ანგარიშები
პრესა ჩვენ შესახებ
ჩვენი ფერმერები
ბლოგი
ვიდეოგაკვეთილები
ირიგაცია
ტოქსიგენური კლოსტრიდიების გავლენა ეშერიხიებისა და სტაფილოკოკების ბიოლოგიურ თვისებებზე
 
 
ჯემალ ნაჭყებია
მეცნიერებათა დოქტორი, პროფესორი
წაკითხულია - ქ. თბილისის სამეცნიერო ბიბლიოთეკაში 2011წ.
 
 კლოსტრიდიები და ეშერიხიები ნორმალური ბინადრები არიან ადამიანის, ცხოველის და ფრინველის მსხვილი ნაწლავის. კლოსტრიდიები ობლიგატური ანაერობებია, ხოლო ეშერიხიები და სტაფილოკოკები – ფაკულტატური ანაერობები.
 
კლოსტრიდიები და ეშერიხიები ორგანიზმისთვის სასარგებლო მიკროორგანიზმებს მიეკუთვნებიან, წარმოქმნიან მთელ რიგ ვიტამინებს – B, K, E–ს. ეშერიხიები არიან კლოსტრიდიების ანტაგონისტები, რითაც აწონასწორებენ ტოქსიგენური კლოსტრიდიების რიცხოვნობას ორგანიზმში, რომ არ განვითარდეს მწვავე ინფექცია, გარდა ამისა ტოქსიგენური კლოსტრიდიების არსებობა – ორგანიზმში უზრუნველყოფს მაიმუნიზირებელ სუბინფექციას, რაც იცავს ორგანიზმს ბუნებრივ პირობებში ჭრილობით ან სხვა სახით შეჭრილი კლოსტრიდიებით გამოწვეული ინფექციებისაგან.
 
ანტაგონისტი ეშერიხიების სიმრავლეში, აღმოჩნდებიან უჯრედები (ეშერიხიები), რომელთაც არ გააჩნიათ ანტაგონიზმის უნარი კლოსტრიდიების მიმართ, სწორედ ისინი უწყვილდებიან კლოსტრიდიებს. ასევე ხდება სტაფილოკოკების შემთხვევაშიც, რადგანაც ისინიც ანტაგონისტები არიან კლოსტრიდიების მიმართ. ეშერიხიებს გააჩნიათ გამრავლების საოცარი უნარი და მოკლე დროში ისინი ძირფესვიანად ცვლიან ნაწლავის მიკროფლორას. იწვევენ ნაწლავების ლორწოვანი გარსის ჰემორაგიულ ანთებას, - აქედან სისხლიანი დიარეა. ტოქსიგენური თვისებების მატარებელი ეშერიხიები სხვა მრავალი დაავადებების აღმძვრელები არიან - პერიტონიტის, მენინგიტის, ტოქსიკონფექციის და სხვა.
 
გარემოს  ობიექტები: ნიადაგი, წყალი, საკვები პროდუქტები, ბოსტნეული ბინძურდება ცხოველების გამონაყოფებით, რომლებშიც მრავლად მოიპოვება ეშერიხიები და კლოსტრიდიები, განსაკუთრებით ბინძურდება ნიადაგი, თანაც, ეს მიკროორგანიზმები თუ ხელსაყრელ პირობებში იმყოფებიან და ნიადაგის ტუტიანობა შესაფერისია - 7,2-7,6, ვითარდებიან და მრავლდებიან კიდეც. ცხოველის, ადამიანის ორგანიზმში მოხვედრის გზა უმთავრესად ორალურია, კლოსტრიდიებისთვის კი ასევე ჭრილობა, სადაც ნიადაგის ნაწილაკებთან ერთად ხვდებიან. ისინი ჭრილობებში პოულობენ შესაფერის გარემოს - ანაერობეულ პირობებს, გარდა ამისა საუკეთესო საკვებ არეს, ვინაიდან ჭრილობა შეიცავს დიდი რაოდენობით გლიკოგენს, რომელიც ანაერობების, კერძოდ, კლოსტრიდიების ზრდა-განვითარებისათვის და გამრავლებისათვის აუცილებელია. კლოსტრიდიებისა და ეშერიხიების შეჯვარება შეიძლება მოხდეს გარემოს ობიექტზეც თუ ტემპერატურა, ტენიანობა, pH, საკვები სუბსტრატი იქნა ოპტიმალურ დონეზე.
 
კლოსტრიდიებიც და ეშერიხიებიც სასარგებლო მიკროორგანიზმებია ორგანიზმისათვის. ეშერიხიები არასოდეს იქნებიან პათოგენურები თუ არ მოხდა მათი შეწყვილება კლოსტრიდიებთან. კლოსტრიდიები გადასცემენ ეშერიხიებს ტოქსიგენურ, ჰემოლიზურ, ანტიგენურ თვისებებს, შაქრების დაშლის უნარს, მდგრადობას ანტიბიოტიკების მიმართ; იგივე თვისებებს კლოსტრიდიები გადასცემენ სტაფილოკოკებსაც. ამით ჩვენ ავხსენით ეშერიხიების და სტაფილოკოკების პათოგენობის არსი, განსაკუთრებით ეშერიხიების, რომლებიც არასოდეს გახდებიან პათოგენურები თუ არ დაუკავშირდნენ ტოქსიგენურ კლოსტრიდიებს. ყველაფერი დაიწყო იმით, რომ გვინდოდა კლოსტრიდიები, იგივე ანაერობების, კულტივირება მოგვეხდინა აერობულ პირობებში, რომ შემდეგ იოლი ყოფილიყო ვაქცინის დამზადება, ამისათვის კი საჭირო იყო ფერმენტ კატალაზას სინთეზის უნარი გადაგვეცა ანაერობებისათვის, ვინაიდან კატალაზა საკვებ არეში შლის წარმოქმნილ წყალბადის ზეჟანგს. ეს თვისება, კატალაზის სინთეზის უნარი, გააჩნდა ეშერიხიებს, მაგრამ ეშერიხიებმა ვერ გადასცეს კლოსტრიდიებს კატალაზას სინთეზის უნარი, მოხდა კი პირიქით, კლოსტრიდიები აღმოჩნდნენ დონორები, ეშერიხიები – რეციპიენტები. ამგვარად, ახსნილ იქნა ეშერიხიების პათოგენობის არსი. კლოსტრიდიები –  Cl. Oede¬ma-tiens, Cl.Perfringens, Cl.Septicum, Cl. Chauvoel გადასცემდნენ ეშერიხიებს და სტაფილოკოკებს დასახელებულ თვისებებს.
 
     ეშერიხიებში ტოქსიგენური თვისებების გადაცემას კლოსტრიდიებისაგან ვაკონტროლებდით რეკომბინანტი კულტურებით საცდელი ცხოველების – ბოცვრების, ზღვის გოჭების, თეთრი თაგვების დასნებოვნებით, ტოქსინის უვნებელყოფას ნეიტრალიზიის რეაქციით, ანტიგენურ კავშირებს ვადგენდით აგლუტინაციის რეაქციით, ჰიპერიმუნური შრატის გამოყენებით, ჰემოლიზურ აქტივობას – სისხლიან გლუკოზიან აგარზე ჩათესვით, ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობას – საკვებ ნიადაგში ანტიბიოტიკის შეტანით.
 
     კლოსტრიდიებიდან სტაფილოკოკებზე ტოქსიგენური თვისებების გადაცემას ვადგენდით საცდელი ცხოველების დასენებოვნებით მუცლის ღრუში და ბოცვრების კანში რეკომბინანტი კულტურის შეყვანით, აგრეთვე პლაზმოკოაგულაციის რეაქციით; ჰემოლიზურ აქტივობას სისხლიან აგარზე ჩათესვით და ა.შ.
     ყველა შემთხვევაში, როგორც ეშერიხიებში, ასევე სტაფილოკოკოებში, ადგილი ჰქონდა პლაზმიდური დნმ–ას გადატანას კლოსტრიდიებიდან. გარდა ამ ტესტებისა გადავიღეთ ერთმანეთთან დაკავშირებული შეწყვილებული უჯრედების – კლოსტრიდიებისა და ეშერიხიების, კლოსტრიდიებისა და სტაფილოკოკების ელექტრონულ–მიკროსკოპული სურათები, სადაც ნათლად ჩანს დონორისა და რეციპიენტი უჯრედების დაკავშირება კონიუგაციური ხიდაკით, ზოგ შემთხვევაში გარსების ურთიერთ შერწყმა, როდესაც ხდება პლაზმიდური დნმ–ას გადატანა დონორიდან რეციპიენტზე.
       აგრეთვე კლოსტრიდიების სტაფილოკოკებთან შეჯვარებას ვახდენდით დაბალ ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც უჯრედის გარსი ზიანდება და პლაზმიდურ დნმ–ას უადვილდება დონორი უჯრედის დატოვება და გადასვლა რეციპიენტ უჯრედში ხიდაკის საშუალებით ან გარსების ურთიერთშერწყმით.
 
 
წარმოგიდგენთ ელექტრონულ–მიკროსკოპულ სურათებს:

          
1. კონიუგაცია Cl perfringens და E. coli-ს უჯრედებს შორის. მოგრძო უჯრედი (დონორი) Cl. Perfirgens-ი, შედარებით პატარა ზომის (რეციპიენტი) E. coli-ა, მათ შორის არის დამაკავშირებელი ხიდაკი, რომლის საშულებით Cl. Perfingens-იდან გადაიტანება პლაზმიდური დნმ-ა  E. coli-ის უჯრედში, შესაბამისად ეს უკანასკნელი იძენს პათოგენურ თვისებებს, ჰემოლიზურ აქტივობას, ანტიგენურ თვისებებს, ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობას და სხვა.

                          
2. კონიუგაცია Cl. Septicum-სა და E. coli-ს უჯრედებს შორის, ისინი (შედარებით მომცრო ზომის უჯრედი, მარჯვნივ, დონორია - Cl. Septicum-ი) ერთმანეთს უკავშირდებიან ხიდაკის საშულებით, საიდანაც გადაიტანება პლაზმიდური დნმ-ა და მასში დეტერმინირებული მემკვიდრული თვისებები. 
 
                          
3. კონიუგაცია Cl. Edemantiens-სა და E. coli-ს უჯრედებს შორის. მცირე ზომის, სფერული ფორმის - E. coli-ია (რეციპიენტი). დონორსა (Cl. Edemantiens) და რეციპიენტს (E. coli) შორის დამაკავშირებელი ხიდაკია, საიდანაც ხდება პლაზმიდური დნმ-ას გადატანა ერთი მიმართულებით - დონორიდან რეციპიენტისაკენ.
 

       
4. იგივე მიკრობები (Cl. Edemantiens-ი და E. coli-ი). შედარებით მცირე ზომის უჯრედი E. coli-ია, მათ შორის დამაკავშირებელი ხიდაკია, აგრეთვე ადგილი აქვს გარსების ურთიერთ შერწყმას.   

                 
5. კონიუგაცია Cl. Chauvoei-სა და E. coli-ს უჯრედებს შორის. მცირე ზომის უჯრედი E. coli-ია. კარგად ჩანს მათ შორის დამაკავშირებელი ხიდაკი.
 

6. კონიუგაცია Cl. Chauvoei-სა და E. coli-ს უჯრედებს შორის. მცირე ზომის უჯერდი E. coli-ია (რეციპიენტი). მათ შორის რამდენიმე დამაკავშირებელი ხიდაკია, რომლებიც დონორიდან (Cl. Chauvoei) უზრუნველყოფენ პლაზმიდური დნმ-ას გადატანას რეციპიენტის უჯრედში (E. coli).
 
                
7. კონიუგაცია Cl. Perfringens-ის უჯრედებს შორის, კავშირი მყარდება გარსების ურთიერთ შერწყმით, ადგილი აქვს ანტიბიოტიკებისადმი მრავლობითი რეზისტენტობის გადატანას (R-ფაქტორი). დონორი, სავარაუდოდ, ზემოთ მოქცეული უჯრედია. გამრავლება იწყება მათ შორის კავშირის დამყარების შემდეგ, ლიტერატურული წყაროებით - უჯრედის გამრავლების საფუძვლად მიჩნეულია განივი გაყოფა, რაც მოითხოვს საფუძვლიან შესწავლას. ცოცხალი ორგანიზმების გამრავლების, შთამომავლობის შენარჩუნების აუცილებელი პირობა მდედრისა და მამრის ურთიერთკავშირის დამყარებაა, პროკარიოტებშიც კი, მათ გარეშე შეუძლებელია გამრავლების პროცესის მიმდინარეობა. არსთა გამრიგემ სწორედ ასე გადაწყვიტა სიცოცხლის გაგრძელების არსი. კ. ვილი, (1971) აღნიშნავს, რომ ბაქტერიებში, ძალზე იშვიათად, შეიძლება მოხდეს სქესობრივი გამრავლების მსგავსი პროცესი, მისი აზრით, და საერთოდ, მეცნიერებაში, მიჩნეულია გამრავლება განივი გაყოფით (პროკარიოტებში) – (ს. სკოვრონი, 1968; კ. პიატკინი, 1980).
               
 
8. კონიუგაცია Cl. Perfringens-ს და სტაფილოკოკებს შორის. დონორს (Cl. Perfringens) და რეციპიენტს (სტაფილოკოკი) აკავშირებს ხიდაკი; დონორის გარშემო რეციპიენტის რამდენიმე უჯრედია, რაც მიანიშნებს იმაზე, რომ დონორის უჯრედში რამდენიმე პლაზმიდაა, რომელიც ნაწილდება რეციპიენტის უჯრედებს შორის; გადაიტანება დონორიდან ეგზოტოქსინების და სხვა თვისებების მატარებელი პლაზმიდური დნმ-ია.
           

9.მსგავსად ზემოთ ნაჩვენები სურათისა Cl. Perfringens-ი (დონორი) დაკავშირებულია სტაფილოკოკების (რეციპიენტები) რამდენიმე უჯრედთან, ზოგთან ხიდაკის საშულებით, ზოგთან გარსების ურთიერთშერწყმით. 
 

10. სფეროპლასტებისა და პროტოპლასტების უჯრედები (Cl. Perfringens - დონორი და სტაფილოკოკები - რეციპიენტი) უწყვილდებიან ერთმანეთს დაბალ ტემპერატურაზე, ადგილი აქვს ჰემოლიზური აქტივობისა და ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობის გადატანას პლაზმიდური დნმ-ას საშულებით.
 

 
11. არასრული პროტოპლატების (Cl. Perfringens - დონორი და სტაფილოკოკები - რეციპიენტი) შეწყვილება დაბალ ტემპერატურაზე. 
 

 
12. დონორს (Cl. Perfringens) მთლიანად მოცილებული აქვს გარსი და პროტოპლასტის მდგომარეობაშია. სტაფილოკოკებს ზოგს გარსი შერჩენილი აქვს, მათი შეწყვილება ხდება დაბალ ტემპერატურაზე. ამ შემთხვევაშიც გადაეცემა დონორიდან რეციპიენტს (სტაფილოკოკი) ჰემოლიზური აქტივობა და რეზისტენტობა ანტიბიოტიკების მიმართ. გარდა ამისა, დონორის უჯრედებს, პროტოპლასტებს, ფორმა არ აქვთ შეცვლილი (ჩხირის ფორმა); ლიტერატურის მონაცემებით ცნობილია თითქოს პროტოპლასტები ფორმას იცვლიან, არ არის სწორი. პროტოპლასტები რეციპიენტის უჯრედებს ერწყმიან ხიდაკით და ციტოპლაზმური მემბრანის ურთიერთშეზრდით. 
 
            
13. დაბალი ტემპერატურის მოქმედების შედეგად ხდება Cl. Perfringens-ის უჯრედის გარსის გახლეჩა და ციტოპლაზმის გამოსვლა გარემოში, ანუ მაკროორგანიზმის უჯრედში, რაც იძლევა იმის შესაძლებლობას, რომ Cl. Perfringens-ის  გამონთავისუფლებული ქრომოსომა (დნმ-ა) ჩაეკვანძება მაკროორგანიზმის ქრომოსომას,  შედეგად მივიღებთ შეცვლილი ნიშანთვისებების მქონე ცილის სინთეზს, რაც ზოგ შემთხვევაში იწვევს სიმსივნურ ზრდას. სიმსივნური ზრდის ინდუცირება მოვახდინეთ თეთრ თაგვებში ტოქსიგენური კლოსტრიდიების პროტოპლასტებით და ლიზატებით, ასევე ეშერიხიებისა და სტაფილოკოკების რეკომბინანტებით, რომელიც იწვევს სიმსივნურ ტრანსფორმაციას მაკროორგანიზმის უჯრედში; ეს განპირობებულია მაკროორგანიზმის უჯრედის გენომში პლაზმიდური დნმ-ას ჩართვაში, რაც წარმოადგენს - ერთ შემთხვევაში დნმ-ას თავისუფალ მოლეკულას, რომელიც ლიზატშია, -  მეორე შემთხვევაში, პროტოპლასტის და რეკომბინანტი უჯრედებიდან გამონთავისუფლებულ დნმ-ას. კლოსტრიდიების ლიზატებს და პროტოპლასტებს ვღებულობდით „გაყინვა-გალღობის“ მეთოდით, ხოლო ეშერიხიების და სტაფილოკოკების კლოსტრიდიალურ რეკომბინანტებს - მათი შეჯვარებით. ამ შემთხვევაში კლოსტრიდიები (დონორი) გადასცემდნენ პლაზმიდურ დნმ-ას საშულებით ეშერიხიებს და სტაფილოკოკებს (რეციპიენტი) - ტოქსიგენობას, ჰემოლიზურ აქტივობას, ანტიგენობას, ფერმენტატულ თვისებებს, ანტიბიოტიკებისადმი რეზისტენტობას.  
       მაშასადამე, ტოქსიგენური კლოსტრიდიები მიზეზობრივ კავშირშია სიმსივნურ ზრდასთან, ასევე ეშერიხიების და სტაფილოკოკების რეკომბინანტები, რომელთაც გადაეცა კლოსტრიდიებისაგან პლაზმიდური დნმ-ა (Дж. Начкебия, Э.  Начкебия, К. Начкебия – Известия аграрной науки 2007, том 5, ном 1, ст 129-131, Тбилиси).
       მეორე უჯრედი, დაუზიანებელი, დაკავშირებულია პირველთან, დაზიანებულთან, - გარსების ურთიერთშერწყმით, ორივე Cl. Perfringens-ია.
     
 
14. Cl. Perfringens-ის კოლონიების R-ფორმა, - სისხლიან-გლუკოზიანი აგარიდან, - დაკბილული ხეშეში ზედაპირით. კარგად ჩანს კოლონიების გარშემო ჰემოლიზი.
        
 
15. იგივე რაც 14 სურათში.
           

16. Cl. Perfringens-ის კოლონიების R-ფორმა სტრეპტომიცინიანი შაქრიანი აგარიდან, აქაც, დაკბილული, ხეშეში ზედაპირით, კოლონიები.
 

17. დნმ-ა, რომელიც გამოყოფილია Cl. Perfringens-ის სტრეპტომიცინრეზისტენტული ვარიანტიდან. დნმ-ას გამოლექვა ეთანოლით, შემდგომ ხდება მინის წკირით გამოლექილი დნმ-ის გადატანა სითხეში, რომლის შემადგენლობაა - 0,15M NaCl და 0,015M ნატრიუმის ციტრატი, აღნიშნულ ხსნარში დნმ-ას მოლეკულა უმალვე იხსნება.
 

18. Cl. Perfringens-ის საწყისი კულტურა, - უჯრედი სტრეპტომიცინის ზემოქმედების გარეშე.
 

 
19. ულტრასტრუქტურა Cl. Perfringens-ის ტრანსფორმირებული ვარიანტის -სტრეპტომიცინორზისტენტობის გადატანა საწყის კულტურაზე (უჯრედზე) დნმ-ას საშულებით.
 
ამდენად, კლოსტრიდიებიდან ეშერიხიებზე ბიოლოგიური თვისებების გადაცემით ახსნილ იქნა ეშერიხიების ტოქსიგენობის მექანიზმი, რომ ეშერიხიებს გადაეცემათ კლოსტრიდიებისაგან ტოქსიგენობა, ანტიგენური თვისებები, ჰემოლიზური აქტივობა, შაქრების დაშლის უნარი, რეზისტენტობა ანტიბიოტიკებისადმი, კონიუგაციით, ნაწილობრივ ტრანსფორმაციით, როდესაც თავისუფალი დნმ-ა შეგვყავს რეციპიენტის უჯრედში, მაგალითად, ეშერიხიებში, რომელთაც ამ შემთხვევაში გადაეცემათ ჰემოლიზური აქტივობა, რეზისტენტობა ანტიბიოტიკებისადმი. 
ჩვენს მიერ მიღებული კვლევის შედეგები, ეშერიხიებისა და სტაფილოკოკების ვირულენტურ და სხვა თვისებებზე ტოქსიგენური ანაერობების გავლენის საკითხებში საშუალებას მოგვცემს, უფრო ღრმად აიხსნას ეშერიხიების და სტაფილოკოკების ენტეროტოქსინისა და ჰემოლიზური აქტივობის მქონე სულ ახალი და ახალი  ვირულენტური სეროჯგუფების წარმოქმნის მექანიზმი, ხელს შეუწყობს იმ უჯრედშიდა პროცესების უფრო საფუძვლიან შესწავლას, რომლებიც მიმდინარეობს მათში ახალი დეტერმინანტების ჩართვის შემდეგ, რაც მიმარ¬თულია სასარგებლო თვისებების მქონე შტამების მიღებაზე, ხელს უწყობს ბინადრობის ბუნებრივ გარემოში სხვადასხვა სახის მიკროორგანიზმების ურთიერთ¬ქმედებისა და ამის საფუძველზე პათოგენური ვარიანტების წარმოქმნის მექანიზმის ახსნას. 
 
 
ჩატარებული კვლევის საფუძველზე იხსნება ახალშობილთა მძიმე ნაწლავური დაავადებების, ტოქსიკო-სეპტიკური ინფექციების, მოზარდის კოლიენტერიტების, საკვებით მოწამვლის და სხვათა წარმოქმნის მექანიზმი. 
 
 
პათოგენური კლოსტრიდიებისაგან ეშერიხიებისა და სტაფილოკოკებისათვის ტოქსიგენობის გადაცემის ფაქტის დადგენა ძირეულ ცვლილებებს შეიტანს კოლიინფექციისა და სტაფილოკოკოზების დიაგნოსტიკის, მკურნალობისა და პროფილაქტიკის საკითხებში; სიცხადეს შეიტანს ეშერიხიების, სტაფილოკოკებისა და კლოსტრიდიების ქრომოსომისგარე მემკვიდრეო¬ბითობის საკითხებში, რითაც აიხსნება მოლეკულური ბიოლოგიის თეორიული პრობლემების გადაჭრისას, გენეტიკური მოდელირების ფართო შესაძლებლობები. 
კვლევის შედეგები ძირეულად ცვლის აქამდე არსებულ წარმოდგენებს ეშერიხიებისა და სტაფილოკოკების პათოგენობის შესახებ და აძლევს სრულიად ახალ მიმართულებას კვლევებს, ამ მიკროორგანიზმების ინფექციური პათოლოგიისა და გენეტიკის საკითხებში. 



             გმადლობთ ყურადღებისათვის 

 
Copyright © 2017 AGRO.ge | All Rights Reserved. TOP.GE     Created By: Pro-Service