В обзоре представлены современные литературные данные об общих закономерностях образования бактериальных биопленок, этапах ее формирования и структурно-функциональной организации, а также об участии различных ферментных систем в функционировании биопленки. Проведен анализ сведений об особенностях образования биопленок патогенными иерсиниями - Yersinia pestis, Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica. Представлены данные об участии генов hmsHFRS-оперона хромосомной области пигментации Y. pestis в формировании структуры биопленки и ее регуляции генами hmsP и hmsT. Обобщены результаты исследований последних лет, посвященных генетической детерминированности процессов образования биопленки возбудителем чумы, в частности участию генов синтеза липополисахарида (waaA, yrbH и gmhA) и полиаминов (speA и speС), а также регуляторных генов rcsA и phoP-phoQ. Приведены результаты собственных исследований по изучению особенностей формирования биопленки штаммами возбудителя чумы разных подвидов на абиотических поверхностях и модели нематоды Caenorhabditis elegans. Обсуждена роль биопленки в сложном жизненном цикле возбудителя чумы, отмечено ее значение не только для обеспечения трансмиссии чумы с помощью блох, но и для сохранения Y. pestis во внешней среде вне организма теплокровного хозяина.

По современным представлениям защита организма от патогенов обеспечивается функционированием двух звеньев иммунной системы - врожденной и приобретенной. На начальных этапах рецепторы неспецифического иммунитета, в том числе толл-подобные рецепторы, распознают консервативные патоген-ассоциированные молекулярные структуры. Последующая активация сигнальных путей приводит к быстрой нейтрализации и элиминации чужеродного агента. Одновременно происходит инициация начальных этапов адаптивного иммунитета, реализация каскада провоспалительных реакций. В обзоре обобщены и проанализированы литературные данные об особенностях развития врожденного и адаптивного иммунитета в случаях взаимодействия макроорганизма с возбудителем сибирской язвы. Потенциальными лигандами толл-подобных рецепторов у сибиреязвенного микроба являются протективный антиген, липопротеин, компоненты клеточной стенки, антролизин О, CpG последовательность ДНК и др. Приведены результаты экспериментов, доказывающих влияние синтетических агонистов толл-подобных рецепторов на реализацию цитотоксичности Bacillus anthracis и течение инфекционного процесса у лабораторных животных. Модификаторы функций толл-подобных рецепторов могут быть использованы как иммуностимуляторы при конструировании эффективных средств антиинфекционной защиты. Врожденный и приобретенный компоненты иммунитета, имея свои уникальные механизмы специфического распознавания возбудителя сибирской язвы, находятся во взаимодействии, дополняют и усиливают друг друга.

Аналитический обзор посвящен вопросам серодиагностики мелиоидоза и перспективам ее совершенствования. Материалы цитируемых публикаций отражают значимость обнаружения специфических антител в исследуемых пробах как для ранней, так и ретроспективной диагностики мелиоидоза, а также для корректного лечения больных этой опасной инфекцией. В обзоре обобщены сведения о современных подходах к выбору метода серодиагностики в эндемичных и неэндемичных зонах распространения возбудителя инфекции, достоинствах и ограничениях наиболее широко применяемых методов обнаружения специфических антител (РНГА и ТИФМ). В последние годы внимание профильных специалистов направлено преимущественно на создание коммерчески доступных иммуноферментных тест-систем для обнаружения антител к возбудителю мелиоидоза, что обеспечит внедрение ТИФМ в лабораторную практику раннего выявления случаев заболевания людей мелиоидозом.

Анализ многолетних данных позволил на фоне общей тенденции к снижению выделить три периода эпизоотической активности Центрально-Кавказского высокогорного природного очага чумы. Третий период (2001-2010 гг.) характеризуется мощным воздействием факторов природного и антропогенного порядка на паразитарную систему очага. Природными факторами, обусловившими депрессивное состояние природного очага чумы, явились неблагоприятные для жизнедеятельности горных сусликов погодные условия. Антропогенным фактором следует признать снижение нагрузки на пастбища от выпаса скота, что привело к уменьшению площадей, пригодных для жизнедеятельности популяций горных сусликов. С учетом действия указанного фактора, краткосрочный и среднесрочный прогнозы эпизоотической активности Центрально-Кавказского высокогорного природного очага чумы предполагают редкие неинтенсивные эпизоотии.

В число основных факторов, определяющих напряженность очага клещевого энцефалита (КЭ), входят численность основного переносчика (в данном очаге - это таежный клещ Ixodes persulcatus) и его вирусофорность. Приведены результаты пятилетнего мониторинга очага клещевого энцефалита, расположенного в пригородах Иркутска. Обнаружены колебания численности и зараженности основного переносчика вируса КЭ как по участкам, так и по годам. Закономерной связи этих показателей с заболеваемостью людей КЭ не отмечено. Однако ежегодно регистрируемая заболеваемость населения свидетельствует об активности и напряженности очага. Предложен ряд мер для профилактики данного заболевания. Необходимы дальнейшие наблюдения по всем параметрам, определяющим активность данных очагов.

Целью работы является характеристика вспышки лихорадки Западного Нила в Ростовской области в 2010 г. с оценкой эколого-эпидемиологических особенностей. С 15 июля по 22 сентября выявлено 64 (1,480_0/0000)больных, у которых установлен трансмиссивный механизм передачи возбудителя. Пик заболеваемости совпал с массовым выплодом Culicidae, нарастанием численности комаров рода Culex и повторным ростом Aedes. Для вспышки характерен разлитой тип эпидемического процесса, высокий процент больных среди городских жителей, инфицированных в загородной зоне. Антиген вируса ЗН выявлен в ИФА в пробах от комаров An. maculipennis и Cx. pipiens, диких и синантропных птиц, клещей Rh. rossicus, мыши домовой и лесной, что указывает на выявление основных звеньев в циркуляции возбудителя и формирование природного очага лихорадки Западного Нила.

Представлены литературные данные об эффективности консервации бактерий при температурах от -20 до -196 °С в защитных средах, содержащих рекомендованные руководствами криопротекторы - глицерин, диметилсульфоксид, а также углеводы, вещества белковой природы. Главное внимание уделено публикациям, посвященным результатам длительного хранения бактерий при субнулевых температурах, оптимизации защитных сред для патогенных бактерий и использованию соединений с потенциальной криозащитной активностью. Сделан вывод о необходимости апробации рекомендуемых сред для поддерживаемых видов бактерий и используемой температуры хранения. Одним из направлений совершенствования технологий низкотемпературной консервации является поиск природных протекторов, обеспечивающих выживание бактерий в стрессовых условиях, включая низкие температуры, и возможность включения их в состав криозащитных сред. Приведены результаты успешного использовании глицин-бетаина, полисахаридов арктических микроорганизмов для низкотемпературной консервации бактерий.

В статье приведены результаты изучения адгезии спор вакцинных штаммов сибиреязвенного микроба к эритроцитам человека и животных с помощью фотоколориметрического метода. Установлены различия в адгезивной способности спор B. anthracis штаммов № 55 ВНИИВВиМ, СТИ-1 и II вакцины Ценковского. Выявлено, что уровень адгезии спор B. anthracis № 55 ВНИИВВиМ к эритроцитам млекопитающих зависит от чувствительности вида к инфицированию возбудителем сибирской язвы.

Определена полная последовательность генома штамма Коларово-2008 сибирского подтипа вируса клещевого энцефалита (ВКЭ), изолированного из клеща в пригороде Томска. Анализ нуклеотидной последовательности показал, что уровень генетических отличий внутри сибирского подтипа ВКЭ может достигать 10 % по нуклеотидной последовательности и 7 % по аминокислотной последовательности для отдельных вирусных генов. Наиболее высокий уровень изменчивости имеет 3'-НТО генома сибирского генотипа ВКЭ, для которой уровень гомологии колеблется от 65 до 97 %. Самый высокий уровень гомологии штамм Коларово-2008 имеет со штаммом Vasilchenko, выделенным в Новосибирске в 1969 г. Уровень отличий между двумя томскими штаммами существенно выше, общее количество аминокислотных замен между томскими штаммами Zausaev и Коларово-2008 достигает 124, а уровень гомологии 3'-НТО составляет всего 79 %. Обнаруженная генетическая изменчивость сибирского субтипа ВКЭ имеет принципиальное значение для дальнейшего совершенствования генетической диагностики клещевого энцефалита.

Разработана мультилокусная ПЦР тест система, позволяющая идентифицировать штаммы Vibrio cholerae О1 серогруппы при выделении чистой культуры на основе выявления гена rfbO, определять их биовар - классический или эльтор при тестировании соответственно генов cas3 и rtxC и одновременно проводить дифференциацию эльтор вибрионов на типичные токсигенные штаммы, содержащие в геноме ген ctxB^Eltor, и генетически измененные варианты, имеющие ctxB^Class. Эффективность и специфичность тест-системы экспериментально доказана при анализе 64 природных штаммов V.cholerae разных серогрупп и биоваров и 13 штаммов энтеробактерий и других видов рода Vibrio. Принадлежность изученных штаммов V. cholerae биовара эльтор к типичным или измененным вариантам подтверждена секвенированием гена ctxB.

Использование современных генно-инженерных методов позволяет не только провести идентификацию сибиреязвенных штаммов, выделенных из почвы, но и осуществить сравнительные молекулярно-генетические исследования этих штаммов. Проведено лабораторное исследование 80 проб земли, взятых из старого скотомогильника, с использованием микробиологических и генетических методов. Эпидемическую значимость выделенных штаммов оценивали по результатам ПЦР с видоспецифическими праймерами и по данным многолокусного VNTR-анализа. Выделено шесть штаммов, три из которых отнесены к B. anthracis, а остальные − к близкородственным бациллам. Показана принципиальная возможность использования данной комплексной методики для типизации сибиреязвенных штаммов и их дифференциации от близкородственных микроорганизмов.

В статье приведены результаты исследования терапевтической эффективности липосомального и суспензионного иммуноглобулинов, приготовленных на основе 10 % козьего иммуноглобулина против лихорадки Эбола. Установлено, что наибольший лечебно-профилактический эффект при экспериментальной лихорадке Эбола на морских свинках был достигнут при двукратном введении суспензионного иммуноглобулина против лихорадки Эбола. Отмечено увеличение инкубационного периода в 2 раза, 37,5 % инфицированных животных выжило. Полученные результаты делают перспективной дальнейшую разработку новых иммуноглобулинных препаратов различных классов на основе липосом и наноэмульсий.

Разработана высокочувствительная и специфичная иммуноферментная тест-система, перспективная для обнаружения L. рneumophila серогруппы 1. Получены 3 стабильные гибридные клеточные линии, секретирующие моноклональные антитела к специфическим эпитопам липополисахаридного антигена L. рneumophila серогруппы 1. С использованием липополисахаридного антигена получены гипериммунные кроличьи сыворотки, характеризующиеся высокой специфической активностью и специфичностью.

Делеция гена recA в геноме Francisella tularensis 15/10 приводит к повышению чувствительности к ультрафиолетовому облучению, снижению способности к гомологичной рекомбинации, незначительному снижению вирулентности для мышей. Эффективность размножения штамма Francisella tularensis 15/10∆recA в макрофагоподобных клетках, устойчивость к бактерицидному действию нормальной кроличьей сыворотки и протективные свойства на мышиной модели туляремии не изменились по сравнению с штаммом Francisella tularensis 15/10.

В работе представлены результаты молекулярного типирования B. anthracis в рамках деятельности Референс-центра по мониторингу за возбудителем сибирской язвы. Обобщен опыт использования генотипирования при проведении эпидемиологического расследования вспышек сибирской язвы. Отмечено, что MLVA-генотипирование с анализом от 8 до 25 VNTR-локусов при изучении штаммов B. anthracis, выделенных в Российской Федерации и на сопредельных территориях, позволяет проводить корректное сравнение генотипов с данными всемирной MLVA-базы данных. Определены основные задачи Референс-центра по разработке подходов к генотипированию возбудителя сибирской язвы, к числу которых относится изучение возможности использования дополнительных методов генотипирования, таких как анализ SNP, SNR с оценкой вариабельности описанных локусов и поиском новых полиморфных областей.

Проведены исследования по иммобилизации моноклональных антител на твердом носителе (латексных микрочастицах) и подбору оптимальной их нагрузки. Наибольшая чувствительность реакции латекс-агглютинации наблюдалась при использовании моноклональных антител 1Е6. Оптимальная нагрузка моноклональных антител на латексных частицах составила 20 мкг на 50 мкл исходной латексной суспензии. Проведена оценка чувствительности и специфичности лиофильновысушенных латексных суспензий с иммобилизованными МКА. Их чувствительность и специфичность не уступала исходной жидкой латексной суспензии. На их основе сконструирован латексный диагностикум для определения спор возбудителя сибирской язвы, разработан и утвержден комплект нормативной документации, включающий в себя инструкцию по применению и технические условия (ТУ 9388-112-78095326-2010, код ОКП 938890). Проведены межлабораторные и комиссионные испытания экспериментальных образцов сконструированного латексного диагностикума. Полученные препараты характеризуются высокой чувствительностью (от 1·10⁵ до 2·10⁶ спор/мл и выше) и специфичностью (не реагируют со спорами различных видов спорообразующих бацилл в концентрации 1·10⁸ спор/мл и ниже).

В обзоре обозначены основные современные направления получения антирабического иммуноглобулина с улучшенными свойствами. Проанализированы результаты исследований, связанные с применением вируса бешенства, выращенного на клеточных культурах, в производстве гетерологичного антирабического иммуноглобулина.

Предложен комплексный подход к утилизации отходов производства гетерологичного антирабического иммуноглобулина - эритроцитарной массы, фибрина, спиртосодержащего стока. Методом десорбции с поверхности эритроцитов выделен специфический иммуноглобулин. Выявлено, что дополнительный выход иммуноглобулина после обработки эритроцитов неионными детергентами составляет от 10 до 19 %. Из высушенной методом распыления эритроцитарной массы получена ценная белковая подкормка для лошадей-продуцентов. Из фибрина методом ферментативного гидролиза получена питательная основа для изготовления микробиологических сред. В результате масштабированного выращивания штаммов Vibrio cholerae способом глубинного культивирования установлено, что показатель эффективности сред на основе гидролизата фибрина в 1,5-2 раза выше по сравнению со средами на основе гидролизата мяса и казеина. Разработана технология регенерации этилового спирта после цикла риванол-спиртового осаждения гамма-глобулина. Объемная доля этилового спирта после регенерации составила (93±1) %. Показано, что восстановленный спирт пригоден в качестве осадителя при фракционировании антирабической сыворотки. Таким образом, разработанные технологии позволяют утилизировать отходы производства антирабического иммуноглобулина и предусматривают дальнейшее использование продуктов переработки в производстве МИБП.

Проведен анализ 217 случаев заболевания кожной формой сибирской язвы. Представлены результаты изучения особенностей клинического течения сибирской язвы и эпидемических проявлений этой инфекции на юге Кыргызстана.

В работе предложен подход, позволяющий оценивать успешность освоения методики и выработки навыка вскрытия лабораторных животных лицами, обучающимися на курсах профессиональной переподготовки с освоением приемов безопасной работы с патогенными биологическими агентами I-II групп. Полученные результаты могут быть использованы как основа для планирования практических занятий, составления учебного расписания, совершенствования организации и нормирования работы сотрудников, участвующих в образовательном процессе, обеспечения биобезопасности работ.

Представлены данные по изучению протективных свойств свободной и липосомальной форм гентамицина при аэрогенном заражении возбудителем мелиоидоза. При сравнительном изучении препаратов выявлено, что иммобилизация гентамицина в липосомы позволила существенно увеличить ЕD₅₀ препарата. Это может быть связано с повышенной сорбцией липосомального препарата паренхиматозными органами, в том числе легкими.

Приводится исторический очерк деятельности одного из старейших противочумных учреждений России - Астраханской противочумной станции. Специалисты станции внесли большой вклад в развитие учения о природной очаговости чумы и других опасных инфекций, обеспечение и проведение мероприятий по эпидемиологическому надзору и профилактике чумы и других особо опасных инфекционных болезней на территории Северо-Западного Прикаспия.