шунгита следующие биохимические реакции: ферментация К-ацетилглюкозамина, окисление гликогена, гидролиз салицина, ферментация многоатомных спиртов: маннита, инозита, сорбита, ферментация рибозы, мальтозы, сахарозы, арабинозы, синтез пробковой кислоты, пропионовой, итаконовой кислоты, гидролиз сери-на, образование 4-гидроксибензойной кислоты, калия 5-кетоглюконата.

Результаты тщательного анализа биохимической активности наглядно демонстрируют, что биологически-активные вещества, входящие в состав ацетоновой и этанольной вытяжек шунгитовой породы, обладают антиферментным, деструктивным механизмами действия, являются химическими токсинами и мутагенами, воздействие которых четко прослеживается на изменении вирулентных свойств условно-патогенных бактерий. Результатом действия токсических химических веществ служит деформация клеточных оболочек бактерий, разупоря-дочивание микрофибрилл, ответственных за адгезию, нарушение процессов конструктивного и энергетического метаболизма.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ФАКТОРОВ ВИРУЛЕНТНОСТИ БАКТЕРИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ВЫТЯЖЕК ШУНГИТОВОЙ ПОРОДЫ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ

Системный анализ изменения факторов вирулентности выполнялся с помощью многофакторного корреляционно-регрессионного анализа (МКРА) и алгебраической модели конструктивной логики (АМКЛ). В основу был положен поэтапный анализ факторов, влияющих на вирулентность условно-патогенных бактерий. Особенность программы АМКЛ состоит в ее .приспособленности к исследованию динамики сложных объектов, зависящих от скрытых переменных. С помощью натуральных чисел были закодированы входные данные. Алгоритм АМКЛ был использован с целью диагностики, прогноза для доказательства выдвинутых нами предположений.

На первом этапе был проведен предварительный расчет, где с помощью АМКЛ изучались малые группы параметров, в количестве 4, касающиеся только процесса адгезии. Факторы, характеризующие адгезию следующие: XI - средний показатель адгезии (0 - нулевая, 1 -низкая, 2 - средняя, 3 - высокая), Х2 - коэффициент участия эритроцитов, ХЗ - концентрация растворов (0 - контроль, 1 - 1%, 2 - 3%), Х4 -

вытяжка (0 - контроль, 1 - ацетоновая, 2 - этанольная). Цель (результат) изучения Х4 - вытяжка (0 - контроль, 1 - ацетоновая, 2 - этанольная). Первичный числовой массив составил 1500 экспериментальных вариантов. Анализ моделей позволяет констатировать, что цель Х4 и ее значение, равное 0 (контроль) в обратной AMKJI, характеризует экстракты. Максимально воздействуют на цель переменные XI (средний показатель адгезии), ХЗ (концентрация растворов) и Х2 (КУЭ). Они обладают высокой мощностью (>100). Результирующие импликанты указывают, что для всех испытуемых бактерий, без воздействия на них растворов вытяжек, характерен средний и высокий СПА, коэффициент участия эритроцитов в адгезии 70-89,5%. Наиболее активно снижают адгезивные характеристики 3% растворы.

Сопоставляя действие на адгезию этанольной вытяжки и контроля для значения переменной Х4, равного 2.0, можно сделать выводы, что Lysteria monocytogenes на субстрате эритроциты человека и барана, имеют КУЭ 59-75% в сочетанности с низким СПА. Для Klebsiella pneumoniae характерен КУЭ барана в количестве 74-85%, имеющий низкий и средний СПА; КУЭ человека 70-80%, СПА низкий. Ад-гезивность Staphylococcus aureus на субстрате эритроциты барана низкая, 72<КУЭ <=76, на эритроцитах человека адгезивность средняя, 87<КУЭ<=90. На модели эритроцитов барана, Streptococcus pyogenes Имеет 75<КУЭ<85%. Совместно характеризуют адгезию к эритроцитам человека низкий СПА и {СУЭ в пределах 73-76%. Большую мощность имеет адгезия Escherichia coli к эритроцитам человека, при этом СПА низкий, 75,2<КУЭ<80,9%. Адгезию к эритроцитам человека Pseudomonas aeruginosa характеризуют все заданные переменные, действующие сочетанно. При этом цель достигается при участии 3% раствора ацетоновой вытядки, адгезивнорть остается высокой, КУЭ=90%.

Анализ моделей для цели Х4, ее значения 1.0 в прямом методе АМКЛ, позволяет констатировать, что ацетоновая вытяжка более всего действует на КУЭ. Это подтверждают результирующие импликанты для (сультур Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Escherichia coli. Существенных различий в процентном количестве участвующих в адгезии эритроцитов человека и барана нет. Наиболее мощными значениями результирующих импликант обладает Pseudomonas aeruginosa. На клеточном субстрате-эритроциты человека Pseudomonas aeruginosa имеет Переменную ХЗ (1% растцрр), действующий совместно с переменной Х2 (91<КУЭ<95). Адгезия к эритроцитам барана характеризуется результирующей импликантой 70<КУЭ<79. Адгезия Lysteria monocytogenes к эритроцитам человека характеризуется результирующими составляющими: ХЗ (3% раствор вытяжки), действующей совместно с Х2

(79<КУЭ<87). Коэффициент участия эритроцитов барана в адгезивном процессе в пределах значений 52-63%. В эксперименте Klebsiella pneumoniae с субстратом- эритроциты человека, КУЭ составляет 74-86%. При взаимодействии с эритроцитами барана, большую мощность имеют следующие результирующие составляющие: ХЗ (3% раствор) и Х2 (69<КУЭ<78). Полученные предварительные результаты по системному анализу характеристик, влияющих на адгезию, свидетельствуют о том, что полностью аналогичных результирующих импликант в моделях нет. Это подчеркивает, что результирующие составляющие в полной мере характеризуют цель. Данные переменные претендуют на их использовании в окончательном расчете.

Иа втором этапе мы расширили количество входных переменных до 11. Это позволило охватить максимальное количество факторов, влияющих на вирулентные свойства бактерий и использовать их для построения аналитической модели. Факторы, характеризующие вирулентные свойства бактерий следующие.

Обозначения переменных: XI - вид бактерий (0 - Escherichia coli, 1 - Pseudomonas aeruginosa, 2 - Klebsiella pneumoniae, 3 - Staphylococcus aureus, 4 - Streptococcus pyogenes, 5 - Listeria monocytogenes);X2 -коэффициент участия эритроцитов в адгезии; ХЗ - средний показатель адгезии; Х4 - концентрация растворов (0 - отсутствие раствора, 1 -1% раствор, 2 - 3% раствор); Х5 - гемолиз (0 - отсутствие роста культуры, 1 - отсутствие гемолиза, 2 - наличие гемолиза); Х6 - клеточный субстрат (0 - эритроциты барана, 1 - эритроциты человека); Х7 - про-теолитические свойства бактерий (ферменты желатиназа, коагулаза и др.) О - отсутствие синтеза ферментов, 2 - наличие синтеза ферментов; Х8 - липолитические свойства (ферменты лецитиназа, фосфотаза) О - отсутствие синтеза ферментов, 2 - наличие синтеза ферментов; Х9 - признак культуры (0 - музейный штамм, 1 - клинический штамм); Х10 - особенности строения клеточной стенки (0 - грамотрицатель-ные бактерии, 1 - грамположительные бактерии). В соответствии-с научной новизной была определена цель XII - (0 - контроль, 1 - ацетоновая вытяжка, 2 - этанольная вытяжка).

Наряду с АМКЛ, для построения оптимизированной модели мы использовали метод множественной корреляции для выяснения практической весомости коэффициентов. Это позволило обнаружить парные корреляции, оценить точность самой модели. Также это сопряжено с необходимостью обработки столбцов с малым числом единиц и большим числом нулей.

Результат расчета (множественная корреляция)

Модель по данным из файла: C:\Correl\Base.txt

Переменная цели: XI1; маски нет.

Модель: Y(x) = 0.54+0.14 * Х1-1.02е-003 * Х2-0.24 * ХЗ+0.42 * Х4+0.34 * Х5+0.13 * Х6+0.28 * Х7-0.16 * Х8+0.06 * Х9-0.43 * Х10 Значения R, R-квадрат и коэфф. Фишера: R = 0.7350414009, R_kvadr = 0.5402858611 Fisher = 1.175264834, Nu_l = 10, Nu_2 = 1489.

Данный расчет характеризуется отсутствием высокой парной корреляции между факторами и целью, отсутствием незначительных по величине коэффициентов при переменных в модели, совокупным коэффициентом множественной корреляции 0,735, совокупным коэффициентом детерминации 0,54 и недостаточной адекватностью модели по Фишеру. В тоже время, данная модель подтверждает необходимость использования всех ее факторов для дальнейшего анализа с помощью AMKJI.

На следующем этапе мы продолжили системный анализ расширенного массива данных с помощью метода AMKJI и программного обеспечения AMKL. AMKJI является более тонким и точным инструментом, позволяющим не только решать задачу оптимизации базы данных, но и выявлять причинно-следственные связи. Программа осуществляет анализ связей по алгоритму AMKJI, позволяющее импортировать и работать с массивами большой размерности, выделять столбцы массива данных, выбирая их в качестве цели, осуществлять прямой и обратный расчет, маскировать не нужные столбцы. В прямых и обратных моделях АМКЛ, со значением 1,0. и 2,0 совпадали целевые и нецелевые стррки. На этапе уточнения расчета были заменены особенности, которые заключаются в повторах. Мы определили число повторений на целевых и нецелевых строках, по 3 повторения было изъято из расширенного цифрового массива. Это незначительно снизило достоверность на величину 3/1500. Однако, учитывая количество параметров 1497 (при исключении 3 повторов), это существенно не отразилось на результатах эксперимента.

В результате проведенных расчетов для цели XII и ее значения, равного 1,0 (ацетоновая вытяжка) в прямой и обратной АМКЛ, мы получили набор логических выражений, каждое из которых представлено набор'ом переменных (или одной переменной) с указанием области определения и мощности (М) или оценки, то есть общего числа выводов определенного вида, вычисленных из массива данных. Результат представлен как конъюнкция переменных с перечислением диапазона значений с указанием М объединяемых значений переменных. Чем больше М, тем чаще встречается данный вывод и сильнее воздействие на выбранную цель. Указанные логические выраже-

ния ранжированы по мере убывания мощности. Мощность, которая выделяется на фоне других, показывает, что это воздействие наиболее существенно во столько раз, во сколько его М больше других.

Проводился расчет для цели XII и ее значения, равного 2 (эта-нольная вытяжка) в прямой и обратной АМКЛ.

Для глубокого анализа полученных данных, установления причинно-следственных связей, мы разделили все результирующие им-пликанты на группы по степени значимости М, определили самые мощные сочетанные воздействия на результат (табл.5).

Таблица 5

Градации результирующих импликант

Признак Значение мощностей (М)

I группа результирующих импликант М>50

II группа результирующих импликант 20<М<50

III группа результирующих импликант М<20

I группа результирующих импликант, в которой мощность более 50, на фоне следующей группы отличается в 2 раза и более, резко выделяется на фоне других групп. III группа менее мощная и характеризует проблему в меньшей степени. Оставшиеся менее мощные варианты все же отбирались сначала по минимальному числу переменных, а затем по минимальному числу наборов значений переменных.

Системный анализ с помощью АМКЛ позволяет выделить наиболее существенные факторы, характеризующие вирулентные свойства условно-патогенных бактерий и изменяющие их в определенных условиях. В результате была получены модели 1 и 2. Фрагмент модели 1

Импликации ПРЯМЫЕ из файла: C:\AMCL\Base_u.txt Переменная цели: XI1; значение цели: 1.0; маска: отсутствует Совпало целевых и нецелевых строк: 18.

1. М= 108(68<Х2<73) & (2 < XI < 5)

2. М= 50(2.3 <ХЗ<4) & (69<Х2<75) & (0<Х1<5)

3. М= 50(1 <= Х5 <2) & (0<Х4<2) & (2<Х1<=5)

4. М= 50(1 <Х4<= 2) (1 <=Х5<2) & (3<Х1<=5)

5. М= 45 (68 <Х2 <71) & (1<Х4<=2) & (0<Х1<5)

6. М- 40 (74< Х2 < 78) & (1 <= Х4 < 2) & (0 < Х6 <= 1) & (О <=Х10<1)

7. М=40 (1.15 <ХЗ <2) & (1 <=Х5 <2) & (68<Х2<80)

Фрагмент модели 2

Импликации ОБРАТНЫЕ из файла: C:\AMCL\Base_u.txt Переменная цели: XII; значение цели: 1.0; маска: отсутствует Совпало целевых и нецелевых строк: 20.

1. М= 300 (0 <= Х4 < 1)

2. М= 126(1<Х5<=2) & (4<Х1<=5)

3. М= 119 (78<Х2<84) & (2<Х1<5)

4. М= 64 (80.9 < Х2 < 83.3) & (1 < Х5 <= 2)

5. М= 64 (79.4 < Х2 < 80.5) & (1< Х5 <= 2)

6. М= 62 (77< Х2 < 80 9) & (1<=ХЗ<1.5) & (0<=Х1<5)

7. М= 57 (85< Х2 < 93) & (0<=Х7<1) & (0<Х1<=3)

8. М= 57 (78< Х2 < 93) & (1<=ХЗ<2) & (2<Х1<5)

9. М= 50 (4< ХЗ < 5)

10. М= 50 (79.4 < Х2 < 87) & (3<X3<4)

• Анализ полученной модели 1 позволяет констатировать, что максимальное воздействие на цель (XII) имеют результирующие импли-канты 1 группы: Х4 - концентрация растворов, XI - вид бактерий, Х5 - гемолиз, Х2 - коэффициент участия эритроцитов в адгезии, ХЗ -средний показатель адгезии. Согласно данной модели, наиболее эффективно изменяет вирулентные свойства бактерий 3% раствор ацетоновой вытяжки. В его присутствии 68-73 % эритроцитов человека участвуют в адгезивном процессе с Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes. Под воздействием 1% раствора ацетоновой вытяжки, эритроциты барана участвуют в адгезии на 75,2-80,9 %. Это достоверно доказано в "эксперименте с Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Streptococcus pyogenes. Ацетоновая вытяжка влияет на процесс адгезии Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, снижая показатель адгезии до средней и низкой степени, а КУЭ при этом составляет 69-75%. Культура Pseudomonas aeruginosa при действии 1% ацетоновой вытяжки остается высокоадгезивной (4<СПА<5). При обработке 1% раствором ацетоновой вытяжки ингибируется синтез гемолизинов у Lysteria monocytogenes и Klebsiella pneumoniae. 3% раствор ингибирует синтез гемолизинов у hysteria monocytogenes. Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli при экспозиции с 1% и 3% растворами продолжают гемолизировать эритроциты, естественный процесс гемолиза не нарушается. У клинических штаммов Lysteria monocytogenes и Staphylococcus aureus при обработке 1% и 3% раствором ацетоновой вытяжки ингибируется синтез фосфофолипаз, существенно изменяются щ липолитические свойства. У культур Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae при Обработке ацетоновой вытяжкой ингибируется синтез протеолитиче-ских ферментов. Сравнивая результирующие импликанты прямой и обратной модели для цели XII и его значения, равного 1, можно кон-

статировать, что полностью аналогичных результирующих импликант нет. Это подчеркивает, что результирующие составляющие модели в полной степени характеризуют цель.

Анализ моделей 3 и 4 позволил также разделить значения мощностей на группы.

Фрагмент модели 3

Импликации ПРЯМЫЕ из файла: C:\AMCL\Base_u.txt

Переменная цели: XII; значение цели: 2; маска: отсутствует.

Совпало целевых и нецелевых строк: 20.

1. М= 61 (75< Х2 < 83) & (0<Х4<2) & (78<Х2<=82)

2. М= 57 (74 < Х2 < 87) & (0<=Х6<1) &

(1<=ХЗ<2) & (0< XI < 5)

3. М= 51 (1 < Х5 <= 2) & (0< Х4 < 2) & (4<Х1<=5)

4. М= 51 (1 <Х5<= 2) & (76<Х2<83) & (3<Х1<=5)

5. М= 50 (1 < Х5 <= 2) & (0< Х6 <= 1) & (4< XI <= 5)

6. М= 48 (76< Х2 < 83.6) & (3<Х1<5)

7. М= 46 (1< Х5 <= 2) & (70<= Х2 < 75) & (4<Х1<=5)

8. М= 44 (77< Х2 < 87) & (0<=Х6<1) & (79.6 < Х2 < 80.1)

9. М= 42 (74< Х2 < 85) & (0<=Х6<1) & (3<Х1<5)

10. М= 40 (79.4 < Х2 < 82) & (0<Х4<=2) &

(0<Х6<=1) & (1<Х5<=2)

Фрагмент модели 4

Импликации ОБРАТНЫЕ из файла: C:\AMCL\Base_u.txt

Переменная цели: XII; значение цели: 2; маска: отсутствует

Совпало целевых и нецелевых строк: 18.

1. М= 300 (0 <= Х4 < 1)

2. М= 157 (3 < ХЗ < 5.5) & (0< Х10 <= 1)

3. М= 125 (1<= Х5 < 2) & (3 < XI <= 5)

4. М= 108 (68 <Х2<73) & (2<Х1<5)

5. М= 105 (3 < ХЗ < 5) & (0<= Х7 < 1)

6. М= 100 (1 <= Х5 < 2) & (0< Х8 <= 1) & (0< Х6 <= 1)

На фоне других мощностей резко выделяется действие 1% раствора этанольной вытяжки на КУЭ, результирующая импликанта (75<Х4<83). Установлено, что при действии 3% раствора этанольной вытяжки, в адгезии участвуют 79,4-82% эритроцитов. На клеточном субстрате - эритроцитах барана, культура Klebsiella pneumoniae имеют среднюю степень адгезии. При воздействии 1% раствора этанольного экстракта на Pseudomonas aeruginosa сохраняется высокая степень адгезии, штаммы Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli и Streptococcus pyogenes становятся низкоадгезивными. Аналогично адгезия характеризуется в присутствии эритроцитов че-

ловека. При воздействии 3% раствора этанольной вытяжки на клеточный субстрат (эритроциты барана), Listeria monocytogenes, Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes характеризуются низкой и средне*} степенью адгезии. 1% раствор этанольной рытяжки при отсутствии экспозиции не влияет на синтез гемолизинов. 3% раствор при тех же условиях ингибирует гемолиз у Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae. Остальные штаммы сохраняют способность к процессу гемолизу эритроцитов.

Липолитические свойства Listeria monocytogenes и Staphylococcus ftureus изменяются под действием 1% и 3% растворов этанольного экстракта. Это объясняемся тем, что синтез фермента фосфолипазы ингибируется. Протеолцтические свойства Pseudomonas aeruginosa (синтез желатиназы), Staphylococcus aureus (синтез плазмокоагулазы) при воздействии этанольрой вытяжки шунгита изменяются в сторону ингибирования синтеза ферментов. Характеристика менее мощной III группы результирующих импликант представлена в приложении к диссертации. Сравнивая результирующие импликанты прямой и обратной модели для цели XI1 и его значения, равного 2, можно констатировать, что полностыд аналогичных результирующих импликант нет. Это подчеркивает, что результирующие составляющие модели в рол ной степени характеризуют цель.

Таким образом, окончательный анализ с помощью AMKJI, с прямыми расчетами (достижения цели) и расчетами от обратного (недостижения цели) позволил оценить и подтвердить результирующие импликанты, характерные для изучаемого процесса. А мощность результирующих импликант позволила оценить степень их влияния на поставленную цель.

ВЫВОДЫ

1. Изучено влияние биологически активных веществ, входящих в состав ацетоновой и этанольной вытяжек шунгитовой породы на адгезивную способность условно-патогенных бактерий.

2. Доказано уменьшение гемолизирующих свойств условно-патогенных бактерий под воздействием ароматических, гетероциклических и алифатических углеводородов, входящих в состав растворов вытяжек шунгитовой породы.

3. Установлено, что вещества, составляющие органическую часть вытяжек шунгитовой породы ингибируют ферментативные и биосинтетические процессы всех испытуемых бактериальных культур.

4. Доказано уменьшение синтеза бактериальных факторов защиты и агрессии (секреторных ферментов) под влиянием биологически-ак-

тивных веществ, идентифицированных в растворах вытяжек.

5. С помощью AMKJI и МКРА достоверно установлено наличие изменений вирулентных свойств условно-патогенных бактерий при воздействии растворов экстрактов шунгитовой породы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Изучение механизмов, обеспечивающих прикрепление (адгезию) бактерий к клеткам-мишеням, является эффективной предпосылкой для создания профилактических антиадгезивных препаратов на основе шун-гита, направленных на снижение или предотвращение колонизации тканей хозяина и получения высокоэффективных антибактериальных препаратов типа антисептиков.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рекомендованных ВАК журналах

1. Серегина Н.В., Честнова Т.В., Хадарцев А.А. Влияние этанольного экстракта органической массы шунгитовой породы (ОМШП) на культуру Р -гемолитического стрептококка. // Вестник новых медицинских технологий.- 2007.- №4.- С. 64.

2. Серегина Н.В., Честнова Т.В. Адаптивные механизмы и устойчивость сальмонелл к действию уксусно-кислотного экстракта органической массы шунгитовой породы. // Вестник новых медицинских технологий.- 2007,- №4.- С. 207.

3. Серегина Н.В., Честнова Т.В. Ингибирование протеолитических и сахаролитических ферментов Pseudomonas aeruginosa под действием экстракта шунгита. // Вестник новых медицинских /технологий,-2008.-T.XV, №4.-С.167-168.

4. Серегина Н.В., Честнова Т.В. Изучение влияния ацетонового экстракта органической массы шунгитовой породы на адгезивные свойства энтеробактерий // Вестник новых медицинских технологий.- 2008.-T.XV, №4,- С.168-170.

Материалы научно-практических конференций

5. Серегина Н.В., Прокопченков Д.В., Честнова Т.В. Химический состав и биологическая активность экстрактов органической массы шунгитовой породы. // Медицинская экология: сборник статей VI Международной научно-практической конференции,- Пенза, 2007.-С. 65-71.

6. Серегина Н.В., Честнова Т.В., Прокопченков Д.В. Изучение влияния ацетонового экстракта органической массы шунгитовой породы на бактерии. // Медицинская экология: сборник статей VI Международной научно-практической конференции.- Пенза, 2007,- С. 75-78.

7. Серегина Н.В., Честнрва Т.В. Природа биологической активности толуольного экстракта органической массы шунгитовой породы. // Состояние биосферы и здоровье людей: сборник статей VII Международной научно-практической конференции.- Пенза: РИО ПГСХА, 2007.- С. 186-189.

8. Серегина Н.В., Честнова Т.В. Современные представления о происхождении шунгитовых пород. // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина // XXXXIII научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет): Сборник науч-

■ ных трудов кафедры СГ и ПД/ под. общ. ред. Т.В. Честновой,- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.- С. 103-107.

9. Серегина Н.В., Прокопченков Д.В., Честнова Т.В. Влияние ацетонового и хлороформного экстракта органической массы шунгитовой породы на бактерии. // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина // XXXXIII научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет): Сборник научных трудов кафедры СГ и ПД/ под. общ. ред. Т.В. Честновой.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.- С. 107-110.

Ю.Серегина Н.В., Честнова Т.В. Природа биологической активности толуольного экстракта органической массы шунгитовой породы (ОМШП). // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина // XXXXIII научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет): Сборник научных трудов кафедры СГ и ПД/ под. общ. ред. Т.В. Честновой.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.-С.110-113.

11. Серегина Н.В., Честнова Т.В., Дешко И.В. Адгезия клинических штаммов Klebsiella pneumoniae/pneumoniae к эукариотическим клеткам и влияние на нее экстрактов шунгита). // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина // XXXXIV научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский институт): Сборник научных трудов кафедры СГ и ПД/ под. общ. ред. Т.В. Честновой.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2008,- С.76-81.

12. Серегина Н.В., Честнова Т.В., Дешко И.В. Экстракты шунгита, как способ воздействия на адгезию Streptococcus pyogenes к эритроцитам человека.). // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина // XXXXIV научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский институт): Сборник научных трудов кафедры СГ и ПД/

под. общ. ред. Т.В. Честновой,- Тула: Изд-во ТулГУ, 2008.- С. 81-84.

13. Серегина Н.В., Дешко И.В. Изменение протеолитических и са-харолитических ферментов Pseudomonas aeruginosa под действием экстракта шунгита. // Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина //XXXXIV научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский институт): Сборник научных трудов кафедры СГ и ПД/ под. общ. ред. Т.В. Честновой,- Тула: Изд-во ТулГУ, 2008.- С. 84-87.

Тезисы

14. Серегина Н.В., Прокопченков Д.В. Химический состав и биологическая активность продуктов хлороформного экстракта органической массы шунгитовой породы. // II магистерская научно-техническая конференция: Тезисы докладов.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007,- С. 327-328.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БАВ - биологически активные вещества

СПА - средний показатель адгезии

КУЭ - коэффициент участия эритроцитов

ИАМ - индекс адгезивности микроорганизмов

МКРА - множественный корреляционно-регрессионный анализ

AMKJI - алгебраическая модель конструктивной логики

РПК - реакция плазмокоагуляции

ФП - факторы патогенности

ИП - инфекционный процесс

ИС - интеллектуальная система

М - мощность

Отпечатано в Издательском центре ТГПУ им Л Н. Толстого 300026, Тула, просп Ленина, 125. Формат 60 х 90/16. Бумага офсетная Печать трафаретная Усл. печ л 1,75. Тираж 100 экз. Заказ 08/078.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Патогенность бактерий и инфекционный процесс.

1.2. Генетические особенности патогенности.

1.3. Адгезия.

1.4. Влияние различных химических и биологических агентов на адгезивность бактерий.

1.5.Гемолизины бактерий.

1.6. Ферменты патогенности.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Подготовка бактериальных культур.

2.2.2. Подготовка вытяжек веществ шунгитовой породы и бактериальных взвесей.

2.2.3. Методика изучения адгезивной активности бактерий.

2.2.4. Изучение гемолитической активности бактерий.

2.2.5. Изучение биохимических свойств бактерий.

2.2.6. Методы системного анализа.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ, АЛИФАТИЧЕСКИХ И АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ АЦЕТОНОВОЙ И ЭТАНОЛЬНОЙ ВЫТЯЖЕК НА

ВИРУЛЕНТНЫЕ СВОЙСТВА БАКТЕРИЙ.

3.1. Результаты изучения адгезивных свойств бактерий на субстрате -эритроцитах барана.

3.2. Результаты изучения адгезивных свойств бактерий на субстрате эритроцитах человека.

3.3. Результаты изучения гемолитической активности бактерий.

3.4. Результаты изучения ферментативной (биохимической) активности бактерий.

3.4.1. Результаты изучения желатиназной активности бактерий.

3.4.2. Результаты изучения коагулазной активности бактерий.

3.4.3. Результаты изучения липазной активности бактерий.

Глава 4. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ФАКТОРОВ ВИРУЛЕНТНОСТИ БАКТЕРИЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ

ВЫТЯЖЕК ШУНГИТОВОЙ ПОРОДЫ.

Интенсивная деятельность человека на современном этапе развития науки и технологии требует изучения веществ биосферы, находящихся в земных недрах, а также большого числа индивидуальных химических соединений, выделенных из природных источников.

Последнее время знаменуется открытиями, в результате которых, биология, медицинская наука и практика, все чаще используют достижения современной химии. Медицина обогащается большими количествами новых лекарственных препаратов, а сырьем для их получения часто служат горные породы, руды, нефть, сланцы, каменный уголь. Особый интерес привлекает шунгитовая порода, собственно шунгит, и экстракты шунгита. Единственное в мире, уникальное промышленное Зажогинское месторождение шунгита находится в Карелии, в окрестностях села Толвуй. Запасы месторождения составляют 30 миллионов тонн, производительность карьера составляет 60 тясяч тонн в год. Разработка и выявление природных веществ с биологически активными свойствами на сегодня, является перспективным направлением в науке.

Для всестороннего изучения шунгита и экстрактов шунгитовой породы, необходимо интегрировать естественнонаучные и математические знания. Общеизвестно о сорбирующих свойствах шунгита, об использовании препаратов на его основе в качестве экологически чистых иммуномодуляторов, адаптогенов, антиоксидантов, о возможности профилактики и лечения гнойно-воспалительных заболеваний [47, 70, 77].

В доступных нам литературных источниках и публикациях в интернете имеются лишь общие сведения о шунгитовых породах, геологической характеристике, о теориях происхождения шунгита и сообщения о его применении в различных областях хозяйства, в том числе в фармакологии и медицине. Но нет сведений о влиянии биологически активных веществ, входящих в состав экстрактов шунгита на механизмы патогенеза в инфекционных процессах, вызванных условно-патогенными бактериями. В связи с постепенным снижением клинической эффективности много лет применяемых антимикробных препаратов, возникает целесообразность проведения тщательной переоценки групп биологически активных веществ из-за их резистентности к сегодняшней микрофлоре [5, 83]. Учитывая, что в предыдущих работах [71, 72, 77] было установлено бактерицидное и бактериостатическое действие растворов вытяжек шунгитовой породы, для более детального изучения процессов на уровне клетки нами были проведены эксперименты по изучению адгезии, гемолиза, биохимической активности условно-патогенных бактерий. Так как условно-патогенные бактерии обладают разнообразными факторами вирулентности и у них отсутствует нозологическая специфичность и органотропность, то они имеют большое количество входных ворот, реализуют множественные механизмы и пути передачи инфекции. На фоне снижения гуморального и клеточного иммунитета в человеческой популяции, они являются ведущими возбудителями гнойно-воспалительных инфекций [14, 15, 25].

В настоящее время получены экстракты шунгитовой породы и изучен их вещественный состав. Но нет достоверных данных о влиянии экстрактов на адгезию, которая является пусковым этапом инфекционного процесса, на факторы вирулентности, биохимическую активность условно-патогенных бактерий и на их биологические особенности. Не изучено влияние на функциональную активность ферментов, ассоциированных с патогенностью бактерий. Нет сведений об использовании методов системного анализа в изучении влияния веществ, входящих в состав экстрактов шунгитовой породы на факторы вирулентности бактерий.

Все вышеизложенное определяет значимость работы и актуальность темы исследования.

Цель исследования: используя методы системного анализа установить изменения вирулентных свойств условно-патогенных бактерий, при взаимодействии их с природными биологически активными веществами, находящимися в составе шунгитовой породы.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить влияние веществ, входящих в состав вытяжек, полученных из шунгитовой породы, на адгезивную способность условно-патогенных бактерий.

2. Оценить влияние растворов вытяжек на гемолизирующие свойства бактерий.

3. Изучить действие веществ, входящих в состав органического вещества шунгитовой породы, на биохимические и ферментативные свойства бактерий.

4. Определить изменение бактериальных факторов защиты и агрессии под действием биологически активных веществ шунгитовой породы.

5. Используя методы системного анализа достоверно установить наличие изменений вирулентных свойств условно-патогенных бактерий при взаимодействии их с биологически активными веществами, входящими в состав шунгитовой породы.

Научная новизна

Впервые проведено исследование изменений вирулентных свойств широкой группы условно-патогенных бактерий при воздействии на них биологически активных веществ: ароматических, алифатических и гетероциклических углеводородов, входящих в состав вытяжек шунгитовой породы.

Впервые выявлена и установлена динамика изменения активности ферментативных реакций, обеспечивающих формирование патогенеза гнойно-воспалительных заболеваний, под влиянием 1% и 3% растворов вытяжек шунгитовой породы.

Определены и обоснованы необходимые концентрации растворов вытяжек и временные интервалы, необходимые для проявления биологической активности.

Впервые выявлены и обоснованы причинно-следственные связи между изменениями вирулентных свойств бактерий, являющихся этиологическими агентами гнойно-воспалительных заболеваний под действием ароматических, алифатических и гетероциклических углеводородов в составе шунгитовой породы.

С помощью методов системного анализа достоверно установлено снижение адгезивных, гемолизирующих свойств бактерий, выявлено изменение биохимических свойств и ферментативной активности условно-патогенных бактерий.

Научно-практическая значимость

Установление взаимоотношений между бактериальным патогеном и эукариотической клеткой при формировании межклеточных контактов на ранних этапах инфекционного процесса рассматривается нами как наиболее важное звено в ходе патогенетических событий и определяет дальнейшее течение заболевания. Именно на этой стадии растворы биологически активных составляющих шунгитовой породы активно действуют на условно-патогенные бактерии. Изучение механизмов, обеспечивающих прикрепление (адгезию) бактерий к клеткам-мишеням, является эффективной предпосылкой создания профилактических антиадгезивных препаратов на основе шунгита, направленных на снижение или предотвращение колонизации тканей хозяина. Достоверно доказано активное влияние вытяжек шунгитовой породы на гемолизирующие, ферментативные и биохимические свойства бактерий, что может быть рекомендовано для производства противобактериальных препаратов, типа антисептиков.

Апробация работы

Диссертация апробирована на расширенном заседании кафедры санитарно-гигиенических и профилактических дисциплин, медико-биологических дисциплин медицинского института ТулГУ. На основании открытого голосования единогласно рекомендована к публичной защите (Тула, 2008).

Материалы исследований доложены на: II Магистерской научно-технической конференции «Химия и электрохимия» (диплом I степени, Тула, 2007); VI Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (диплом I степени, Тула, 2007); VI Международной научно-практической конференции «Медицинская экология» (Пенза, 2007); VII Международной научно-практической конференции «Состояние биосферы и здоровье людей» (Пенза, 2007); XXXXIII научно-практической конференции професорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский факультет) «Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина» (Тула, 2007), XXXXIV научно-практической конференции професорско-преподавательского состава ТулГУ (медицинский институт) «Общественное здоровье и здравоохранение: профилактическая и клиническая медицина» (Тула, 2008).

Внедрение результатов исследования

Результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры санитарно-гигиенических и профилактических дисциплин лечебного факультета медицинского института Тульского государственного университета и в рабочий процесс Городской централизованной диагностической бактериологической лаборатории города Тулы.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 148 страницах, включает 20 таблиц, 30 рисунков. Состоит из введения, 4 глав (обзор литературы, объекты и методы исследования, 2 главы, содержащие результаты собственных исследований), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы (108 наименований, из них 102 отечественных и 6 иностранных).

ВЫВОДЫ

1) Изучено влияние биологически активных веществ, входящих в состав ацетоновой и этанольной вытяжек шунгитовой породы на адгезивную способность условно-патогенных бактерий.

2) Доказано уменьшение гемолизирующих свойств условно-патогенных бактерий под воздействием ароматических, гетероциклических и алифатических углеводородов, входящих в состав растворов вытяжек шунгитовой породы.

3) Установлено, что вещества, составляющие органическую часть вытяжек шунгитовой породы ингибируют ферментативные и биосинтетические процессы всех испытуемых бактериальных культур.

4) Доказано уменьшение синтеза бактериальных факторов защиты и агрессии (секреторных ферментов) под влиянием биологически-активных веществ, идентифицированных в растворах вытяжек.

5) С помощью АМКЛ и МКРА достоверно установлено наличие изменений вирулентных свойств условно-патогенных бактерий при воздействии растворов экстрактов шунгитовой породы.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Установление взаимоотношений между бактерией и эукариотической клеткой при формировании межклеточных контактов с помощью адгезинов, гемолизинов и секреторных факторов патогенности, характеризует инфекционный процесс на ранней стадии. Именно тогда растворы биологически активных составляющих вытяжек шунгитовой породы активно действуют на условно-патогенные бактерии. Изучение механизмов, обеспечивающих прикрепление (адгезию) бактерий к клеткам-мишеням, является эффективной предпосылкой для создания профилактических антиадгезивных препаратов на основе шунгита, направленных на снижение или предотвращение колонизации тканей хозяина и получения высокоэффективных антибактериальных препаратов типа антисептиков.

1. Абдрахманов А.Р., Брудастов Ю.А., Абдрахманов Р.А., Журлов О.С. Влияние лечебной грязи на жизнеспособность и персистентные свойства бактерий. // ЖМЭИ.- 1997. №4.- С. 89-92.

2. Агапова О.В., Бондаренко В.М. Бактериальные Ig А протеазы. // ЖМЭИ.-1998. №2.- С.121-125.

3. Агапова О.В., Бондаренко В.М., Поликарпов Н.А., Лыкова Е.А. и др. Ферменты патогенности клинических штаммов Klebsiella pneumoniae. // ЖМЭИ,- 1999. №2.- С.5-8.

4. Алексахина Н.Н., Мирясова Л.В., Баснакьян И.А. Влияние оксидов металлов на рост, гемолитические и серологические свойства Klebsiella pneumoniae. //ЖМЭИ.- 2002. №6.- С.13-18.

5. Баренбойм Г.М., Маленков А.Г. Биологически активные вещества. Новые принципы поиска. М.: Наука, 1986.- 363 с.

6. Баснакьян И.А., Мельникова В.А. Стрессовые белки у бактерий. // ЖМЭИ.- 1996. №6.- С. 99-103.

7. Белая Ю.А., Белая О.Ф. Вирулентность энтеробактерий и иммунитет. // ЖМЭИ.- 1996. №4.- С.108-112.

8. Белобородов В.Б., Митрохин С.Д. Стафилококковые инфекции. // Инфекции и антимикробная терапия. 1999.-Т.5. №1.-С.12-18.

9. Белова В.И., Соболева М.В., Цвирова И.М. и др. Влияние электрохимически активных растворов на ультраструктуру клеток синегнойной палочки. // Всероссийск. конфер. «Методы и средства стерилизации и дезинфекции в медицине» Тез.докл .- Удмуртия .-1992. С.7.

10. Бешелев С. Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок.- М.: Статистика, 1990.- 262 с.

11. Блехман И.И., Мышкина А.Д., Поновко Я.Г. Прикладная математика: предмет, логика, особенности подхода.- К.:Наукова думка, 1996.- 270 с.

12. Бойко О.В. Персистентные характеристики Listeria monocytogenes, выделенных из различных источников. // ЖМЭИ.- 1998. №4.- С.23-25.

13. Бондаренко В.М. Общий анализ представлений о патогенных и условно-патогенных бактериях. // ЖМЭИ.- 1997. №4.- С. 20-26.

14. Бондаренко В.М. Факторы патогенности бактерий и их роль в развитии инфекционного процесса. // ЖМЭИ.- 1999. №5.- С.34-39.

15. Бондаренко В.М., Голубев А.В. Гемолизины энтеробактерий и их связь с вирулентностью возбудителя. // ЖМЭИ .-1988. №11.- С.103-109.

16. Бондаренко В.М., Мавзютов А.Р. Типы секреции и регуляции функциональной активности молекул, ассоциированных с патогенностью энтеробактерий. // ЖМЭИ.- 2002. №5.- С. 86-91.

17. Бондаренко В.М., Мавзютов А.Р., Габидуллин З.Г. Термостабильные энтеротоксины условно-патогенных представителей Enterobacteriaceae. // ЖМЭИ.- 1998. №3.- С. 104-107.

18. Бондаренко В.М., Wu Gang, Barcus М.М. Адгезивная активность клинических штаммов клебсиелл. //ЖМЭИ.- 1996. №2.- С.104-109.

19. Бондаренко В.М., Мавзютов А.Р., Elitza Golkocheva Секретируемые факторы патогенности энтеробактерий. // ЖМЭИ.- 2002. №1.- С. 84-90.

20. Бондаренко В.М., Ценева Г.Я., Березина JI.A. и др. Адгезивная активность Klebsiella pneumoniae, контролируемая плазмидой 55 МД. // ЖМЭИ.- 1996. №4.- С. 3-6.

21. Борисов Л.Б. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: уч. М.: ООО «МИА», 2005. 736 с.

22. Брилис В.И., Брилене Т.А., Х.П. Ленцнер Х.П. и др. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов. // Лабораторное дело.-1986. №4.-С. 210-212.

23. Бухарин О.В. Персистенция бактериальных патогенов как результат отношений в системе паразит-хозяин. // ЖМЭИ.- 1997. №4.- С.3-9.

24. Бухарин О.В., Гинцбург А.Л., Романова Ю.М., Эль-Регистан Г.И. Механизмы выживания бактерий. М.: Медицина .- 2005., 367 с.

25. Вестник ассоциации заслуженных врачей Российской Федерации. 2007.-С.12-14.

26. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента.-М.: Статистика, 2001.-262 с.

27. Волина Е.Г., Саруханова Л.Е. Основы общей микробиологии, иммунологии и вирусологии. Уч. пособие,- М.: Медицина, 2004.- 256 с.

28. Глинский В.В., Ионин В.Г. Статистический анализ. Учебное пособие. Изд. 2-е перераб. и доп.- М.: ИИД «ДИЛИНЪ», 1998.- 264 с.

29. Голубева И.В., Килессо В.А., Киселева Б.С. Энтеробактерии. Руководство для врачей / под ред. В.И.Покровского.- М.: Медицина, 1985, 321 с.

30. Горлина М.Х. Железо и патогенность бактерий. // ЖМЭИ.- 1998. №3. С. 103-107.

31. Гриценко В.А., Дерябин Д.Г., Брудастов Ю.А., Бухарин О.В. Механизмы уропатогенности бактерий. // ЖМЭИ.- 1998. №6.- С. 93-98.

32. Гусев М.В. Микробиология. 5-е изд., М.: Изд. центр Академия.- 2004., 464 с.

33. Гущин И.С. Некоторые молекулы адгезии и их клеточное представительство. -М.: «Фармарус Принт»,- 1998.- С. 246-248.

34. Далин М.В.,Фиш Н.Г. Белковые токсины микробов.- М.: Медицина, 1980, 224 с.

35. Дж. Тьюки Анализ результатов наблюдений.- М.: Мир, 2001.- 693 с.

36. Дмитриева Н.Ф., Брико Н.И., Вылегжанина Е.С. и др. Гидрофобность Streptococcus pyogenes как возможный маркер его вирулентности. // ЖМЭИ.- 1996. №2.- С. 21-24.

37. Дмитриева Н.Ф., Тимофеев Ю.М., Брико Н.И. Липотейхоевые и тейхоевые кислоты патогенных стрептококков: структура, функции, роль во взаимодйствии возбудителя с макроорганизмом. // ЖМЭИ.-2007. №6.- С. 100-107.

38. Домарадский И.В. Вирулентность бактерий как функция адаптации.// ЖМЭИ.- 1997. №4.- С. 16-20.

39. Домарадский И.В. Некоторые проблемы адаптации патогенных бактерий к окружающей среде. //ЖМЭИ.- 1997. №4.- С. 31-35.

40. Еропкина Е.М., Афиногенов Т.Е., Еропкин М.Ю. Влияние отдельных сывороточных белков и нативной сыворотки крови на адгезию Staphylococcus aureus к клеткам in vitro. // ЖМЭИ.- 1995. №5.- С. 19-23.

41. Блинов Н.П. Общие закономерности строения и развития микробов-продуцентов биологически активных веществ. Л. Медицина, 1977.- 288 с.

42. Ефимова М.Р., Петрова Е.В., Румянцев В.Н. Общая теория статистики. Учебник.- М.: ИНФРА-М, 1998.- 416 с.

43. Жеребцова Н.Ю., Баймиев А.Х., Валишин Д.А., Мавзютов А.Р. Генетические маркеры патогенности условно-патогенных энтеробактерий, выделенных у детей и подростков при острых кишечных инфекциях. // ЖМЭИ.- 2007. №2.- С. 3-8.

44. Зайцева Е.А., Сомов Г.П. Влияние температуры на адгезивные свойства листерий. // ЖМЭИ.-2006. №3.- С. 20-23.

45. Зубков М.Н. Неферментирующие бактерии: классификация, общая характеристика, роль в патологии человека. Идентификация Pseudomonas spp. и сходных микроорганизмов. // Инфекции и антимикробная терапия .-Т.5. №1.- С. 24-30.

46. Калинин Ю.К., Субботина Т.И., Туктамышев И.И., Туктамышев И.Ш., Хадарцев А.А., Яшин А.А. Шунгит камень здоровья: Информационный листок. Тула: Тульский полиграфист. 2003.- С.8-10.

47. Карпова Т.И., Ермолаева С.А., Лопырев И.В. и др. Новые методы идентификации Listeria monocytogenes. // КМАХ.- 2001. Т.3.-№3.

48. Кветная А.С., Костюкова Н.Н., Ианова В.В. и др. Адгезия Streptococcus pneumoniae. //ЖМЭИ.- 1995. №5.- С. 23-26.

49. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология: уч.- СПб.: СпецЛит, 2002.- 591 с.

50. Кострова Ю.М., Шеховцева Н.В. Антибиотикорезистентность гемолитических бактерий в зависимости от содержания железа в бактериальных клетках. // ЖМЭИ.- 2005. №4.- С. 75-77.

51. Кочеровский Ю.Э., Нечмирев А.Б. Информативность ДНКазной активности при идентификации золотистого стафилококка.// Лабораторное дело,- 1986. №5.- С. 300-302.

52. Кремер Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: Учебник для вузов.- М., ЮНИТИ-ДАНА, 2002.- 543 с.

53. Куценко С.А. Токсикодинамика, http://www.medline.ru/public /monografy/ toxicology

54. Лищенко Н.М., Басканьян И.А. Симметричная и асимметричная деградация рибосом у бактерий при минимальных бактерицидных воздействиях. // ЖМЭИ.- 1996. №5- С. 95-96.

55. Мавзютов А.Р., Фиалкина С.В., Бондаренко В.М. «Острова» патогенности условно-патогенных энтеробактерий. // ЖМЭИ.- 2002. №6.- С.5-9.

56. Макаренко Т.А., Станиславский Е.С. Иммунологическое изучение белков клеточной стенки Pseudomonas aeruginosa. // ЖМЭИ.- 1996. №2.-С.7-9.

57. Макаренкова И.Д., Запорожец Т.С.,Беседнова Н.Н. и др. Изучение воможности снижения адгезивной активности Corynebacterium diphtheriae биополимерами природного происхождения. http://nature. web. ru

58. Макаренкова И.Д., Компанец Г.Г., Запорожец Т.С. Ингибирование адгезии патогенных микроорганизмов на эукариотических клетках. // ЖМЭИ.-2006. №3.- С. 121-125.

59. Маянский А.Н. Патогенетическая микробиология: руководство /А.Н.Маянский.- Н.Новгород: Изд. НГМА, 2006.- 520 с.

60. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Уч./ под ред. А.А.Воробьева.- 2-е изд.- М.: ООО «МИА», 2006.- 704 с.

61. Методические рекомендации № 28-6/7 «Выявление гемолитических, адгезивных и энтеротоксигенных свойств энтеробактерий». М., 1987.

62. Методические рекомендации к контролю питательных сред по биологическим показателям. М.,1980.

63. Методические рекомендации к контролю питательных сред по биологическим показателям и ведению тест культур при работе бактериологических лабораторий. Тула, 2000.

64. Мороз А.Ф. Синегнойная инфекция.- М.: Медицина, 1988.- 256 с.

65. Мощенский В.А. Лекции по математической логике.- Минск, Изд-во Белорусского университета, 1973.- 160 с.

66. Мушкамбаров H.H., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология.- М.: ООО? «МИА», 2003.- 544 с.

67. Овчинников Ю.А. Биоорганическая химия.- М.: Просвещение, 1987.-815 с.

68. Одинцов Ю.Н. Инфекционный процесс как форма симбиоза популяций патогенных бактерий и человека./ Ю.Н.Одинцов, В.М.Перельмутер // Сибирский мед. журнал.- 2003.- № 1-2.- С. 45-47.

69. Платонов В.В., Хадарцев A.A., Швыкин А.Ю., Прокопченков Д.В. Особенности химического состава экстрактов ОМШП Зажогинского месторождения Карельского Заонежья. // ЖПХ., 2006., Т.79. Вып. 10., С.1601.

70. Платонов В.В., Швыкин А.Ю., Прокопченков Д.В., Чилачава К.Б. Особенности химического состава и биологическая активность экстрактов ОМШП Зажогинского месторождения Карельского Заонежья.// Вестник ТГПУ им. Л.Н.Толстого.- 2007. №4.- С.12-20.

71. Позмогова И.Н. Культивирование микроорганизмов в переменных условиях.- М.: Наука.- 1983.- 104 с.

72. Попкова С.М., Кичигина Е.Л., Лещук С.И. и др. Оценка влияния отваров лекарственных растений и противобактериальных антител к бифидобактериям на их адгезию in vitro. // ЖМЭИ.- 2004. №2.- С. 70-74.

73. Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии. Под ред. Л.С.Страчунского, Ю.Б.Белоусова, С.Н.Козлова. Смоленск: МАКМАХ., 2007.- 464 с.

74. Приказ МЗ СССР № 535 «Об унификации микробиологических (бактериологических) методов исследования, применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждениях» М., 1987.

75. Прокопченков Д.В. Системный анализ биологической активности шунгитовой породы на основе ее вещественного состава. Автореферат дисс. канд. биол. наук, Тула, 2008.

76. Рожавин М.А. Исследование патогенности Pseudomonas aeruginosa. // ЖМЭИ.- 1988. №3.- С.107-111.

77. Руднов В.А. Современное клиническое значение синегнойной инфекции и возможности ее терапии у пациентов отделений реанимации. // Инфекции и антимикробная терапия.- 2002. Т.4.- №6, С 6-8.

78. Рябиченко Е.В., Бондаренко В.М. Механизмы синергического летального действия лииополисахарида энтеробактерий и стафилококкового энтеротоксина типа А. // ЖМЭИ.- 1998. №4.- С. 80-85.

79. Ряпис JI.A., Беляков В.Д. Инвазивная стрептококковая инфекция группы А. //ЖМЭИ.- 1996. №1.- с. 96-100.

80. Ряпис JI.A., Липникий A.B. Микробиологические и популяционно-генетические аспекты патогенности бактерий. // ЖМЭИ.- 1998. №6.-С. 109113.

81. Сазыкин Ю.О. Современные пути поиска новых антибактериальных агентов: предложения и дискуссии. // Антибиотики и химиотерапия.- 1998. №12.- С. 4-7.

82. Санитарные правила «Порядок учета, хранения и транспортировки микроорганизмов I-IV групп патогенности.» М., 1995.

83. Сидоренко C.B. Инфекционный процесс как «диалог» между хозяином и паразитом. //КМАХ.- 2001. Т.З. №4.- С.1-22.

84. Сидоренко C.B. Клиническое значение антибиотикорезистентности грамположительных микроорганизмов. // Инфекции и антимикробная терапия.- 2005. Т.5.- №2.- С. 48-59.

85. Сидоренко C.B., Борисенко Е.Г., Ванькова A.A., Войно Л.И. Микробиология.- М.: ИНФРА- М., 2005.- 287 с.

86. Сидоренко C.B., Яковлев C.B. Инфекции в интенсивной терапии. 2-е изд., перераб и доп.- М.: «Бионика», 2003.- С.18-29.

87. Скальный A.B., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине,- М.: «ОНИКС 21 век»: Мир, 2004.- 272 с.

88. Современная микробиология. Прокариоты. Т.1 Пер. с англ. /Под ред. Й.Ленгелера, Г.Древса, Г.Шлегеля.- М.: Мир, 2005.- 654 с.

89. Современная микробиология. Прокариоты. Т.2 Пер. с англ. /Под ред. Й.Ленгелера, Г.Древса, Г.Шлегеля.- М.: Мир, 2005.- 496 с.

90. Теория статистики: учебник / под ред. Г.Л. Громыко.- М.: ИНФРА-М, 2000.-414 с.

91. Тотолян А.А., Малеев В.В. Современные проблемы стрептококковой инфекции. // ЖМЭИ.- 1996. №2.- С. 117-120.

92. Тришин А.В., Жданович М.Ю., Савватеева Л.В. и др. Протеазная активность Klebsiella pneumoniae различной вирулентности. // ЖМЭИ.-2004. №4.- С. 7-11.

93. Усвяцов Б.Я., Ханина Е.А., Бухарин О.В. Взаимодействие бактерий и эритроцитов. // ЖМЭИ.- 2005. №4.- С. 89-95.

94. Хазиев А.Ф., Михайлова Н.А., Блинкова Л.П. Взаимодействие а -токсина Staphylococcus aureus с клетками эукариотов и их мишенями. // ЖМЭИ.-2006. №2.-С. 110-114.

95. Хромушин В.А. Алгебраическая модель количественной оценки влияния значений переменных на результат // Вестник новых медицинских технологий.- Тула: НИИ новых медицинских технологий.- 2003.- №4, Т.Х.-С. 68-70.

96. Хромушин В.А. Методология обработки информации медицинских регистров.- Тула: ТГУ, 2005.- 120 с.

97. Хромушин В.А., Черешнев А.В., Честнова Т.В. Информатизация здравоохранения. Уч. пособ.- Тула: Изд-во ТулГУ, 2007.- 207 с.

98. Честнова Т.В., Григорьев Ю.И. Современные проблемы листериоза: распространенность, эпидемиология, бактериологическая диагностика. Изд-во Тул ГУ, 2002.- 85 с.

99. Шмит К. К., Мейсик К.С., О 'Брайен А.Д. Бактериальные токсины: друзья или враги? // Клиническая микробиология и химиотерапия.-2000.- 2 (1).-С.4-15.

100. Щеглов В.Н., Хромушин В.А. Интеллектуальная система на базе алгоритма построения алгебраических моделей конструктивнойинтуиционистской) логики. // Вестник новых медицинских технологий.-Тула: НИИ новых медицинских технологий,- 1999.- №2.- С. 131-132.

101. Bantel Н., Sinha В., Domschke W. Toxin is a mediator of Staphylococcus aureus-induced cell death and activates caspases via the intrinsic death pathway independently of death receptor signaling. J.Cel.Biol. 2001, 155 (4): 637-648.

102. Bod E.F., Hartl D.L. Chromosomal regions specific to the pathogenic isolates of Escherichia coli have a phylogenetically clustered distribution. J. Bacteriol. 1988, 180: P. 1159-1165.

103. Brunder W., Karch H. Genome plasticity in Enterobacteriaceae. Int. J. Med. Microbiol. 2000, 290: P. 153-165.

104. Finlay B.B., Falkow S. Common themes in microbial pathogenicity revisited. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1997, 61: P. 136-169.

105. Hacker J., Oehler-Blum G., Muhlodorfer I., Tschape H. Pathogenicity island of virulent bacteria: structure, function and impact on microbial evolution. Mol. Microbiol. 1997, 23: P. 1089-1097.

106. Koster M., Bitter W., Tommassen J. Protein secretion mechanisms in gramnegative bacteria. Int. J. Med. Microbiol. 2000, 290: P. 325-331.116