Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019; 1: 49-53
КУЛЬТИВИРОВАНИЕ БИОПЛЕНОК BORDETELLA PERTUSSIS НА АБИОТИЧЕСКОМ СУБСТРАТЕ
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-1-49-53Аннотация
Цель. Выбор оптимальных условий культивирования биопленок Bordetella pertussis и сравнительная оценка способности разных штаммов формировать биопленки. Материалы и методы. Использовали вакцинный штамм B. pertussis № 475 и селекционированный из этого штамма штамм № 475а, отличающийся повышенной вирулентностью. В качестве инокулята для получения биопленок использовали культуры штаммов, выращенных на плотной питательной среде (ППС) и жидкой питательной среде (ЖПС). Интенсивность образования биопленок в круглодонных полистироловых 96-луночные планшетах оценивали окрашиванием 0,1% раствором генциан-фиолетового. Результаты. Суточные культуры штамма № 475 с ЖПС формировали умеренные биопленки в диапазоне доз 5 — 1,25 МОЕ (международных оптических единиц)/мл, при отсутствии роста на более низких дозах. Суточные культуры этого штамма с ППС формировали плотные биопленки при посевной дозе в диапазоне от 10 до 1,25 МОЕ/мл, умеренные от 0,625 до 0,157 МОЕ/мл и слабые биопленки в дозе 0,079 МОЕ/мл. Штамм № 475а с ППС формировал плотные биопленки в диапазоне доз от 10 до 0,04 МОЕ/мл и только при дозе 0,02 МОЕ/мл формировались умеренные биопленки. Заключение. Разработан простой и информативный метод, позволяющий оценивать способность штаммов B. pertussis формировать биопленки в полистироловых планшетах. Культуры, полученные с ППС, формировали более выраженные биопленки, чем культуры с ЖПС. Выявлена повышенная способность к образованию биопленок селекционированным штаммом № 475а, по сравнению с исходным штаммом № 475.
Список литературы
1. Еженедельный эпидемиологический бюллетень. Вакцины против коклюша: документ по позиции ВОЗ, август 2015 г., № 35:433-460. http://www.who.int/wer.
2. Марданова А.М., Кабанов Д.А, Рудакова Н.Л., Шарипова М.Р. Биопленки: основные методы исследования: учебно-методическое пособие. Казань: К(П)ФУ, 2016.
3. Романова Ю.М., Гинцбург А.Л. Бактериальные биопленки как естественная форма существования бактерий в окружающей среде и организме хозяина. Журн. микробиол. 2011, 3: 99-109.
4. Способ глубинного культивирования коклюшных бактерий. Авторское свидетельство № 762431 от 16.05.1980 г.
5. Штамм бактерий Bordetella pertussis — продуцент коклюшного токсина. Авторское свидетельство №1761795 от 15.05.1992 г.
6. Cattelan N., Dubey P., Arnal L. et al. Bordetella biofilms: a lifestyle leading to persistent infections. Pathog. Dis. 2016 Feb;74(1):ftv108. doi: 10.1093/femspd/ftv108. Epub 2015 Nov 19.
7. Cattelan N., Jennings-Gee J., Dubey P. et al. Hyperbiofilm Formation by Bordetella pertussis Strains Correlates with Enhanced Virulence Traits. Infect. Immun. 2017 Nov 17;85(12). pii: e00373-17. doi: 10.1128/IAI.00373-17. Print 2017 Dec.
8. Dorji D., Mooi F., Yantorno O. et al. Bordetella Pertussis virulence factors in the continuing evolution of whooping cough vaccines for improved performance. Med. Microbiol. Immunol. 2018 Feb; 207(1):3-26. doi: 10.1007/s00430-017-0524-z. Epub 2017 Nov 21.
9. King A.J, van Gorkom T., van der Heide H.G. et al. Changes in the genomic content of circulating Bordetella pertussis strains isolated from the Netherlands, Sweden, Japan and Australia: adaptive evolution or drift? BMC Genomics. 2010 Jan 26;11:64.
10. O’Toole G.A. Microtiter Dish Biofilm Formation Assay. J. Vis. Exp. 2011; 47: 2437.
11. Wagner B., Melzer H., Freymüller G. et al. Genetic Variation of Bordetella pertussis in Austria. PLoS One. 2015 Jul 16;10(7):e0132623.
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2019; 1: 49-53
CULTIVATION OF BORDETELLA PERTUSSIS BIOFILMS ON ABIOTIC SUBSTRATE
https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-1-49-53Abstract
Aim. Selection of optimal conditions for the cultivation of Bordetella pertussis biofilms and comparative assessment of the ability of different strains to form biofilms. Materials and methods. Used a vaccine strain of B. pertussis № 475 and selected from this strain strain № 475а, characterized by high virulence. Cultures of strains grown on dense nutrient medium (DNM) and liquid nutrient medium (LNM) were used as inoculates for biofilms production. The intensity of biofilms formation in round-bottom 96-well polystyrene plates was estimated by staining with 0,1% gentian-violet solution. Results. Daily cultures of the strain № 475 with LNM formed moderate biofilms in the range of doses 5 — 1,25 IOU (international optical units) /ml, in the absence of growth at lower doses. The daily cultures of this strain with the DNM formed a dense biofilms when planting a doses in the range from 10 to 1,25 IOU/ml, moderate from 0,625 to 0,157 IOU/ml and weak biofilms at a dose of 0,079 IOU/ml. Strain № 475а with the DNM formed dense biofilms in the doses range of 10 to 0,04 IOU/ml and only at the dose of 0,02 IOU/ml were formed moderate biofilms. Conclusion. A simple and informative method has been developed to evaluate the ability of B. pertussis strains to form biofilms in polystyrene plates. Cultures obtained with the DNM formed a more significant biofilms than cultures with LNM. Identified high ability to biofilms formation by a selected strain №. 475a, compared to the original strain № 475.
References
1. Ezhenedel'nyi epidemiologicheskii byulleten'. Vaktsiny protiv koklyusha: dokument po pozitsii VOZ, avgust 2015 g., № 35:433-460. http://www.who.int/wer.
2. Mardanova A.M., Kabanov D.A, Rudakova N.L., Sharipova M.R. Bioplenki: osnovnye metody issledovaniya: uchebno-metodicheskoe posobie. Kazan': K(P)FU, 2016.
3. Romanova Yu.M., Gintsburg A.L. Bakterial'nye bioplenki kak estestvennaya forma sushchestvovaniya bakterii v okruzhayushchei srede i organizme khozyaina. Zhurn. mikrobiol. 2011, 3: 99-109.
4. Sposob glubinnogo kul'tivirovaniya koklyushnykh bakterii. Avtorskoe svidetel'stvo № 762431 ot 16.05.1980 g.
5. Shtamm bakterii Bordetella pertussis — produtsent koklyushnogo toksina. Avtorskoe svidetel'stvo №1761795 ot 15.05.1992 g.
6. Cattelan N., Dubey P., Arnal L. et al. Bordetella biofilms: a lifestyle leading to persistent infections. Pathog. Dis. 2016 Feb;74(1):ftv108. doi: 10.1093/femspd/ftv108. Epub 2015 Nov 19.
7. Cattelan N., Jennings-Gee J., Dubey P. et al. Hyperbiofilm Formation by Bordetella pertussis Strains Correlates with Enhanced Virulence Traits. Infect. Immun. 2017 Nov 17;85(12). pii: e00373-17. doi: 10.1128/IAI.00373-17. Print 2017 Dec.
8. Dorji D., Mooi F., Yantorno O. et al. Bordetella Pertussis virulence factors in the continuing evolution of whooping cough vaccines for improved performance. Med. Microbiol. Immunol. 2018 Feb; 207(1):3-26. doi: 10.1007/s00430-017-0524-z. Epub 2017 Nov 21.
9. King A.J, van Gorkom T., van der Heide H.G. et al. Changes in the genomic content of circulating Bordetella pertussis strains isolated from the Netherlands, Sweden, Japan and Australia: adaptive evolution or drift? BMC Genomics. 2010 Jan 26;11:64.
10. O’Toole G.A. Microtiter Dish Biofilm Formation Assay. J. Vis. Exp. 2011; 47: 2437.
11. Wagner B., Melzer H., Freymüller G. et al. Genetic Variation of Bordetella pertussis in Austria. PLoS One. 2015 Jul 16;10(7):e0132623.
