Вплив Sitophilus oryzae на біологічні властивості Mycobacterium bovis
Анотація
Активне поширення туберкульозу по всьому світу є актуальною проблемою протягом багатьох десятиліть, але й дотепер немає даних щодо всіх наявних методів занесення збудника на раніше благополучну територію та механізмів діяльності мікобактерій, а це, в свою чергу, унеможливлює повне викорінення хвороби. Метою даної роботи було визначення впливу рисового довгоносика (лат. Sitophilus oryzae) на дисоціативні форми мікобактерій туберкульозу, їх життєздатність, біохімічні властивості та вірулентність шляхом пасажування збудника через організм комахи. Для досягнення мети були застосовані наступні методи дослідження: біологічні (експериментальне інфікування лабораторних тварин), патологоанатомічні та визначення життєздатності мікобактерій методом підрахунку колонієутворюючих одиниць. Було визначено та узагальнено вплив на патогенні властивості дисоціативних форм Mycobacterium bovis (118-й пасаж) після пасажування через організм рисового довгоносика в експерименті на морських свинках. Описано тенденційну зміну життєздатності мікобактерій виділених у динаміці досліду в порівнянні з вихідною культурою. Доведено пластичність біохімічної активності збудника після проходження через організм жука та проаналізовано вплив макроорганізму на ферментативні властивості мікобактерій туберкульозу. Обґрунтовано явища активізації ферментативних систем, які пов’язані з адаптацією та виживанням мікобактерій в умовах зміненого середовища існування. Практична цінність роботи полягає в удосконалені розуміння процесів поширення мікобактерій туберкульозу та встановлені ролі комах у передачі інфекції з перспективою розробки заходів профілактики та боротьби з захворюванням
Ключові слова
мікобактерії, рисовий довгоносик, дисоціативний штам, біохімічні властивості, колонієутворюючі одиниці, мінливість
[1] Arora, G., Chaudhary, D., Kidwai, S., Sharma, D., & Singh, R. (2018). Cite enzymes are essential for mycobacterium tuberculosis to establish infection in macrophages and guinea pigs. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 8, article number 385. doi: 10.3389/fcimb.2018.00385.
[2] Bañuls, A.L., Sanou, A., Van Anh, N.T., & Godreuil, S. (2015). Mycobacterium tuberculosis: Ecology and evolution of a human bacterium. Journal of Medical Microbiology, 64(11), 1261-1269. doi: 10.1099/jmm.0.000171.
[3] Bihdan, O., Parchenko, V., Zazharskyi, V., Fotina, T., & Davydenko, P. (2018). Influence of 3-(3-Fluorophenyl)- 6-(4-Methoxyphenyl)-7H-[1,2,4]-Triazolo- [3,4-B][1,3,4]Thiadiazine on the cultural properties of pathogenic Mycobacterium Bovis. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 9(6), 166-170.
[4] Bogen, M.M. (1981). Movement training. Retrieved from https://repository.ldufk.edu.ua/bitstream/34606048/22213/1/%D0%91%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%20%D0%9C.%20%D0%9C..pdf.
[5] Cano, J., Rodríguez, A., Simpson, H., Tabah, E.N., Gómez, J.F., & Pullan, R.L. (2018). Modelling the spatial distribution of aquatic insects (Order Hemiptera) potentially involved in the transmission of Mycobacterium ulcerans in Africa. Parasites & Vectors, 11(1), article number 501. doi: 10.1186/s13071-018-3066-3.
[6] Crispell, J., Benton, C.H., Balaz, D., De Maio, N., Ahkmetova, A., Allen, A., Biek, R., Presho, E.L., Dale, J., Hewinson, G., Lycett, S.J., Nunez-Garcia, J., Skuce, R.A., Trewby, H., Wilson, D.J., Zadoks, R.N., Delahay, R.J., & Kao, R.R. (2019). Combining genomics and epidemiology to analyse bi-directional transmission of Mycobacterium bovis in a multi-host system. eLife, 8, article number e45833. doi: 10.7554/eLife.45833.
[7] Deb, C., Lee, C.M., Dubey, V.S., Daniel, J., Abomoelak, B., Sirakova, T.D., Pawar, S., Rogers, L., & Kolattukudy, P.E. (2009). A novel in vitro multiple-stress dormancy model for Mycobacterium tuberculosis generates a lipid-loaded, drug-tolerant, dormant pathogen. PLoS One, 29, article number e6077. doi: 10.1371/journal.pone.0006077.
[8] European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experimental and Other Scientific Purposes. (1986, March). Retrieved from https://rm.coe.int/168007a67b.
[9] Fischer, O.A., Matlova, L., Dvorska, L., Svastova, P., & Pavlik, I. (2003). Nymphs of the Oriental cockroach (Blatta orientalis) as passive vectors of causal agents of avian tuberculosis and paratuberculosis. Medical and Veterinary Entomology, 17(2), 145-150. doi: 10.1046/j.1365-2915.2003.00417.x.
[10] Fritz, C. (2002). Dependence of Mycobacterium bovis BCG on anaerobic nitrate reductase for persistence is tissue specific. Infection and Immunity, 70(1), 286-291. doi: 10.1128/IAI.70.1.286-291.2002.
[11] Gotsulya, А., Zazhzharskiy, V., Davidenko, P., Zazhzharskaya, N., Kulishenko, O., Panasenko, O., Gutyj, B., Pryima, O., Mazur, I., Pritsak, V., Drachuk, U., Sobolta, A., & Riy, M. (2020). Features of experimental modeling of tuberculosis in guinea pig with the participation of N'-(2-(5-((thephylline-7'-yl)methyl)-4-R-1,2,4-triazole-3- ylthio)acethyl)isonicotinohydrazide. Ukrainian Journal of Ecology, 10(4), 191-194. doi: 10.15421/2020_187.
[12] Hayashi, D., Takii, T., Mukai, T., Makino, M., Yasuda, E., Horita, Y., Yamamoto, R., Fujiwara, A., Kanai, K., Kondo, M., Kawarazaki, A., Yano, I., Yamamoto, S., & Onozaki, K. (2010). Biochemical characteristics among Mycobacterium bovis BCG substrains. FEMS Microbiology Letters, 306(2), 103-109. doi: 10.1111/j.1574-6968.2010.01947.x.
[13] Hotsulia, A., Zazharskyi, V., Davydenko, P., Kulishenko, O., Parchenko, V., Bushuieva, I., Grynchyshyn, N., Gutyj, B., Magrelo, N., Prysyaznyuk, V., Sus, H., & Vus, U. (2021). Experimental simulation of tuberculosis and its features in rabbits under conditions of isoniazid and N'-(2-(5- ((theophyline-7-yl) methyl)-4-ethyl)-1,2,4-triazole-3- ylthio) acetyl)isonicotinohydrozide. Ukrainian Journal of Ecology, 11(3), 135-140. doi: 10.15421/2021_155.
[14] Law of Ukraine No. 3447-IV “On the Protection of Animals from Cruelty”. (2006, February). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15#Text.
[15] Li, Z., Kelley, C., Collins, F., Rouse, D., & Morris, S. (1998). Expression of katG in Mycobacterium tuberculosis is associated with its growth and persistence in mice and guinea pigs. The Journal of Infectious Diseases, 177(4), 1030-1035. doi: 10.1086/515254.
[16] Manca, C., Paul, S., Barry, C.E., Freedman, V.H., & Kaplan, A. (1998). Mycobacterium tuberculosis catalase and peroxidase activities and resistance to oxidative killing in human monocytes in vitro. Infection and Immunity, 67(1), 74-79. doi: 10.1128/IAI.67.1.74-79.1999.
[17] Palchykov, V.A., Zazharskyi, V.V., Brygadyrenko, V.V., Davydenko, P.O., Kulishenko, O.M., Borovik, I.V., Chumak, V., Kryvaya, A., & Boyko, O.O. (2019). Bactericidal, protistocidal, nematodicidal properties and chemical composition of ethanol extract of punica granatum peel. Biosystems Diversity, 27(3), 300-306. doi: 10.15421/011939.
[18] Pérez-Morote, R., Pontones-Rosa, C., Gortázar-Schmidt, C., & Muñoz-Cardona, Á.I. (2020). Quantifying the economic impact of bovine tuberculosis on livestock farms in South-Western Spain. Animals, 10(12), article number 2433. doi: 10.3390/ani10122433.
[19] Queiroz, A., & Riley, L.W. (2017). Bacterial immunostat: Mycobacterium tuberculosis lipids and their role in the host immune response. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, 50(1), 9-18. doi: 10.1590/0037-8682-0230-2016.
[20] Reznikov, O.G. (2003). General moral principles of animal experimentation. First National Congress on Bioethics. Endocrinology, 8(1), 142-145.
[21] Silva, C.S., Gondim Costa Lima, L.N., Batista Lima, K.V.R., Freitas de Almeida, R.L., da Conceição, M.L., Parente, C.C., Rocha, A.A., da Silva, T.C., Sancho, S.O., & Frota, C.C. (2022). Molecular detection of mycobacterium tuberculosis complex species in triatomines found in urban households and Peridomiciles in a city with high prevalence of tuberculosis in Northeastern Brazil. International Journal of Mycobacteriology, 11(1), 51-59. doi: 10.4103/ijmy.ijmy_230_21.
[22] Sohaskey, C.D., & Modesti, L. (2009). Differences in nitrate reduction between Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium bovis are due to differential expression of both narGHJI and narK2. FEMS Microbiology Letters, 290(2), 129-134. doi: 10.1111/j.1574-6968.2008.01424.x.
[23] Tkachenko, O., Alifonova, K., Gavrylina, O., & Knight, A. (2021). Epizootological significance of rice weevil as a Mycobacterium bovis reservoir. Scientific Horizons, 24(3), 28-37. doi: 10.48077/scihor.24(3).2021.28-37.
[24] Tkachenko, O., Bilan, M., Hlebeniuk, V., Kozak, N., Nedosekov, V., & Galatiuk, O. (2020). Dissociation of Мycobacterium bovis: Morphology, biological properties and lipids. Advances in Animal and Veterinary Sciences, 8(3), 312-326. doi: 10.17582/journal.aavs/2020/8.3.317.326.
[25] Tkachenko, O., Kozak, N., Bilan, M., Hlebeniuk, V., Alekseeva, N., Kovaleva, L., Nedosekov, V., & Galatiuk, O. (2021). The effect of long-term storage on Mycobacterium bovis. Polish Journal of Microbiology, 70(3), 327-337. doi: 10.33073/pjm-2021-031.
[26] Universal Declaration on Animal Welfare. (2007, March). Retrieved from https://www.worldanimalprotection.ca/sites/default/files/media/ca_-_en_files/case_for_a_udaw_tcm22-8305.pdf.
[27] Zazharskyi, V.V., Davydenko, P., Kulishenko, O., Borovik, I.V., Zazharska, N.M., & Brygadyrenko, V.V. (2020). Antibacterial and fungicidal activities of ethanol extracts of 38 species of plants. Biosystems Diversity, 28(3), 281-289. doi: 10.15421/012037.
[28] Zazharskyi, V., Parchenko, M., Fotina, T., Davydenko, P., Kulishenko, O., Zazharskaya, N., & Borovik, I. (2019). Synthesis, structure, physicochemical properties and antibacterial activity of 1,2,4-triazoles-3-thiols and furan derivatives. Questions of Chemistry and Chemical Technology, 6, 74-82. doi: 10.32434/0321-4095-2019-127-6-74-82.