Адгезивность специфических бактериофагов к клеткам иерсиний, оцененная методом лазерной ловушки

В последние годы возрастает интерес к использованию бактериофагов в комплексной терапии некоторых инфекционных заболеваний. Объективно это связано с распространением антибиотикорезистентности и малым числом побочных эффектов при местном и парентеральном назначении фагов. Бактерии рода Yersinia не являются исключением из этого правила, однако начальные стадии их взаимодействия с вирионами подробно не изучены. В России в диагностических целях применяются три вида литических иерсиниозных бактериофагов, различающихся по специфичности, вирулентности, морфологическим свойствам. Мы оценили силу взаимодействия в системе «фаг–бактерия» методом лазерной ловушки.

Материалы и методы. В работе использовали живые клетки Yersinia pseudotuberculosis и Yersinia pestis, различные по структуре ЛПС, и препараты трех иерсиниозных бактериофагов — Покровской, L-413C и д’Эрреля (псевдотуберкулезного диагностического). Фаг Покровской хорошо изучен и широко применяется в диагностике, однако механизм его адсорбции на клетках Y. pestis практически не изучен. Высокоспецифичный фаг L-413С лизирует чумные бактерии, но не псевдотуберкулезные, в то время как фаг д’Эрреля вирулентен для бактерий обоих видов. Вирионы наносили на поверхность аминированных стеклянных подложек. Микробные клетки, захваченные лазерной ловушкой, подводили к поверхности, обработанной фагами, до их соприкосновения, после чего их отводили в обратном направлении, добиваясь разрыва связи. Амплитуду сигнала пересчитывали в силу через калибровочные коэффициенты. Первичные данные обрабатывали в программе «R»; статистический анализ проводили с использованием пакетов «Matlab 7.0» и «Statistica 12».

Результаты и обсуждение. Анализ гистограмм распределения силы, необходимой для разрыва связи, выявил присутствие специфического компонента в паре «Y. pseudotuberculosis–фаг д’Эрреля» (Fср. = 7,46±3,52 пН), а также во всех парах с участием чумного микроба. В последнем случае сила связи оказалась сопоставимой с вышеуказанной и составила: для фага д’Эрреля — 8,64±3,83 пН, для фага Покровской — 11,03±4,22 пН, для фага L-413С — 10,42±4,79 пН. Средняя сила отрыва от подложки, обработанной бычьим сывороточным альбумином (БСА) сопоставима для обоих типов клеток. Проведенные эксперименты свидетельствуют о возможности использования метода оптической ловушки для оценки силовых характеристик взаимодействия в системе «бактерия–фаг».