Оренбургский государственный университет

Бактериальная биолюминесценция: экспериментальное изучение эффектов абиотических и биотических факторов

с обоснованием методов биолюминесцентного тестирования природных сред и живых систем

Руководитель проекта — д.м.н., профессор Д.Г. Дерябин

Определены оптимальные условия для использования люминесцирующих бактерий в качестве объектов фагоцитоза. Показана предпочтительность использования в качестве фагоцитируемых объектов рекомбинантных люминесцирующих бактерий Escherichia coli с клонированными luxCDABE генами Photobacterium leiognathi, демонстрирующих пропорциональность между остаточными значениями свечения и количеством сохранивших жизнеспособность бактериальных клеток-мишеней. Установлено опережающее по отношению к развитию бактерицидного эффекта подавление биолюминесценции, в качестве одной из причин которого определено воздействие на ферментную систему генерации свечения продуктов пероксидации бактериальных жирных кислот. Установлены различия в спектрах бактериальной биолюминесценции и люминолзависимой хемилюминесценции фагоцитов, определяющие возможность их раздельной регистрации на неперекрывающихся длинноволновом (≥540 нм) и коротковолновом (≤420 нм) участках спектра.

Разработан биохемилюминесцентный метод оценки фагоцитоза, позволяющий проводить одновременную оценку активации кислородзависимых бактерицидных систем фагоцитов и выраженности обусловленного их действием киллингового эффекта в отношении бактериальных клеток-мишеней, приоритет которого подтвержден патентом на изобретение № 2366953 "Биохемилюминесцентный способ оценки фагоцитарной активности нейтрофилов".

Для реализации данного способа разработан и создан опытный образец двухканального биохемилюминометра, позволяющего проводить регистрацию анализируемых параметров в режиме реального времени (патент РФ на полезную модель № 49998). Новизна данного устройства определяется наличием в его конструкции двух независимых регистраторов (фотоэлектронных умножителей) и кюветного отделения с системой интерференционных светофильтров, использование которых позволяет проводить одновременное кинетическое измерение интенсивности свечения смесей "бактерии : фагоциты" в одной пробе в двух диапазонах длин (патент РФ на полезную модель № 64373).

Разработанный биохемилюминесцентный метод оценки фагоцитоза может быть рекомендован для использования в лабораториях медицинского и ветеринарного профиля, решающих вопросы оценки иммунного статуса организма и уровня его противоинфекционной резистентности с целью выявления их возможных нарушений и контроля эффективности соответствующих коррекционных мероприятий.

Предназначенное для его реализации устройство, наряду с прямым использованием при оценке фагоцитоза, может применяться и для совершенствования иных технологий люминесцентного анализа, оценивающих свободнорадикальные и ферментативные процессы (перекисное окисление липидов, биотестирование и др.).