Вплив електромагнітних полів на біологічні властивості токсиноутворюючих коринебактерій - Автореферат

Передача патогенів від інфікованих до здорових осіб у значній мірі обумовлена здатністю бактерій проникати через природні барєри та протидіяти неспецифічним факторам захисту організму людини (Волянський Ю.Л., Бабич Є.М. і співав., 1999; Young D. et al., 2002; Беляев Н.Е., 2004). У звязку з цим важливо знати, які фактори сприяють формуванню популяцій збудника дифтерії з різною здатністю бактерій до персистенції. Послідуючі роботи по вивченню впливу різних фізичних чинників на біологічні властивості збудників дифтерії показали, що оптичні (лазерні) та ультрафіолетові промені, зокрема, можуть викликати активацію гену токсигенності, зниження адгезивних властивостей, зміну антикомплементарної та антилізоцимної активності у досліджених бактерій (Мироненко Л.Г., 2001; Бирюкова С.В. и соавт., 2003; Волянський Ю.Л. та співав., 2004). Не визначені особливості дії фізичних факторів на продукцію коринебактеріями гіалуронідази та нейрамінідази, які забезпечують високі інвазивні властивості, не розкритими залишаються питання впливу хвильових чинників на кінетику росту та антикомплементарну активність штамів. Обраний напрямок досліджень може стати перспективним не тільки для зясування в експериментах окремих особливостей формування епідемічно значущих популяцій збудника дифтерії, але й для розробки технологій одержання штамів коринебактерій із заданими біологічними властивостями.У дисертації наведено теоретичне узагальнення впливу низькоенергетичних фізичних індукторів, що обумовлюють зміни біологічних властивостей токсиноутворюючих коринебактерій, і нове вирішення наукового завдання щодо встановлення ролі міліметрових хвиль різних частотних діапазонів у формуванні субпопуляцій патогенів з низькими та високими інвазивними властивостями. Визначена можливість змінювати кінетику росту та антикомплементарні властивості, гіалуронідазну та нейрамінідазну активності у збудника дифтерії, що робить перспективними розробки нових технологій стосовно одержання штамів із заданими властивостями та прискорення процесів накопичення біомаси бактерій. Встановлено, що застосування хвильового чинника в частотному діапазоні 42,2 ГГЦ викликає, впродовж фази логарифмічного розвитку тест-культур, зниження приросту біомаси субпопуляцій, а під впливом індуктора з коливанням 61,0 ГГЦ - в зазначеній стадії спостерігається підвищення кінетики росту коринебактерій. Визначено, що опромінення в діапазоні 42,2 ГГЦ обумовлює пригнічення у біообєктів розщеплення гіалуронової кислоти, сіалових кислот, глюкози та зниження каталітичної здатності цитратсинтетази (р<0,05); в той час як індуктор з частотою 61,0 ГГЦ підвищує швидкість розщеплення глюкози і ферментації гіалуронової та сіалових кислот, збільшує активність цитратсинтетази та посилює протикомплементарну дію (р<0,05). Застосування фізичного чинника із коливанням хвиль 42,2 ГГЦ обумовлює зниження здатності мікробних клітин прикріплюватись до еритроцитів, а міліметрові хвилі з частотою коливань 61,0 ГГЦ, навпаки, викликають стимулюючий ефект.

Основний зміст дисертації коринебактерія надзвичайновисокочастотний опромінення токсиноутворення

У дисертації наведено теоретичне узагальнення впливу низькоенергетичних фізичних індукторів, що обумовлюють зміни біологічних властивостей токсиноутворюючих коринебактерій, і нове вирішення наукового завдання щодо встановлення ролі міліметрових хвиль різних частотних діапазонів у формуванні субпопуляцій патогенів з низькими та високими інвазивними властивостями.

Визначена можливість змінювати кінетику росту та антикомплементарні властивості, гіалуронідазну та нейрамінідазну активності у збудника дифтерії, що робить перспективними розробки нових технологій стосовно одержання штамів із заданими властивостями та прискорення процесів накопичення біомаси бактерій.

1. Встановлено, що застосування хвильового чинника в частотному діапазоні 42,2 ГГЦ викликає, впродовж фази логарифмічного розвитку тест-культур, зниження приросту біомаси субпопуляцій, а під впливом індуктора з коливанням 61,0 ГГЦ - в зазначеній стадії спостерігається підвищення кінетики росту коринебактерій.

2. Визначено, що опромінення в діапазоні 42,2 ГГЦ обумовлює пригнічення у біообєктів розщеплення гіалуронової кислоти, сіалових кислот, глюкози та зниження каталітичної здатності цитратсинтетази (р<0,05); в той час як індуктор з частотою 61,0 ГГЦ підвищує швидкість розщеплення глюкози і ферментації гіалуронової та сіалових кислот, збільшує активність цитратсинтетази та посилює протикомплементарну дію (р<0,05).

3. Міліметрові хвилі в частотних діапазонах 42,2 ГГЦ та 61,0 ГГЦ проявляють індукуючі властивості стосовно показників адгезивного процесу у патогенних коринебактерій. Застосування фізичного чинника із коливанням хвиль 42,2 ГГЦ обумовлює зниження здатності мікробних клітин прикріплюватись до еритроцитів, а міліметрові хвилі з частотою коливань 61,0 ГГЦ, навпаки, викликають стимулюючий ефект.

4. Показано, що фізичні чинники викликають зміну уреазної активністі у штамів C.ulcerans tox . Опромінення біообєктів в діапазоні 42,2 ГГЦ сприяє підвищенню швидкості розщеплення сечовини, в той час як застосування індуктора з коливанням 61,0 ГГЦ призводить до уповільнення ферментативного процесу.

5. Встановлено, що міліметрові хвилі усіх досліджених діапазонів мають виражений захисний ефект. Застосування їх до впливу ультрафіолету на коринебактерії знижує пошкоджуючу дію останнього в 3-7,7 рази (р<0,001). При використанні міліметрових хвиль після обробки тест-культур ультрафіолетом спостерігався ще більш виражений захисний ефект. Ще більш виражений (в 6-14 разів) захисний ефект спостерігався при використанні міліметрових хвиль після обробки тест-культур ультрафіолетовим опроміненням.

6. Визначено, що міліметрові хвилі в частотному діапазоні 61,0 ГГЦ стимулюють відновлення втрачених за роки зберігання біологічних ознак токсиноутворюючих коринебактерій (каталазної активності, часу ферментування глюкози та крохмалю) після пятиразового опромінення впродовж 30 хвилин.

7. Стабільність змін у біологічних властивостях досліджених штамів коринебактерій після впливу фізичними індукторами зберігалась продовж 3-5 пасажів. Це робить перспективними розробки нових технологій щодо отримання штамів із заданими властивостями.

1. Калініченко С.В. Вплив електромагнітних хвиль надтовисокочастотного діапазону на адгезивні властивості коринебактерій // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. Серія: Медицина. - 2004. - №639, вип. 9. - С. 7-11.

2. Калініченко С.В. Вплив міліметрових хвиль на стійкість коринебактерій до негативних факторів фізичної природи // Вісник проблем біології і медицини. - 2005. - №2. - С. 70-74.

3. Калініченко С.В. Вплив міліметрових хвиль на алостеричну регуляцію ферментів коринебактерій, асоційованих із циклом трикарбонових кислот // Проблеми медичної науки та освіти. - 2005. - №2. - С. 81-83.

4. Влияние миллиметровых волн на ферментативную активность коринебактерий, продуцирующих экзотоксин / Волянский Ю.Л., Калиниченко С.В, Коваленко О.И., Кивва Ф.В., Бабич А.Е. // Експериментальна і клінічна медицина. - 2004. - №2. - С. 36-39. (Здобувач визначив тривалість впливу та діапазони міліметрових хвиль, які призводили до зміни часу розщеплення глюкози, та зміни уреазної активності одного з біоваріантів коринебактерій, провів статистичну обробку та аналіз одержаних результатів, підготував матеріали до публікації).

5. Зміна антибіотикочутливості у збудників дифтерії та кашлюку під впливом електромагнітних хвиль міліметрового діапазону / Калініченко С.В., Колоколова О.Б., Бабич Є.М., Ківва Ф.В., Коваленко О.І., Верезуб Л.Г., Ткач Л.М., Перетятко О.Г., Ждамарова Л.А. // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. Серія: Медицина. - 2005. - №658, вип. 10. - С. 72-77. (Здобувач визначив залежність зміни резистентності у збудників дифтерії до протимікробних засобів залежно від діапазону міліметрових хвиль, статистично обрахував, проаналізував результати та підготував матеріали до публікації).

6. Вплив міліметрових хвиль на активність нейрамінідази токсиноутворюючих коринебактерій / Калініченко С.В., Волянський Ю.Л., Бабич Є.М., Колоколова О.Б., Крестецька С.Л. // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна. Серія: Медицина. - 2005. - №705, вип. 11. - С. 5-9. (Здобувач визначив залежність зміни активності нейрамінідази залежно від діапазону впливу міліметрових хвиль, статистично обрахував, проаналізував результати та підготував матеріали до публікації).

7. Калініченко С.В. Вплив електромагнітних полів на мікроорганізми (огляд літератури) // Анали Мечниківського Інституту. - 2005. - №1. - С. 108-119. О некоторых особенностях влияния электромагнитного излучения на биологические объекты разных классов / Коваленко О.И., Кивва Ф.В., Сукач Л.А., Калиниченко С.В., Бабич Е.М. // Эпидемиология, экология и гигиена: Сборник материалов 6-ой итоговой региональной конференции, посвященной 80-летию санэпидслужбы Украины. - Харьков. - 2003. - Ч. 1. - С. 92-93. (Здобувач охарактеризував особливості впливу електромагнітного опромінення на патогенні коринебактерії).

8. Особенности воздействия низкоинтенсивных электромагнитных полей КВЧ диапазона на кинетику роста токсинообразующих коринебактерий / Калиниченко С.В, Коваленко О.И., Бабич Е.М., Кивва Ф.В. // Эпидемиология, экология и гигиена: Сборник материалов 7-ой итоговой региональной конференции, посвященной 200 - летию Харьковской высшей медицинской школы. - Харьков. - 2004. - Ч. 2. - С. 144-148. (Здобувач охарактеризував особливості впливу низькоінтенсивних електромагнітних полів НЗВЧ-діапазону на кінетику росту патогенних коринебактерій залежно від фази їх розвитку, статистично обрахував, проаналізував результати та підготував матеріали до публікації).

9. Некоторые особенности воздействия электромагнитного излучения СВЧ и КВЧ диапазонов на семена растений и микроорганизмы / Коваленко О.И., Кивва Ф.В., Калиниченко С.В., Сукач Л.А. // Радиофизика и электроника: Сборник научных трудов института радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины. - Харьков. - 2005. - Т.10, №1. - С. 154-163. (Здобувач вивчив особовості впливу НВЧ і НЗВЧ діапазонів на деякі біологічні властивості токсиноутворюючих коринебактерій, статистично обрахував та проаналізував результати).

10. Некоторые особенности воздействия низкоинтенсивных ЭМП на живое / Коваленко О.И., Кивва Ф.В., Калиниченко С.В., Мовчан Л.Н. // Сб. науч. трудов 2-го Междунар. Радиоэлектронного форума «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития» (19-23 сентября 2005 г.). - Харьков. - 2005. - Т.1. - С. 70-71. (Здобувач узагальнив вплив низькоінтенсивних ЕМП на токсиноутворюючі коринебактерії).

11. Калиниченко С.В. Влияние электромагнитных волн КВЧ-диапазона на биологические особенности коринебактерий // Розшир. тези міжнарод. наук. конф. «Актуальні питання боротьби з інфекційними захворюваннями». - Харків, 23-24 жовтня 2003 р. - С. 129.

12. Калініченко С.В. Вплив хвиль міліметрового діапазону низької інтенсивності на швидкість росту коринебактерій // Тези доповідей X зїзду Товариства мікробіологів України (15-17 вересня 2004 р.) - Одеса. - 2004. - С. 211.

13. Калініченко С.В. Вплив хвиль надтовисокочастотного діапазону (НТВЧ) на адгезивні властивості токсиноутворюючих коринебактерій // Сб. тез XIV зїзду мікробіологів, епідеміологів та паразитологів. - Полтава. - 2004 р. - С. 39.

14. Калиниченко С.В., Коваленко О.И. Влияние миллиметровых электромагнитных волн нетепловой интенсивности на биологические свойства Corynebacterium // Медицина третього тисячоліття: Зб. тез міжвузівської конф. молодих вчених (20 січня 2004 р.) - Харків. - 2004. - С. 24-25. (Здобувач вивчив зміну біологічних властивостей штамів патогенних коринебактерій після впливу міліметрових хвиль, підготував матеріал до друку).

15. Калініченко С.В., Коваленко О.І. Зміна активності ферментів нейрамінідази і гіалуронідази у токсиноутворюючих коринебактерій під впливом радіочастотного електромагнітного поля // Тези наукової конференції «Актуальные вопросы борьбы с инфекционными заболеваниями в гуманной и ветеринарной медицине» (28-30 листопада 2005 р.). - Харків. - 2005. (Здобувач визначив діапазони міліметрових хвиль, які призводили до зміни активності нейрамінідази і гіалуронідази, провів статистичну обробку та аналіз одержаних результатів, підготував матеріали до друку).

Размещено на .ru