UA122748U - METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS - Google Patents
METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS Download PDFInfo
- Publication number
- UA122748U UA122748U UAU201707639U UAU201707639U UA122748U UA 122748 U UA122748 U UA 122748U UA U201707639 U UAU201707639 U UA U201707639U UA U201707639 U UAU201707639 U UA U201707639U UA 122748 U UA122748 U UA 122748U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plasmids
- silver
- nanoparticles
- strains
- colicinogenicity
- Prior art date
Links
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims description 15
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 title claims description 12
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 claims abstract description 72
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims abstract description 24
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000003521 colicinogenic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 5
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 32
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 13
- 231100000676 disease causative agent Toxicity 0.000 claims description 7
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 abstract description 5
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 abstract description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 2
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 abstract description 2
- 244000037640 animal pathogen Species 0.000 abstract 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 abstract 1
- OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N silver silver Chemical compound [Ag].[Ag] OGFYIDCVDSATDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 41
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 30
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 19
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 17
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 17
- 108010073254 Colicins Proteins 0.000 description 8
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 6
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N Erythromycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](C)C(=O)O[C@@H]([C@@]([C@H](O)[C@@H](C)C(=O)[C@H](C)C[C@@](C)(O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@H](C[C@@H](C)O2)N(C)C)O)[C@H]1C)(C)O)CC)[C@H]1C[C@@](C)(OC)[C@@H](O)[C@H](C)O1 ULGZDMOVFRHVEP-RWJQBGPGSA-N 0.000 description 4
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 4
- ORFOPKXBNMVMKC-DWVKKRMSSA-N ceftazidime Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C([O-])=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC(C)(C)C(O)=O)C=2N=C(N)SC=2)CC=1C[N+]1=CC=CC=C1 ORFOPKXBNMVMKC-DWVKKRMSSA-N 0.000 description 4
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 206010053759 Growth retardation Diseases 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229960000484 ceftazidime Drugs 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 231100000001 growth retardation Toxicity 0.000 description 3
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N (4s,4ar,5s,5ar,6r,12ar)-4-(dimethylamino)-1,5,10,11,12a-pentahydroxy-6-methyl-3,12-dioxo-4a,5,5a,6-tetrahydro-4h-tetracene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2[C@H](C)[C@@H]([C@H](O)[C@@H]3[C@](C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@H]3N(C)C)(O)C3=O)C3=C(O)C2=C1O SGKRLCUYIXIAHR-AKNGSSGZSA-N 0.000 description 2
- GSDSWSVVBLHKDQ-UHFFFAOYSA-N 9-fluoro-3-methyl-10-(4-methylpiperazin-1-yl)-7-oxo-2,3-dihydro-7H-[1,4]oxazino[2,3,4-ij]quinoline-6-carboxylic acid Chemical compound FC1=CC(C(C(C(O)=O)=C2)=O)=C3N2C(C)COC3=C1N1CCN(C)CC1 GSDSWSVVBLHKDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 2
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 2
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N Thienamycin Natural products C1C(SCCN)=C(C(O)=O)N2C(=O)C(C(O)C)C21 WKDDRNSBRWANNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229960004821 amikacin Drugs 0.000 description 2
- LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N amikacin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](N)C[C@H]([C@@H]([C@H]1O)O[C@@H]1[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O1)O)NC(=O)[C@@H](O)CCN)[C@H]1O[C@H](CN)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O LKCWBDHBTVXHDL-RMDFUYIESA-N 0.000 description 2
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 2
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229960004755 ceftriaxone Drugs 0.000 description 2
- VAAUVRVFOQPIGI-SPQHTLEESA-N ceftriaxone Chemical compound S([C@@H]1[C@@H](C(N1C=1C(O)=O)=O)NC(=O)\C(=N/OC)C=2N=C(N)SC=2)CC=1CSC1=NC(=O)C(=O)NN1C VAAUVRVFOQPIGI-SPQHTLEESA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 229960003722 doxycycline Drugs 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 229960003276 erythromycin Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 2
- 229960002182 imipenem Drugs 0.000 description 2
- ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N imipenem Chemical compound C1C(SCC\N=C\N)=C(C(O)=O)N2C(=O)[C@H]([C@H](O)C)[C@H]21 ZSKVGTPCRGIANV-ZXFLCMHBSA-N 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 2
- NXFQHRVNIOXGAQ-YCRREMRBSA-N nitrofurantoin Chemical compound O1C([N+](=O)[O-])=CC=C1\C=N\N1C(=O)NC(=O)C1 NXFQHRVNIOXGAQ-YCRREMRBSA-N 0.000 description 2
- 229960001699 ofloxacin Drugs 0.000 description 2
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 2
- 239000006041 probiotic Substances 0.000 description 2
- 235000018291 probiotics Nutrition 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 206010004053 Bacterial toxaemia Diseases 0.000 description 1
- 108010062877 Bacteriocins Proteins 0.000 description 1
- 101100343342 Caenorhabditis elegans lin-11 gene Proteins 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000016736 Cyclin Human genes 0.000 description 1
- 108050006400 Cyclin Proteins 0.000 description 1
- 208000004232 Enteritis Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 101150010366 GPR182 gene Proteins 0.000 description 1
- YJQPYGGHQPGBLI-UHFFFAOYSA-N Novobiocin Natural products O1C(C)(C)C(OC)C(OC(N)=O)C(O)C1OC1=CC=C(C(O)=C(NC(=O)C=2C=C(CC=C(C)C)C(O)=CC=2)C(=O)O2)C2=C1C YJQPYGGHQPGBLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034133 Pathogen resistance Diseases 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 241000607768 Shigella Species 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- 208000013222 Toxemia Diseases 0.000 description 1
- 125000000641 acridinyl group Chemical group C1(=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3C=C12)* 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 229940088516 cipro Drugs 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- HZYWFQBABNUAAP-UHFFFAOYSA-N gold;hydrochloride Chemical compound Cl.[Au] HZYWFQBABNUAAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 108010023126 marcescin Proteins 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000010369 molecular cloning Methods 0.000 description 1
- 239000003471 mutagenic agent Substances 0.000 description 1
- 231100000707 mutagenic chemical Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- 229960000210 nalidixic acid Drugs 0.000 description 1
- MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N nalidixic acid Chemical compound C1=C(C)N=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=C1 MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 208000013223 septicemia Diseases 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Спосіб подолання антибіотикорезистентності та/або коліциногенності збудників інфекційних захворювань тварин включає виявлення у мікроорганізмів плазмідної ДНК та елімінацію R-плазмід та/або Col-плазмід. Визначають антибіотикорезистентні та/або коліциногенні штами клінічних ізолятів бактерій Escherichia colі та проводять елімінацію R-плазмід та/або Col-плазмід з відібраних штамів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі сферичними наночастинками золота або срібла розміром 30 нм протягом 20-24 годин. Використовують наночастинки золота у вигляді колоїдного розчину, одержаного шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса. Використовують наночастинки срібла у вигляді колоїдного розчину, одержаного конденсаційним методом шляхом відновлення солі срібла. Наночастинки золота вводять до інкубаційного середовища у кількості 5,0-28,0 мкг/мл за металом. Наночастинки срібла вводять до інкубаційного середовища у кількості 20,0-55,0 мкг/мл за металом.A method of overcoming antibiotic resistance and / or colicinogenicity of infectious animal pathogens involves the detection of plasmid DNA in microorganisms and the elimination of R-plasmids and / or Col-plasmids. Determine antibiotic-resistant and / or colicinogenic strains of clinical isolates of Escherichia coli bacteria and conduct the elimination of R-plasmids and / or Col-plasmids from selected strains by treating bacterial cells in incubation medium with spherical gold nanoparticles for 30-24 hours or silver silver particles. Gold nanoparticles are used in the form of a colloidal solution obtained by the restoration of potassium aurate by the Davis method. Silver nanoparticles are used in the form of a colloidal solution obtained by condensation by recovering silver salts. The gold nanoparticles were introduced into the incubation medium in the amount of 5.0-28.0 µg / ml on the metal. The silver nanoparticles were introduced into the incubation medium in the amount of 20.0-55.0 μg / ml for the metal.
Description
Корисна модель належить до наномедицини, а конкретно до способів подолання антибіотикорезистентності та коліциногенності збудників інфекційних захворювань тварин.A useful model belongs to nanomedicine, and specifically to methods of overcoming antibiotic resistance and colicinogenicity of pathogens of infectious diseases in animals.
Серед таких захворювань надзвичайно небезпечними є ешерихіози, що викликані патогенними бактеріями ЕзсНегіспіа сої. Ешерихіози характеризуються високою контагіозністю, гострим протіканням у молодняку сільськогосподарських тварин, що проявляється септицемією, токсемією, ентеритом та призводить іноді до летальних наслідків. Для лікування цих захворювань на сьогодні широко застосовують антибіотики.Among such diseases, escherichiases caused by pathogenic bacteria EzsNegispia soi are extremely dangerous. Escherichia diseases are characterized by high contagiousness, acute course in young farm animals, which is manifested by septicemia, toxemia, enteritis and sometimes leads to fatal consequences. Today, antibiotics are widely used to treat these diseases.
У бактеріальних популяціях розповсюджені екстрахромосомні фактори спадковості - плазміди, які несуть гени антибіотикорезистентності (В-плазміди), коліциногенності (Соі1- плазміди), деградації хімічних речовин (О-плазміди), тощо. |Пехов А.П. Основь! плазмидологии. - Издательство Российского Университета Дружбь! Народов, 1996 г.|.In bacterial populations, extrachromosomal factors of heredity are widespread - plasmids that carry genes for antibiotic resistance (B-plasmids), colicinogenicity (Coi1-plasmids), degradation of chemical substances (O-plasmids), etc. Pekhov A.P. The basis! Plasmidology. - Publishing House of the Russian University of Friendship! Narodov, 1996 |
Плазміди антибіотикорезистентності (В-плазміди) несуть гени, що кодують синтез речовин - деструкторів антибіотиків, в результаті чого протягом короткого проміжку часу в даній екологічній ніші може сформуватися пул полірезистентних патогенних мікроорганізмів. Широке застосування в медицині та ветеринарії антибіотиків є прямим шляхом виникнення та розповсюдження антибіотикорезистентних бактерій. Резистентність патогенних штамів бактерій є серйозною терапевтичною та епідеміологічною проблемою.Plasmids of antibiotic resistance (B-plasmids) carry genes encoding the synthesis of substances that destroy antibiotics, as a result of which a pool of polyresistant pathogenic microorganisms can be formed within a short period of time in a given ecological niche. The widespread use of antibiotics in medicine and veterinary medicine is a direct way of the emergence and spread of antibiotic-resistant bacteria. Resistance of pathogenic strains of bacteria is a serious therapeutic and epidemiological problem.
В популяції бактерій можуть бути присутніми також плазміди коліциногенності (Со|!1- плазміди). СоІ-плазміди несуть гени, що кодують синтез білків-бактеріоцинів, які є згубними для близькоспоріднених видів мікроорганізмів. Бактерії ЕвсПегісніа соїї, що мають Со!І-плазміди, спроможні синтезувати білки коліцини, бактерії беїтайа тагсезсепз - білки марцесцини, бактеріїColicinogenicity plasmids (Co|!1-plasmids) may also be present in the bacterial population. CoI plasmids carry genes encoding the synthesis of bacteriocin proteins that are harmful to closely related species of microorganisms. Euspegisnia soii bacteria having Co!I plasmids are capable of synthesizing colicin proteins, Beitaia tagzesepz bacteria - marcescin proteins, bacteria
КіІерзієа рпеитопіає - пневмоцини.KiIerziea rpeitopiae - pneumocins.
В природних популяціях кишкової палички близько 2095 штамів мають плазміди коліциногенності. При цьому у популяції, що мають плазміди коліциногенності, коліциногенні бактерії складають звичайно не більше ніж 0,01 95 клітин, однак їх число значно зростає в щільних популяціях. Молекули коліцінів адсорбуються на поверхні чутливих бактерій. Іноді достатньо однієї молекули адсорбованого на поверхні клітини коліцину, щоб убити клітину.In natural populations of Escherichia coli, about 2,095 strains have colicinogenicity plasmids. At the same time, in a population with colicinogenicity plasmids, colicinogenic bacteria usually make up no more than 0.01 95 cells, but their number increases significantly in dense populations. Colicin molecules are adsorbed on the surface of susceptible bacteria. Sometimes one molecule of colicin adsorbed on the cell surface is enough to kill the cell.
Механізми загибелі бактерій під дією коліцинів різні. Деякі коліцини порушують функції цитоплазматичної мембрани, інші діють на ДНК або рибосоми.The mechanisms of bacterial death under the action of colicins are different. Some colicins disrupt the functions of the cytoplasmic membrane, others act on DNA or ribosomes.
Зо У випадку корисних, наприклад пробіотичних бактерій, коліциногенність є позитивною якістю, оскільки допомагає пробіотикам протистояти патогенній мікрофлорі. Та навпаки, коліциногенність патогенних бактерій підсилює їх позиції в боротьбі з корисною мікрофлорою організму, що спричиняє ослаблення захисних сил організму та значно ускладнює лікування інфекційних захворювань. Тому знаходження шляхів подолання коліциногенності патогенних бактерій, а саме Е.соїї - збудників інфекційних захворювань тварин є дуже актуальним завданням. В той же час на сьогодні засоби та способи подолання коліциногенності патогенних мікроорганізмів не відомі.In the case of beneficial bacteria, such as probiotics, colicinogenicity is a positive quality because it helps probiotics resist pathogenic microflora. On the contrary, the colicinogenicity of pathogenic bacteria strengthens their position in the fight against the beneficial microflora of the body, which causes a weakening of the body's defenses and significantly complicates the treatment of infectious diseases. Therefore, finding ways to overcome the colicinogenicity of pathogenic bacteria, namely E. soya, the causative agent of infectious diseases in animals, is a very urgent task. At the same time, the means and methods of overcoming the colicinogenicity of pathogenic microorganisms are not known today.
Для вирішення проблеми подолання антибіотикорезистентності відомий ряд підходів: захист відомих антибіотиків від руйнування ферментами бактерій або видалення їх з бактеріальної клітини за допомогою мембранних насосів; застосування інших антибіотиків обраної групи; застосування комбінації антибіотиків; проведення цільової і вузьконаправленої антибактеріальної терапії; синтез нових сполук, що належать до відомих класів антибіотиків; пошук принципово нових класів антибактеріальних препаратів.To solve the problem of overcoming antibiotic resistance, a number of approaches are known: protection of known antibiotics from the destruction of bacterial enzymes or their removal from the bacterial cell using membrane pumps; use of other antibiotics of the selected group; use of a combination of antibiotics; carrying out targeted and narrowly directed antibacterial therapy; synthesis of new compounds belonging to known classes of antibiotics; search for fundamentally new classes of antibacterial drugs.
Перспективним напрямком подолання стійкості бактерій до антибіотиків є елімінування В- плазмід із бактеріальних клітин за допомогою хімічних речовин. Для В-плазмідовмісних сальмонел, шигел і ешерихій такою ДНК-тропною речовиною є акридиновий жовтогарячий.A promising way to overcome bacterial resistance to antibiotics is the elimination of B-plasmids from bacterial cells with the help of chemicals. For B-plasmid-containing Salmonella, Shigella and Escherichia such a DNA-tropic substance is acridine yellow-hot.
Однак ця речовина є відомим мутагеном, тому її застосування як лікарського засобу є неможливим.However, this substance is a known mutagen, so its use as a medicine is impossible.
Плазміди антибіотикорезистентності елімінуються з різним рівнем частоти з бактерій Е. соїї під впливом налідиксової кислоти та новобіцину з оспеп М/єїззег, Вегпа Мієдетапп ЕїЇтіпайоп ої ріазтід5 Бу пем 4-диїпоіопез // Апіітістовбіа! адепі5 апа спетоїНегару. - 1985. - М. 28. - Р. 700- 7021. Показано також, що В-плазміди бактерій Е.соїї та інші елімінуються при дії на клітину деяких гетероциклічних речовин, які здатні зв'язуватися з ДНК (С.Зрепадієг, А.Моіпаг та інші "СиAntibiotic resistance plasmids are eliminated with different frequency levels from E. soy bacteria under the influence of nalidixic acid and novobicin from ospep M/eizzeg, Vegpa Miedetapp EiYitipayop oi riastid5 Bu pem 4-diipoiopez // Apiitistovbia! adepi5 apa spetoiNegaru. - 1985. - M. 28. - R. 700-7021. It was also shown that the B-plasmids of E. soy bacteria and others are eliminated when the cell is affected by some heterocyclic substances that are able to bind to DNA (S. Zrepadieg, A .Moipag and others "Sy
Огид Тагдеїв", 2006. - 7(7). - Р. 823-8411.Tagdeev's Disgust", 2006. - 7(7). - R. 823-8411.
Елімінація плазмід описаними вище способами досягається за допомогою високотоксичних агентів, або лише для окремих видів бактерій, які є музейними штамами, а не клінічними ізолятами, або спостерігається низька частота елімінації плазмід. Таким чином, сьогодні безпечні, високоефективні та широкоспецифічні елемінуючі В-плазміди хімічні засоби не відомі.The elimination of plasmids by the methods described above is achieved with the help of highly toxic agents, or only for certain species of bacteria that are museum strains and not clinical isolates, or a low frequency of elimination of plasmids is observed. Thus, today there are no known safe, highly effective and broadly specific B-plasmid eliminating chemical agents.
В останні роки проведені дослідження з вивчення взаємодії наночастинок золота та срібла з бо плазмідною ДНК бактерій штаму Е.соїї ХІ1-Вінє та запропоновано використовувати вказані наночастинки для елімінації В-плазмід |заявка Мо и201613262 від 26.12.2016 на корисну модель "Застосування наночастинок золота або срібла як агентів елімінації плазмід антибіотикорезистентності", автори: Дибкова С.М., Ульберг 3.Р. та інші). Автори показали здатність наночастинок золота та срібла змінювати структуру плазмід шляхом релаксації та викликати високу частоту елімінації рекомбінантних плазмід рус 19 та рВА322 із бактеріальних клітин штаму Е.соїї ХІ1-Вінє. Плазміди рОС19 мали гени стійкості до антибіотика ампіциліну, а плазміди рВАЗ22 - гени ампіцилінової та тетрациклінової резистентності.In recent years, studies have been carried out to study the interaction of gold and silver nanoparticles with the plasmid DNA of E. soya bacteria strain XI1-Vignet, and it is proposed to use these nanoparticles for the elimination of B-plasmids | application MO 201613262 dated 12.26.2016 for a useful model "Application of gold nanoparticles or silver as agents for the elimination of antibiotic resistance plasmids", authors: Dybkova S.M., Ulberg 3.R. and other). The authors showed the ability of gold and silver nanoparticles to change the structure of plasmids by relaxation and to cause a high frequency of elimination of recombinant plasmids rus 19 and pBA322 from bacterial cells of E. soya strain Х1-Vignet. Plasmids pOS19 had genes for resistance to the antibiotic ampicillin, and plasmids rVAZ22 - genes for ampicillin and tetracycline resistance.
Автори відомого рішення на прикладі музейних штамів бактерій Е.соїї ХІ 1-Вінє, що містили рекомбінантні Н-плазміди, показали можливість видалення їх з клітин за допомогою наночастинок золота або срібла як новий шлях для вирішення задачі подолання антибіотикорезистентності.The authors of the well-known solution using the example of museum strains of bacteria E. soii XI 1-Vignet, which contained recombinant H-plasmids, showed the possibility of removing them from cells with the help of gold or silver nanoparticles as a new way to solve the problem of overcoming antibiotic resistance.
Оскільки явище стійкості до антибіотиків та явище коліциногенності у патогенних мікроорганізмів, а саме у бактерій Е.соїї - збудників інфекційних захворювань тварин може значно знизити, а іноді й повністю нівелювати ефективність сучасних засобів та способів лікування тварин, проблема подолання антибіотибіотикорезистентності та/або коліциногенності клінічних ізолятів цих бактерій є надзвичайно актуальною.Since the phenomenon of resistance to antibiotics and the phenomenon of colicinogenicity in pathogenic microorganisms, namely E. soy bacteria - the causative agents of infectious diseases in animals can significantly reduce, and sometimes completely eliminate, the effectiveness of modern means and methods of treatment of animals, the problem of overcoming antibiotic resistance and/or colicinogenicity of clinical isolates of these bacteria is extremely relevant.
Задачею корисної моделі Є розробка ефективного способу подолання антибіотикорезистентності і/або коліциногенності бактерій Е.соїї - збудників інфекційних захворювань тварин.The task of the useful model is the development of an effective way to overcome antibiotic resistance and/or colicinogenicity of bacteria E. soy - the causative agents of infectious diseases of animals.
Поставлена задача вирішується новим способом подолання антибіотикорезистентності та/або коліциногенності збудників інфекційних захворювань тварин, що включає виявлення у мікроорганізмів плазмідної ДНК та елімінацію В-плазмід та/або СоІ-плазмід, в якому згідно з винаходом в клінічних ізолятах бактерій Е.соїї визначають антибіотикорезистентні та/або коліциногенні плазмідовмісні штами та проводять елімінацію В- та/або СоІ-плазмід з відібраних штамів обробкою клітин бактерій в інкубаційному середовищі наночастинками золота або срібла розміром 30 нм протягом 20-24 годин.The task is solved by a new method of overcoming antibiotic resistance and/or colicinogenicity of pathogens of infectious diseases of animals, which includes the detection of plasmid DNA in microorganisms and the elimination of B-plasmids and/or CoI-plasmids, in which, according to the invention, antibiotic-resistant and /or colicinogenic plasmid-containing strains and eliminate B- and/or CoI-plasmids from the selected strains by treating bacterial cells in the incubation medium with gold or silver nanoparticles 30 nm in size for 20-24 hours.
Наночастинки застосовують у вигляді колоїдних розчинів. Колоїдний розчин золота з частинками середнього розміру 30 нм може бути одержаний, шляхом відновлення аурату калію за методом Девіса, а колоїдний розчин срібла - конденсаційним методом відновлення соліNanoparticles are used in the form of colloidal solutions. A colloidal solution of gold with particles of an average size of 30 nm can be obtained by the reduction of potassium aurate according to the Davis method, and a colloidal solution of silver - by the condensation method of salt reduction
Зо срібла.From silver.
Наночастинки золота вводять в інкубаційне середовище у кількості 5,0-28,0 мкг/мл, а срібла - 20,0-55,0 мкг/мл (за металом).Gold nanoparticles are introduced into the incubation medium in the amount of 5.0-28.0 μg/ml, and silver - 20.0-55.0 μg/ml (by metal).
Автори вперше вирішили задачу подолання антибіотикорезистентності збудників інфекційних захворювань тварин за допомогою наночастинок золота або срібла, причому ефективність способу показана на клінічних ізолятах патогенних бактерій Е.соїї. Одночасно вперше запропоновано застосування наночастинок золота або срібла для подолання коліциногенності клінічних ізолятів патогенних бактерій Е.соїї шляхом елімінації СоІ-плазмід.For the first time, the authors solved the problem of overcoming the antibiotic resistance of the causative agents of infectious diseases of animals with the help of gold or silver nanoparticles, and the effectiveness of the method was shown on clinical isolates of the pathogenic bacteria E. soy. At the same time, the use of gold or silver nanoparticles was proposed for the first time to overcome the colicinogenicity of clinical isolates of pathogenic bacteria E. soya by eliminating CoI plasmids.
Обробляючи клінічні ізоляти бактерій Е.соїї наночастинками золота або срібла способом, що заявляється, забезпечують видалення плазмідної ДНК з клітин, що містять В-плазміди, з клітин, що містять СоІ-плазміди та з клітин, що містять обидва види плазмід. Таким шляхом долають антибіотикорезистентність та/або коліциногенність тих штамів, у яких ці явища спричинені наявністю плаз мідної ДНК.Treating clinical isolates of E. soya bacteria with nanoparticles of gold or silver in the claimed method ensures the removal of plasmid DNA from cells containing B-plasmids, from cells containing CoI-plasmids and from cells containing both types of plasmids. In this way, antibiotic resistance and/or colicinogenicity of those strains in which these phenomena are caused by the presence of copper DNA plasmids are overcome.
Таким чином, спосіб, що заявляється, за допомогою одного засобу дозволяє усунути обидва фактори, які заважають, а іноді перешкоджають ефективному лікуванню інфекційних захворювань тварин, спричинених патогенними штамами Е.соїї. Вельми позитивною якістю запропонованого способу є також малотоксичність наночастинок золота й срібла та низький рівень ефективних концентрацій їх застосування.Thus, the claimed method, with the help of one agent, allows to eliminate both factors that interfere, and sometimes prevent the effective treatment of infectious diseases of animals caused by pathogenic strains of E. soya. A very positive quality of the proposed method is also the low toxicity of gold and silver nanoparticles and the low level of effective concentrations of their use.
Нижче наведені приклади здійснення корисної моделі.Below are examples of the implementation of a useful model.
Приклад 1.Example 1.
Досліджували явище антибіотикорезистентності та коліциногенності у бактерій-збудників інфекційних захворювань тварин. Серед таких бактерій широко відомі патогенні штами бактерійThe phenomenon of antibiotic resistance and colicinogenicity in bacteria causing infectious diseases of animals was investigated. Among such bacteria, pathogenic strains of bacteria are widely known
Е. соїї. Визначали наявність плазмідної ДНК (В- та СоІ-плазмід) в клінічних ізолятах штамівE. soybeans. The presence of plasmid DNA (B- and CoI-plasmids) in clinical isolates of strains was determined
Е.соїї, які виділені з патологічного матеріалу хворих на ешерихіози тварин в лабораторії анаеробних інфекцій Інституту ветеринарної медицини НААН України: Е.соїї штам "Нива", Е.соїї штам "Калинівка", Е.соїї штам "Бердянська", Е.соїї штам "Сергієнко-Суми" та Е.соїї штам "Старо-E. soya isolated from the pathological material of animals suffering from escherichia in the laboratory of anaerobic infections of the Institute of Veterinary Medicine of the National Academy of Sciences of Ukraine: E. soya strain "Niva", E. soya strain "Kalynivka", E. soya strain "Berdyanska", E. soya strain "Sergienko-Suma" and E. soybean strain "Staro-
Константинівка". Також вивчали збудників ешерихіозів, що були виділені вище вказаною установою з патологічного матеріалу хворих тварин та задепоновані в Депозитарії Державного науково-контрольного інституту біотехнології та штамів мікроорганізмів: Е.соїї штам "Запорізька- 12" реєстраційний Мо 150; Е.соїї штам "Чернігів-44" Мо 154; Е.соїї штам "Рассвет-165" Мо 153;Konstantinovka". They also studied the causative agents of escherichia, which were isolated by the above-mentioned institution from the pathological material of sick animals and deposited in the Depository of the State Scientific Control Institute of Biotechnology and Microorganism Strains: E. soya strain "Zaporizka-12" registration Mo 150; E. soya strain "Chernihiv-44" Mo 154; E. soybean strain "Rassvet-165" Mo 153;
Е.соїї штам "Малинівка-131" Мо 152; Е.соїї штам "Миргород-1" Мо 148; Е.соїї штам "Донецька-910"E. soybean strain "Malynyvka-131" Mo 152; E. soybean strain "Myrhorod-1" Mo 148; E. soybean strain "Donetsk-910"
Мо 149.Mo 149.
У бактерій вказаних вище штамів Е.соїї визначали наявність В- та СоІ-плазмід.The presence of B- and CoI-plasmids was determined in the bacteria of the above strains of E. soya.
Для скринінгу плазмідної ДНК в бактеріальних клітинах здійснювали процедуру отримання препаратів плазмідної ДНК методом лужного лізису за Бірнбоймом і Долі (Віттбоїт Н.С., Боїу 4.For the screening of plasmid DNA in bacterial cells, the procedure for obtaining preparations of plasmid DNA was carried out by the method of alkaline lysis according to Birnboim and Doli (Wittboit N.S., Boiu 4.
А гаріа аїКаїнпе ехігасіоп ргоседиге ог 5стеєепіпд гесотбіпапі ріазтій ОМА // Мисівіс Асід5 Незв. - 1979. - 7, Мо 6. - Р. 1513-1523). Осаджували 100 мл нічної культури бактерій, клітини ресуспендували в 6 мл буферу, інкубували 10 хвилин при 0 "С та проводили лужний лізис за вказаною методикою. Отриману плазмідну ДНК візуалізували методом електрофорезуA garia aiKainpe ekhigasiop rgosedige og 5steeepipd gesotbipapi riaztiy OMA // Mysivis Asid5 Nezv. - 1979. - 7, Mo. 6. - R. 1513-1523). 100 ml of overnight culture of bacteria were deposited, the cells were resuspended in 6 ml of buffer, incubated for 10 minutes at 0 "C and alkaline lysis was carried out according to the specified method. The resulting plasmid DNA was visualized by electrophoresis
ЇМаниатис Е., Фрич З., Сзмбрук Дж. Методь генетической инженерии. Молекулярное клонирование: Перевод с англ. под ред. акад. А.А. Баєва и д-ра биол.наук С.К. Скрябина.- М.:YManiatis E., Frich Z., Szmbruk J. Method of genetic engineering. Molecular cloning: Translation from English. under the editorship Acad. A.A. Baeva and S.K., Doctor of Biological Sciences Skryabina. - M.:
Мир, 1984. - 479 с.|.Mir, 1984. - 479 p.|.
Таким чином виявлено плазмідну ДНК (В- та СоІ-плазміди) у бактерій наступних клінічних ізолятів Е.соЇїї: штами "Калинівка", "Миргород-1", "Малинівка-131", "Рассвет-165", "Запорізька- 1277 "Чернігів-44" "Донецька-910"; "Сергієнко-Суми". Виділені плазміди мали розмір близько 2,7 т.п.н.Thus, plasmid DNA (B and CoI plasmids) was detected in the bacteria of the following clinical isolates of E. coli: strains "Kalynivka", "Myrhorod-1", "Malynivka-131", "Rassvet-165", "Zaporizka-1277" Chernihiv-44" "Donetsk-910"; "Sergiyenko-Sumi". The isolated plasmids had a size of about 2.7 tbp.
Штами, які містять В- та/або СоІ-плазміди відбирали для подальших досліджень їх антибіотикорезистентності та/або коліциногенності.Strains containing B- and/or CoI-plasmids were selected for further studies of their antibiotic resistance and/or colicinogenicity.
Приклад 2.Example 2.
Визначали наявність коліциногенності патогенних бактерій Е.соїї, що відібрані за прикладом 1.The presence of colicinogenicity of E. soya pathogenic bacteria selected according to example 1 was determined.
Дослідження проводили за відомою методикою |Клиническая лабораторная аналитика //The research was carried out according to the well-known methodology | Clinical laboratory analysis //
Под.ред. В.В. Меньшикова. - М.: Агат-Мед, 2003. - Т.ІМ.). Штами кишкової палички вирощували 24 години при 37 "С до окремих макроколоній на чашках Петрі з 295 МПА. Чашки з макроколоніями досліджуваних культур обробляли парами хлороформу протягом 50 хвилин, далі 2,5 години обробляли ультрафіолетом б-годинні в МПБ культури індикаторного штамуSub-ed. V.V. Menshikova - M.: Agat-Med, 2003. - T.IM.). Escherichia coli strains were grown for 24 hours at 37 "C until individual macrocolonies on Petri dishes with 295 MPa. The dishes with macrocolonies of the studied cultures were treated with chloroform vapors for 50 minutes, then they were treated with ultraviolet light for 2.5 hours. B-hours in MPB cultures of the indicator strain
Е.соїї К-12 (безплазмідний штам, дериват Е.соїї ХІІ 1-Вінє) об'ємом 0,1 мл змішували з 5 мл розплавленого та охолодженого до 48 "С 0,795 МПА. Цією сумішшю заливали попередньо оброблені спочатку хлороформом, а потім ультрафіолетом чашки з макроколоніями досліджуваних штамів кишкової палички. Чашки з посівами інкубували 24 години при 37 "С, а далі підсумовували результати.E. soybean K-12 (a plasmid-free strain, a derivative of E. soybean XII 1-Vignet) in a volume of 0.1 ml was mixed with 5 ml of melted and cooled to 48 "С 0.795 MPA. This mixture was poured into pre-treated first with chloroform, and then plates with macrocolonies of the studied E. coli strains were incubated with ultraviolet light for 24 hours at 37 "C, and then the results were summarized.
Якщо навколо макроколонії спостерігали зону інгібування індикаторного штаму, досліджуваний штам розглядали як продуцент коліцину. Рівні коліциногенної активності виражали в умовних одиницях - від одного до чотирьох плюсів ("" - "н---"). За низьку коліцинову активність (один плюс) приймали таку, яка проявлялася в зоні затримки росту індикаторної культури розміром від 7 до 16 мм, середній ("--") та високий ("---") рівень - коліцинову активність із зонами інгібування діаметром 17-26 та 27-36 мм відповідно. Дуже високий рівень ("---"7) діаметр зони затримки росту - 37-45 мм. Якщо зона затримки росту була менш ніж 7 мм, активність вважали рівною "0".If a zone of inhibition of the indicator strain was observed around the macrocolony, the studied strain was considered as a colicin producer. The levels of colicinogenic activity were expressed in conventional units - from one to four pluses ("" - "n---"). Low colicin activity (one plus) was considered to be manifested in the growth retardation zone of the indicator culture with a size of 7 to 16 mm, medium ("--") and high ("---") levels - colicin activity with zones of inhibition with a diameter of 17-26 and 27-36 mm, respectively. Very high level ("---"7) diameter of the zone of growth retardation - 37-45 mm. If the zone of growth retardation was less than 7 mm, the activity was considered equal to "0".
Наведені у табл. 1 результати досліджень свідчать про наявність коліциногенності у деяких клінічних ізолятів Е.соїї з числа відібраних за прикладом 1. Ці ізоляти містять СоіІ-плазміди і виявляють здебільшого високу коліциногенну активність.Listed in the table. 1, the results of research indicate the presence of colicinogenicity in some clinical isolates of E. soya from among those selected according to example 1. These isolates contain SoiI plasmids and show mostly high colicinogenic activity.
Зразки клінічних ізолятів Е.соїї, наведених у табл. 1 (штами "Чернігів-44" Мо 154, "Рассвет- 165" Мо 153, "Малинівка-131" Мо 152, "Донецька-910" Мо 149, "Сергієнко-Суми"), які містять Со1!- плазміди направляли на подальшу обробку наночастинками золота або срібла за прикладом 4.Samples of clinical isolates of E. soy, listed in table. 1 (strains "Chernihiv-44" Mo 154, "Rassvet-165" Mo 153, "Malynivka-131" Mo 152, "Donetsk-910" Mo 149, "Sergiyenko-Sumi") containing Co1!- plasmids were sent to further treatment with nanoparticles of gold or silver according to example 4.
Приклад 3.Example 3.
Визначали наявність антибіотикорезистентності патогенних штамів Е.соїї, що відібрані за прикладом 1.The presence of antibiotic resistance of pathogenic E. soy strains selected according to example 1 was determined.
Для цього 18-годинні культури, що вирощували на м'ясо-пептонному бульйоні (МПБ) висівали по 0,1 мл на чашки з м'ясо-пептонним агаром (МПА). Одночасно з висівом бактерій на середовище культивування МПА на поверхні середовища розміщували диски з антибіотиками: офлоксацин, ципрофлоксацин, фурадонін, іміпенем, цефтазидим, цефтріаксон, гентаміцин, амікацин, неоміциндоброміцин, еритроміцин, доксициклін.For this, 18-hour cultures grown on meat-peptone broth (MPB) were sown in 0.1 ml on plates with meat-peptone agar (MPA). Simultaneously with the sowing of bacteria on the MPA cultivation medium, discs with antibiotics were placed on the surface of the medium: ofloxacin, ciprofloxacin, furadonin, imipenem, ceftazidime, ceftriaxone, gentamicin, amikacin, neomycin dobromycin, erythromycin, doxycycline.
Далі проводили культивування бактерій протягом 24 годин при 37 "С в присутності досліджуваних антибіотиків. Визначення антибіотикорезистентності проводили шляхом візуального спостереження за зонами навколо дисків з антибіотиками. Наявність зони просвітління навколо диска свідчила про чутливість бактеріального штаму до відповідного антибіотика, а відсутність такої зони - про його резистентність.Next, bacteria were cultivated for 24 hours at 37 "C in the presence of the antibiotics under study. Antibiotic resistance was determined by visual observation of the zones around the discs with antibiotics. The presence of a lighted zone around the disc indicated the sensitivity of the bacterial strain to the appropriate antibiotic, and the absence of such a zone indicated its resistance
Антибіотикограму досліджуваних плазмідовмісних штамів Е.соїї наведено в таблиці 2, де "В" 60 - відзначено як наявність резистентності, а "5" - відзначено як чутливість до антибіотику.The antibiotic profile of the investigated plasmid-containing strains of E. soya is shown in Table 2, where "B" 60 is marked as the presence of resistance, and "5" is marked as sensitivity to the antibiotic.
Дані таблиці 2 свідчать про те, що усі досліджувані клінічні ізоляти виявилися чутливими до офлоксацину, ципрофлоксацину, цефтріаксону, гентаміцину та амікацину. В той же час усі зразки застосованих в експерименті штамів мають резистентність відносно до решти антибіотиків.The data in Table 2 show that all studied clinical isolates were sensitive to ofloxacin, ciprofloxacin, ceftriaxone, gentamicin and amikacin. At the same time, all samples of the strains used in the experiment have resistance to the rest of the antibiotics.
Зразки клінічних ізолятів бактерій, у яких була виявлена резистентність відносно до певних антибіотиків, відбирали та використовували в наступних експериментах з подолання антибіотикорезистентності до цих антибіотиків за прикладом 4.Samples of clinical isolates of bacteria, in which resistance to certain antibiotics was found, were selected and used in subsequent experiments to overcome antibiotic resistance to these antibiotics according to example 4.
Приклад 4.Example 4.
Для подолання антибіотикорезистентності та коліциногенності проводили обробку зразків патогенних штамів Е.соїї, відібраних за прикладами 2 та 3, наночастинками золота (АШшМР) або срібла(АдР).To overcome antibiotic resistance and colicinogenicity, samples of pathogenic strains of E. soya, selected according to examples 2 and 3, were treated with nanoparticles of gold (AshshMR) or silver (AdR).
Для цього застосовували колоїдний розчин золота зі сферичними наночастинками золота середнього розміру 30 нм, одержаний відновленням аурату калію ацетоном або етанолом з використанням як вихідної речовини золотохлористоводневої кислоти (метод Девіса).For this, a colloidal gold solution with spherical gold nanoparticles with an average size of 30 nm was used, obtained by reducing potassium aurate with acetone or ethanol using gold hydrochloric acid as a starting material (Davis method).
Для приготування препаратів наносрібла використовували колоїдний розчин срібла зі сферичними наночастинками середнього розміру З0 нм, який одержано конденсаційним методом шляхом відновлення солей срібла.For the preparation of nanosilver preparations, a colloidal solution of silver with spherical nanoparticles of average size of 30 nm was used, which was obtained by the condensation method by reducing silver salts.
Готували вихідні стерильні водні препарати з вмістом наночастинок золота 38,6 мкг/мл за металом та з вмістом наночастинок срібла 80 мкг/мл за металом.The initial sterile aqueous preparations were prepared with a gold nanoparticle content of 38.6 μg/ml by metal and with a silver nanoparticle content of 80 μg/ml by metal.
Для елімінації В-плазмід та СоІ-плазмід 18-годинні культури зразків бактерій, відібраних за прикладами 2 та 3, розводили МПБ у співвідношенні 1:50 та підрощували на качалці 2 години до титру клітин 1-2х109. Далі 1х102 - 1х105 клітин вносили в пробірки з 2 мл МПБ, куди попередньо додавали вихідний препарат наночастинок золота або срібла у кількості, що забезпечувала вміст золота 7 або 19,3 мкг/мл за металом, або срібла у кількості 25 або 50 мкг/мл за металом.To eliminate B-plasmid and CoI-plasmid, 18-hour cultures of bacterial samples selected according to examples 2 and 3 were diluted with MPB in a ratio of 1:50 and grown on a rocker for 2 hours to a cell titer of 1-2x109. Next, 1x102 - 1x105 cells were placed in test tubes with 2 ml of MPB, where the initial preparation of gold or silver nanoparticles was previously added in an amount that ensured a gold content of 7 or 19.3 μg/ml by metal, or silver in an amount of 25 or 50 μg/ml by metal
Вирощували культури на качалці у темряві при 37 "С. Таку обробку виконували протягом 20-24 годин.Cultures were grown on a rocker in the dark at 37 "C. This treatment was carried out for 20-24 hours.
Оброблені наночастинками бактеріальні культури висівали по 0,1 мл на чашки з МПА та визначали коліциногенність в зразках, відібраних за прикладом 2, так, як описано у прикладі 2, а в зразках, відібраних за прикладом 3, оцінювали антибіотикорезистентність, так, як описано в прикладі 3.Bacterial cultures treated with nanoparticles were inoculated at 0.1 ml on MPA plates and colicinogenicity was determined in samples selected according to example 2, as described in example 2, and antibiotic resistance was assessed in samples selected according to example 3, as described in example 3.
Крім цього оброблені наночастинками металів клітини всіх досліджуваних клінічних ізолятів перевіряли на наявність плазмідної ДНК шляхом виділення плазмід методом Бірнбойма і Долі з послідуючим електрофорезом в агарозному (1 95) гелі та візуалізацією в УФ-світлі як описано в прикладі 1. В результаті такого скринінгу плазмідної ДНК в жодному зі зразків клінічних ізолятів, відібраних за прикладами 2,3 та оброблених наночастинками золота або срібла як описано вище, не було знайдено В-плазмід та СоІ-плазмід, що свідчить за повну елімінацію плазмідноїIn addition, the cells of all clinical isolates treated with metal nanoparticles were checked for the presence of plasmid DNA by isolation of plasmids by the method of Birnboim and Dole followed by electrophoresis in an agarose (1 95) gel and visualization in UV light as described in example 1. As a result of such screening of plasmid DNA in none of the samples of clinical isolates selected according to examples 2, 3 and treated with gold or silver nanoparticles as described above, B-plasmid and CoI-plasmid were not found, which indicates the complete elimination of the plasmid
ДНК з клітин досліджуваних штамів Е.соїЇ.DNA from the cells of the investigated strains of E. soiY.
В таблиці З наведено дані щодо коліциногенності досліджуваних штамів після їх обробки наночастинками у порівнянні з необробленими бактеріями (контрольні зразки). Як видно з табл.Table C shows data on the colicinogenicity of the studied strains after their treatment with nanoparticles in comparison with untreated bacteria (control samples). As can be seen from the table.
З, всі досліджувані штами, які містять СоІ-плазміди, після обробки наночастинками навіть в мінімальних концентраціях втратили свою коліциногенність. Проведені дослідження показали таку ефективність наночастинок як золота, так і срібла у всьому концентраційному діапазоні їх застосування.C, all studied strains containing CoI plasmids lost their colicinogenicity after treatment with nanoparticles, even in minimal concentrations. The conducted studies showed the effectiveness of both gold and silver nanoparticles in the entire concentration range of their application.
Порівняння даних щодо резистентності штамів бактерій, оброблених наночастинками, з результатами досліджень резистентності зразків, відібраних за прикладом 3 (контрольних) показало, що вдалося подолати антибіотикорезистентність чотирьох з досліджуваних штамів бактерій відносно до п'яти із семи застосованих антибіотиків, що свідчить про ефективність способу, що заявляється у цих випадках. Негативний результат у випадку решти штамів відносно до усіх антибіотиків, а також у випадку штамів наведених у табл. 4 відносно до цефтазидиму і неоміцину, не зважаючи на досягнуту елімінацію Н-плазмід можна пояснити наявністю у бактерій вказаних штамів інших факторів антибіотикорезистентності крім В- плазмідної.Comparison of data on the resistance of bacterial strains treated with nanoparticles with the results of resistance studies of samples selected according to example 3 (control) showed that it was possible to overcome the antibiotic resistance of four of the studied bacterial strains in relation to five of the seven antibiotics used, which indicates the effectiveness of the method. which is declared in these cases. A negative result in the case of the remaining strains relative to all antibiotics, as well as in the case of the strains listed in the table. 4 relative to ceftazidime and neomycin, despite the achieved elimination of H-plasmids, it can be explained by the presence of other factors of antibiotic resistance in the bacteria of the specified strains, except for the B-plasmid.
В таблиці 4 представлені результати оцінки ефекту подолання антибіотикорезистентності клінічних ізолятів бактерій Е.соїї "Калинівка", "Миргород-1", "Малинівка-131" Мо 152 та "Рассвет- 165" Мо 153. Як свідчать дані табл. 4, особливо ефективними виявилися наночастинки як золота так і срібла відносно до доксицикліну (у всіх чотирьох штамах) та цефтазидиму (у трьох штамах), де досягається подолання антибіотикорезистентності у всьому діапазоні концентрацій металів. В інших випадках наночастинки діють вибірково: ефективне тільки срібло (фурадонін) або тільки золото (іміпенем). Відносно до еритроміцину наночастинки золота і срібла долають бо резистентність клінічного ізоляту штаму Е.соїї "Малинівка-131" Мо 152, в той час як клітини бактерій штаму Е.соїї "Калинівка" стають чутливими до цього антибіотика тільки під дією золота, а бактерії штаму Е.соїї "Миргород-1" Мо 148 та Е.соїї "Рассвет-165" Мо 153 - тільки під дією срібла.Table 4 presents the results of the assessment of the effect of overcoming antibiotic resistance of clinical isolates of E. soy bacteria "Kalynivka", "Myrhorod-1", "Malynivka-131" Mo 152 and "Rassvet-165" Mo 153. As evidenced by the data in the table. 4, both gold and silver nanoparticles were particularly effective against doxycycline (in all four strains) and ceftazidime (in three strains), where antibiotic resistance was overcome in the entire range of metal concentrations. In other cases, nanoparticles act selectively: only silver (furadonin) or only gold (imipenem) are effective. In relation to erythromycin, gold and silver nanoparticles overcome the resistance of the clinical isolate of E. soybean strain "Malynyvka-131" Mo 152, while bacterial cells of the E. soybean strain "Kalynivka" become sensitive to this antibiotic only under the influence of gold, and the bacteria of the strain "Myrhorod-1" Mo 148 and "Rassvet-165" Mo 153 - only under the action of silver.
Таким чином, наведені експериментальні дані переконливо підтверджують можливість подолання антибіотикорезистентності та коліциногенності бактерій Е.соїї - збудників інфекційних хвороб тварин за допомогою наночастинок золота та срібла в умовах пропонованого способу, що можна розглядати як новий ефективний шлях вирішення цих проблем при розробці сучасних ефективних засобів та способів антибіотикотерапії у ветеринарії.Thus, the given experimental data convincingly confirm the possibility of overcoming the antibiotic resistance and colicinogenicity of E. soy bacteria - the causative agents of infectious diseases of animals with the help of gold and silver nanoparticles under the conditions of the proposed method, which can be considered as a new effective way to solve these problems in the development of modern effective means and methods antibiotic therapy in veterinary medicine.
Таблиця 1Table 1
Штам клінічного ізоляту Е.сої "Запорізька-12" Ме 150 нн "Чернігів-44" Ме 154 "Рассвет-165" Мо 153 "Малинівка-131" Ме 152 "Миргород-1" Ме 148 нн ши 76 |"Донецька-910" Мо 149 "Сергієнко-СУМИ" 00080000 |Калинівкаїїд///////777777777777711111111111111111111Ї1111111111110с1The strain of the clinical isolate of E. soya "Zaporizhka-12" Me 150 nn "Chernihiv-44" Me 154 "Rassvet-165" Me 153 "Malynivka-131" Me 152 "Myrhorod-1" Me 148 nn shi 76 |"Donetsk-910 "Mo 149 "Sergiyenko-SUMY" 00080000 | Kalynivkaiid///////777777777777711111111111111111111Ї11111111111110с1
Таблиця 2 оф- Й Й ІГен-|Х,. | То- |Ери- |Док-Table 2 of- Y Y IGen-|X,. | To- |Ery- |Doc-
Штам клінічного |лак- Ципро Фура- Цеф Цеф та- Амі Не бро-| тро- | си-The strain of clinical |lac- Cipro Fura- Cef Cef ta- Ami Ne bro-| tro- | you-
Мо п/п : : флокса- й тази-|тріак-| - /) ка- |омі-| ". й ізоляту Е.соїї са- донін мі- мі- | мі- | цик- ин дим | сон цин | цин . ин ин цин | цин | лін 11 2 13141516 1|71|8 9 101112 шле 8) 8 кф|к|в в вв п вн в 2 |"Калинівж' |5| 5 | в | в в/|5 5|5/|В|В/|вВ/|вВ "Малинівка-131" мів |8) 5 |в |в в вв вн вн "Рассвет-165" жі || 5 | и|йи|в в |55 ння п "Запорізька-12" то (8) 5 |в я|в в вв вну в "Чернігів-44" ше | 5 |в ян в в вінку в ох авіа ЛВС Сл СВ СЛ НС ЕІ ЕС СТСТСЯMo p/p : : phlox- and taza-|triak-| - /) ka- |omi-| ". and E. soybean isolate sadonin mi- mi- | mi- | cyk- kin dim | son tsin | tsin . yin yin tsin | tsin | lin 11 2 13141516 1|71|8 9 101112 shle 8) 8 kf |k|v v v v v v v v v v 2 |"Kalynivzh" |5| 5 | in | in v/|5 5|5/|V|V/|vV/|vV "Malynyvka-131" mv |8) 5 |v |v vv vv vv vv "Rassvet-165" zhi || 5 | i|yi|v v |55 ny p "Zaporizka-12" then (8) 5 |v y|v v vv vn v "Chernihiv-44" s | 5 |in jan in in wreath in oh avia LVS Sl SV SL NS EI ES STSTSYA
І 8 |"Серієнкссум"| 5| В |вВ|вн|8|55|5/|Н8|5)вВ|5And 8 |"Serienksum"| 5| В|вВ|вн|8|55|5/|Н8|5)вВ|5
Таблиця ЗTable C
Штам клінічного Коліциногенна активність обробки наночастинкамиA strain of clinical colicinogenic activity of treatment with nanoparticles
Мо п/п . й . й ізоляту Е.соїї контрольних зразків штамів АиМР дамтР (5 мкг/мл) (25 мкг/мл) 4 "Чернігів-44" 3152 мм 2,5 мМ 2 мМMo n/p and and E. soy isolate of control samples of AiMR damtR strains (5 μg/ml) (25 μg/ml) 4 "Chernihiv-44" 3152 mm 2.5 mM 2 mM
Мо 154 "да" "о" "о" 2 "Рассвет-165" 3453 мм З мм 1 ммMo 154 "da" "o" "o" 2 "Rassvet-165" 3453 mm Z mm 1 mm
Мо 153 "да" "о" "о"Mo 153 "yes" "o" "o"
З "Малинівка-131" 1752 мм 2 мм 5 ммFrom "Malynyvka-131" 1752 mm 2 mm 5 mm
Мо 152 - "ад" "о" "о"Mo 152 - "hell" "o" "o"
А "Донецька-910" 25:52 ММ 1 мм 2 ммAnd "Donetsk-910" 25:52 MM 1 mm 2 mm
Мо 149 "да" "о" "о" п" . " 2921 мм 5 мМ 5 мМMo 149 "da" "o" "o" n" . " 2921 mm 5 mm 5 mm
Таблиця 4 зразокTable 4 is a sample
Штам клінічного Р Фура- Цефта- | Неомі- | Тобро- ІЕритро-| Докси- . . наночастинок, й . - й ізоляту Е.соїї концентрація | ДОНІін зидим | цин | міцин | міцин | циклін тег 77172 13 14151 6 | 7 контроль || А | В | В | в | В віThe strain of clinical P. Fura-Cefta-| Neomi- | Tobro- IErythro-| Doxy-. . of nanoparticles, and - and the concentration of E. soy isolate | DONIin zidim | tsin | mycin | mycin | cyclin tag 77172 13 14151 6 | 7 control || And | In | In | in | In the
АШшМР 19.3ASSHMR 19.3
З З З З мкг/мл "Капинівка" диМР7мк/млі 8 | 5 | 5 | в | в | 5 | 5 алинівкаZ Z Z Z µg/ml "Kapinivka" diMR7µ/ml 8 | 5 | 5 | in | in | 5 | 5 Alinovka
АдМР 50 е 5 5 мкг/мл мкг/мл контроль | В А | В | В | в | В віAdMR 50 e 5 5 μg/ml μg/ml control | In A | In | In | in | In the
АШшМР 19.3ASSHMR 19.3
З З З мкг/мл "Миргород- 1", диМР7мк/мл В | 5 | 5 / В | в | в з мкг/мл мкг/мл контроль | В А | В | В | в | В віZ Z Z µg/ml "Mirgorod-1", diMR7µ/ml B | 5 | 5 / In | in | in with μg/ml μg/ml control | In A | In | In | in | In the
АШшМР 19.3ASSHMR 19.3
З З З мкг/мл "Малинівка-131", диМР7мк/м/ В | В | 5 / В | в | 5 | 5 мкг/мл мкг/мл контроль | В А | В | В | в | В віZ Z Z µg/ml "Malynivka-131", diMR7µ/m/ V | In | 5 / In | in | 5 | 5 μg/ml μg/ml control | In A | In | In | in | In the
АШшМР 19.3 в в "Рассвет-1657", мкг/млASHshMR 19.3 in "Rassvet-1657", μg/ml
Ме 153 диМР7мк/мл/ В | 5 | В / В | в в зMe 153 diMR7μ/ml/ V | 5 | In / In | in in with
АДдМР 50ADdMR 50
З З З мкг/млC C C µg/ml
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201707639U UA122748U (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201707639U UA122748U (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA122748U true UA122748U (en) | 2018-01-25 |
Family
ID=61006749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201707639U UA122748U (en) | 2017-07-18 | 2017-07-18 | METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA122748U (en) |
-
2017
- 2017-07-18 UA UAU201707639U patent/UA122748U/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lam et al. | Combating multidrug-resistant Gram-negative bacteria with structurally nanoengineered antimicrobial peptide polymers | |
| Sun et al. | Fatty acids regulate stress resistance and virulence factor production for Listeria monocytogenes | |
| Yamamoto et al. | Mpn491, a secreted nuclease of Mycoplasma pneumoniae, plays a critical role in evading killing by neutrophil extracellular traps | |
| Shabbir et al. | The involvement of the Cas9 gene in virulence of Campylobacter jejuni | |
| Shekh et al. | Biochemical characterization of an anti-Candida factor produced by Enterococcus faecalis | |
| Yang et al. | Maltoporin (LamB protein) contributes to the virulence and adhesion of Aeromonas veronii TH0426 | |
| Gao et al. | Development of oxytolerant salmonella typhimurium using radiation mutation technology (RMT) for cancer therapy | |
| WO2016184274A1 (en) | Staphylococcus lyase and use thereof | |
| Sartono et al. | Three bacteriocin peptides from a lactic acid bacterium Weissella confusa MBF8-1 with spermicidal activity | |
| Azam et al. | CRISPRi-mediated suppression of E. coli Nissle 1917 virulence factors: A strategy for creating an engineered probiotic using csgD gene suppression | |
| Akbari-Ayezloy et al. | Eradication of methicillin resistant S. aureus biofilm by the combined use of fosfomycin and β-chloro-L-alanine | |
| Yasuda et al. | Phage genes induce quorum sensing signal release through membrane vesicle formation | |
| WO2009114504A2 (en) | Reducing conjugative plasmids in bacteria | |
| UA122748U (en) | METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS | |
| Shaaban et al. | Evaluation of a new antimicrobial agent production (RSMM C3) by using metagenomics approaches from Egyptian marine biota | |
| UA119091C2 (en) | METHOD OF ANTIBIOTIC RESISTANCE AND / OR COLICINOGENICITY OF INFECTIOUS DISEASES OF ANIMALS | |
| Almeida et al. | Intracellular killing of mastitis pathogens by penethamate hydriodide following internalization into mammary epithelial cells | |
| Raheel et al. | The efficacy of bacteriocins against biofilm-producing bacteria causing bovine clinical mastitis in dairy farms: a new strategy | |
| Chandra et al. | Absence of proline-peptide transporter YjiY in Salmonella Typhimurium leads to secretion of factors which inhibits intra-species biofilm formation | |
| Zheng et al. | Prediction and characterization of a novel hemoglobin-derived mutant peptide (mTgHbP7) from tegillarca granosa | |
| Chaudhary et al. | Evaluation of different drugs in down-regulation of efflux pump genes expression in methicillin-resistant staphylococcus aureus strains | |
| Hussain et al. | Antimicrobial activity of non-bond colicin on Candida albicans biofilm | |
| Charkhian et al. | Assessment of bacteriocin production by clinical Pseudomonas aeruginosa isolates and their potential as therapeutic agents | |
| CN113876952B (en) | Application of nitrogen source for inhibiting bacterial type III secretion system | |
| Bushra et al. | Effects Of horizontal gene transfer on bacteriophage infectivity |