Немченко Ульяна Михайловна – кандидат биологических наук; научный сотрудник лаборатории микробиома и микроэкологии
664003; г. Иркутск; ул. Тимирязева; 16
Uliana M. Nemchenko – Cand. Sc. (Biol.); Researcher at the laboratory for microbiome and the microecology
664003 Irkutsk; Timiryazev str; 16
Рогожникова Александра Максимовна – лаборант-исследователь лаборатории микробиома и микроэкологии
664003; г. Иркутск; ул. Тимирязева; 16
Alexandra M. Rogozhnikova – Laboratory Researcher at the laboratory for microbiome and the microecology
664003 Irkutsk; Timiryazev str; 16
Белькова Наталья Леонидовна – кандидат биологических наук; доцент; ведущий научный сотрудник; заведующий лабораторией микробиома и микроэкологии
664003; г. Иркутск; ул. Тимирязева; 16
Natalia L. Belkova – Cand. Sc. (Biol.); associate Professor; leading researcher at the laboratory of microbiome and the microecology
664003 Irkutsk; Timiryazev str; 16
Зугеева Раиса Евгеньевна – лаборант лаборатории микробиома и микроэкологии
664003; г. Иркутск; ул. Тимирязева; 16
Raisa E. Zugeeva – laboratory assistant at the laboratory for microbiome and the microecology
664003 Irkutsk; Timiryazev str; 16
Огарков Олег Борисович – доктор медицинских наук; директор Института эпидемиологии и микробиологии
664003; г. Иркутск; ул. Тимирязева; 16
Oleg B. Ogarkov – Dr. Sc. (Med.); Director of the Institute of Epidemiology and Microbiology
664003 Irkutsk; Timiryazev str; 16
Обоснование. Тестирование на образование биопленок бактериями рода Staphylococcus может быть полезным маркером патогенности и иметь большую клиническую значимость; особенно при хроническом течении стафилококковых инфекций.
Цель. Изучить кинетику роста и динамику образования биопленок штаммами бактерий рода Staphylococcus.
Материалы и методы. Использовано 10 штаммов Staphylococcus из рабочей коллекции лаборатории микробиома и микроэкологии ФГБНУ НЦ ПЗСРЧ. Измерение оптической плотности; скорости роста; определение общего микробного числа и оценка морфологической структуры биопленки проводилось для трёх клинически значимых видов: Staphylococcus aureus (три штамма); S. epidermidis (два штамма); S. haemolyticus (пять штаммов). Отбор проб проводили через 2; 4; 8; 10 и 24 часа культивирования.
Результаты. Оптическая плотность стартовой культуры для всех тестируемых штаммов составляла 0;08 оптических единиц. Все тестируемые штаммы показали сопоставимый рост и общую тенденцию образования биопленки. Стационарная фаза достигалась через восемь часов культивирования при титре общего микробного числа более 8 lg КОЕ/мл и оптической плотности 0;216–0;329 единиц. Необратимое прикрепление клеток к поверхности регистрировалось через 4–6 часов инкубирования; через 8 часов наблюдалось образование неоднородной биопленки. Через 10 часов происходила реорганизация структуры биопленки; после 20 часов инкубирования биопленки были полностью разрушены; при этом происходило снижение титра общего микробного числа с одновременным увеличением оптической плотности от 0;288 до 0;562 единиц за счет перехода разрушенных клеток во взвешенное состояние.
Заключение. Выявленные в реальном времени особенности расширяют предтавления о динамике формирования биопленки грамположительных бактерий; и могут быть применены в клинической микробиологии для предотвращения рецидивирующих инфекций; вызванных стафилококками.
Justification. Bacteria of the genus Staphylococcus are conditionally pathogenic microorganisms capable of causing purulent-septic diseases. Testing for biofilm (BF) formation can be a useful marker of staphylococcal pathogenicity and have great clinical significance; especially in the chronic course of staphylococcal infections.
The aim. To study the kinetics of growth and the dynamics of BF formation by bacterial strains of the genus Staphylococcus.
Materials and methods. Ten Staphylococcus strains from the working collection of the Microbiome and Microecology Laboratory of the Scientific Сentre for Family Health and Human Reproduction Problems were used. The measurement of optical density (OD); growth rate; determination of the total microbial number; and assessment of the morphological structure of BFs were carried out for three clinically significant species: Staphylococcus aureus (three strains); S. epidermidis (two strains); and S. haemolyticus (five strains). Sampling was carried out after 2; 4; 8; 10; and 24 h of cultivation.
Results. The OD of the starting culture for all tested strains was 0.08 optical units. All tested strains showed comparable growth and a general tendency toward biofilm formation. The stationary phase was achieved after 8 h of cultivation with a total microbial number of more than 8 lg CFU/mL and an OD of 0.216–0.329 units. Cell adhesion to the surface was recorded after 4–6 h of incubation; and after 8 h; the formation of an inhomogeneous BFs was observed. After 10 h; the biofilm structure was reorganized; and after 20 h of incubation; the BFs were completely destroyed; while the total microbial number decreased with a simultaneous increase in OD from 0.288 to 0.562 units due to the transition of the destroyed cells to a suspended state.
Conclusion. The features identified in real time expand the understanding of the dynamics of the BF formation of gram-positive bacteria and can be applied in clinical microbiology to prevent recurrent infections caused by staphylococci.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.