ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ АНТИГЕННОЙ АКТИВНОСТИ БРУЦЕЛЛ, НАХОДЯЩИХСЯ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ ТРАНСФОРМАЦИИ

EXPERIMENTAL STUDY OF ANTIGENIC ACTIVITY OF BRUCELLA BACTERIA AT VARIOUS TRANSFORMATION STAGES

Lubov Gordienko

Candidate of Veterinary Sciences, Head of Department of Veterinary Federal State Budgetary Scientific Institution “Omsk Agrarian Research Center”, Department of Veterinary (All-Russian Research Institute of Animal Brucellosis and Tuberculosis)

Russia, Omsk

Elena Kulikova

Researcher, Head of Department of Veterinary Federal State Budgetary Scientific Institution “Omsk Agrarian Research Center”, Department of Veterinary (All-Russian Research Institute of Animal Brucellosis and Tuberculosis)

Russia, Omsk

Galina Gaidutskaya

Junior Researcher, Head of Department of Veterinary Federal State Budgetary Scientific Institution “Omsk Agrarian Research Center”, Department of Veterinary (All-Russian Research Institute of Animal Brucellosis and Tuberculosis)

Russia, Omsk

Natalia Elantseva

Junior Researcher, Head of Department of Veterinary Federal State Budgetary Scientific Institution “Omsk Agrarian Research Center”, Department of Veterinary (All-Russian Research Institute of Animal Brucellosis and Tuberculosis)

Russia, Omsk

АННОТАЦИЯ

Изучены антигенные свойства бруцелл, находящихся на разных стадиях трансформации. Дана сравнительная оценка антигенной актив­ности культур бруцелл, находящихся в типичной (S-) форме и в процессе трансформации (R- и L-). Проанализированы показатели иммунологи­ческих реакций бруцеллезных антигенов с гомологичными гипериммун­ными сыворотками и определены диагностические титры (от 1:20 до 1:320). Активный синтез специфических иммуноглобулинов в организме живот­ных на введение всех изучаемых форм бруцелл отмечали в течение всего периода наблюдений (с 4 по 28 сутки). Установлено, что типичные (S-) формы бруцелл в эксперименте на лабораторных животных проявляют более выраженную антигенную активность, чем бруцеллы, находящиеся в измененной форме. Антигены типичных (S-) форм бруцелл проявляли диагностическую активность на 2-3 порядка выше, чем антигены бруцелл измененных (R-, L-) форм.

ABSTRACT

Antigenicity of Brucella bacteria at various transformation stages was studied. A comparative evaluation of antigenic activity of Brucella bacteria in the typical S form and at various transformation stages (R-, L-) was offered. The indicators of immunological reactions of the Brucella antigens with homological hyperimmune sera were analyzed and diagnostic titers were determined (from 1:20 to 1:320). Active synthesis of specific immunoglobulins within animals’ organisms in response to the administration of the studied Brucella forms was observed throughout the follow-up period (from the 4^th till the 28^th day). It was discovered that the typical S forms of Brucella bacteria during the experiment on laboratory animals were more antigenic active than the transformed Brucella bacteria. Antigens of the typical S forms of Brucella bacteria produced diagnostic activity 2-3 levels higher than those of the R and L forms.

Ключевые слова: кролики; иммунизация; бруцеллы; антигены; активность; антитела.

Keywords: rabbits; immunization; Brucella bacteria; antigens; activity; antibodies.

Бруцеллы, как и все микроорганизмы, под действием индуци­рующих факторов способны изменять фенотипические, биохимические и биологические признаки [1, с. 38]. Одним из основных свойств бруцелл, определяющих его специфичность и патогенность являются антигены. Попадая в организм животных, антигены вызывают ответную реакцию в органах и тканях иммунной системы, которая выражается в синтезе специфических иммуноглобулинов. Антигены типичных (S-) форм бру­целл имеют полисахаридную природу и расположены на поверхностных слоях бактериальной клетки. При воздействии неблагоприятных факторов бруцеллы на ранних стадиях трансформации (диссоциации) частично утрачивают клеточную стенку с антигенными детерминантами. Диссоцианты менее активно проявляют S-антигенные признаки, но у них появляются антигены (R-), которые локализуются в глубоких слоях клеточной стенки. Продолжительное действие индуцирующих факторов приводят к прекращению синтеза клеточной стенки с антигенными комплексами (S- и R-) [2, с.263]. Кроме изменений фенотипических и биохимических свойств микробной клетки отмечено изменение антигенного состава. На стадии глубокой трансформации, у бактерий лишенных клеточной стенки, активизируется синтез цитоплазматического антигена (L-), отличающихся от антигенов S- и R- форм бруцелл биохимическими свойствами.

Целью исследований явилось сравнительное изучение антигенной активности бруцелл, находящихся на разной стадии трансформации.

Исследования проводили в лаборатории экологии Всероссийского научно-исследовательского института бруцеллеза и туберкулеза животных (г. Омск). Объектом исследования являлись кролики, сфор­мированные в три группы по принципу аналогов. Для иммунизации кроликов использовали авторский способ, разработанный сотрудниками лаборатории [3, 4].

Животным первой группы внутривенно вводили суспензию из инактивированной культуры вакцинного штамма B.abortus 19 в типичной (S-) форме. Животных второй группы иммунизировали взвесью культуры B.abortus 16/4 (R- форма). Для иммунизации животных третьей группы использовали суспензию культуры B.abortus 19L₅, экспери­ментально полученную в условиях искусственной питательной среды под действием антибиотиков.

Сыворотку крови от кроликов получали на 4-е, 7-е, 14-е, 21-е, 28‑е сутки после иммунизации и исследовали в серологических реакциях, регламентированных Наставлением по диагностике бруцеллеза животных [5].

В качестве диагностических препаратов использовали единый бруцеллезный (S-)антиген для РА и РСК из коммерческого набора; экспериментальные образцы антигенов, изготовленных из тех же штаммов бруцелл (R- и L-), которые использовали для иммунизации кроликов.

В результате проведения исследований установлено, что при поста­новке простой односистемной реакции агглютинации (РА) сывороток крови от кроликов, иммунизированных типичными бруцеллами (S-форма) с единым бруцеллезным антигеном, образовывались комплексы антиген-антитело в виде классических крупных хлопьев. Хлопья оседали по стенкам пробирок и образовывали агглютинины в виде зонтика.

При оценке активности специфических иммуноглобулинов в сыво­ротке крови кроликов 2-й и 3-й групп с гомологичными антигенами (R-и L-), отмечали, что реакция проходит замедленно с образованием мелкозернистого агглютината.

Качественные показатели реакции связывания комплемента (РСК) со всеми антигенами были идентичны.

Активность антител, выявленных в РА и РСК не имела достоверных различий.

Анализируя полученные данные отмечено, что синтез специфи­ческих иммуноглобулинов у кроликов на введение всех форм бруцелл (S-, R-, L-) начинается в самые ранние сроки (на 4-е сутки).

У всех кроликов 1й, 2й и 3й групп выявляли антитела к гомологичным формам бруцелл в диагностических титрах (в РСК 1:20 и выше; в РА 20МЕ и выше). Однако активность антител к типичным бруцеллам (в S-форме) на 2-3 порядка выше, чем к L- и R- формам (рис.1).

Рисунок 1. Активность антигенов, изготовленных из типичных (S-) и измененных (R-, L-) форм бруцелл

При введении кроликам суспензии из типичных (S-) форм бруцелл на 4‑е сутки отмечали титр антител в разведениях 1:160, на 7‑е сутки – 1:320. К 14 м суткам активность иммуноглобулинов незначительно снижалась на одно разведение (до 1:160), но продолжала сохраняться до 28 суток (период наблюдения).

Синтез антител к бруцеллам из R- и L- форм из R-и L- форм также динамично возрастал, но они проявляли меньшую активность, чем к типичным (S-) формам бруцелл. У кроликов, иммунизированных бруцеллами в R-форме, активность антител в сыворотке крови отмечали на 14‑е сутки в разведении 1:80, на 21е сутки 1:160.

В сыворотке крови животных 3‑й группы положительные результаты получены на 14‑е сутки в разведении 1:160.

У всех животных активность специфических иммуноглобулинов в сыворотке крови сохраняется до 21-28 суток.

Следует отметить, что бруцеллы, находящиеся в типичной (S-) форме и на разных стадиях трансформации, в эксперименте на лабораторных животных, проявляли активные антигенные свойства и вызывали синтез специфических иммуноглобулинов в первые 4-14 суток в высоких диагностических титрах.

Антигены бруцелл с частичной или полной утратой клеточной сте­пени (R- иL-формы) проявляли меньшую активность, чем поверхностные полисахаридные антигенные комплексы типичных (S-) формы бруцелл, но сохраняли ее также до 21-28 суток.

Список литературы:

1. Ощепков В.Г. L- трансформация бруцеллеза: значение в эпизоотическом процессе и эволюции рода Brucella / В.Г. Ощепков, Л.Н. Гордиенко // Ветеринарная патология. Зоонозы – заразные болезни общие для животных и человека. - Ч. 2. 2004. № 4 (11). С. 36-45.
2. Морфо- и сероварианты L-форм B.abortus начального этапа трансформации и их биологические свойства / В.Г. Ощепков, Л.Н. Гордиенко, А.Ю. Шварева, Д.В. Булдыгин // Актуальные проблемы бруцеллеза и туберкулеза животных: Сб. науч. тр. / СО РАСХН. ВНИИБТЖ. Омск, 2000. С. 257-270.
3. Изготовление и применение L- антигенов и L –антисывороток бруцелл: рекомендации / В.Г. Ощепков, В.П. Урбан, Л.Н. Гордиенко // СО РАСХН. Новосибирск, 1991. 10 с.
4. Патент RU № 2268748 C2, A61K 39/40, C12N 1/20, G01N 33/531, опубл. 27.01.2006. Способ получения диагностической сыворотки против бруцелл в L-форме.
5. Наставление по диагностике бруцеллеза животных утверждено 29.03.2003 № 13-5-02/0850.