Пахомов Юрий Дмитриевич — к. б. н., старший научный сотрудник
Малый Казённый пер., 5а, г. Москва, 105064
Yury D. Pakhomov — PhD in biology, senior researcher
5a Maly Kazyonny lane, Moscow, 105064
Блинкова Лариса Петровна — д. б. н., профессор, заведующий лабораторией микробиологических питательных сред
Москва
Larisa P. Blinkova — D.Sc. in biology, professor, head of the laboratory of microbiological nutrient media
Moscow
Абдуллаева Асият Мухтаровна — д. б. н., профессор кафедры ветеринарно-санитарной экспертизы
Москва
Asiat M. Abdullaeva — D.Sc. in biology, professor of the chair of veterinary examination
Moscow
Валитова Румия Камилевна — младший научный сотрудник
Москва
Rumiya K. Valitova — junior researcher
Moscow
Актуальность. Известно, что в ответ на присутствие антибиотиков бактерии вырабатывают устойчивость к их действию и стремятся сохранить её на длительный срок. Кроме того, микробы могут сохранять жизнеспособность, переходя в некультивируемое состояние, не выявляемое микробиологическими методами. Это состояние популяции характеризуется устойчивостью клеток к разным стрессам, в том числе к воздействию антибиотиков.Цель. Изучить параметры процесса перехода в некультивируемое состояние у клеток Escherichia coli М-17, устойчивых к антибиотику.Материал и методы. Резистентные клетки E.coli M17 получали культивированием исходной популяции в средах с повышающимися концентрациями ампициллина (до 50 мкг/мл). Из чувствительного и резистентного субштаммов готовили посевные культуры, из которых клетки переносили в гиперосмотическую, «голодную» среду — искусственную морскую воду. Полученные популяции инкубировали в течение длительного времени, периодически отбирая пробы для оценки параметров жизнеспособности.Результаты. В опытах по длительной инкубации чувствительной и резистентной популяций E.coli M-17 обнаружено, что ампициллинорезистентный субштамм исследуемой культуры переходил в некультивируемое состояние достоверно быстрее и количественно больше, чем его чувствительный вариант. Присутствие антибиотика в посевной культуре (R2) увеличивало сроки перехода устойчивых бактерий в жизнеспособное некультивируемое состояние до уровня >90% по сравнению с посевной культурой без антибиотика (R1). В среде без антибиотика популяция R1 в начале стрессового воздействия массово (до 77,7%) переходила в жизнеспособные некультивируемые клетки. При наблюдении отмечены периоды отмирания клеток, которые становились субстратом для живой части популяции и могли приводить к вторичному росту бактерий или частичному восстановлению дормантных клеток.Заключение. Клетки, резистентные к антибиотику, быстрее переходили в некультивируемое состояние по сравнению с чувствительными клетками исследованного штамма. Добавление антибиотика в среду для получения посевной культуры замедляло переход клеток в некультивируемое состояние.
Background. It is known that bacteria develop resistance to antibiotics in response to their presence and tend to maintain it for a long time. In addition, microbes can remain viable by passing into an uncultivated state that is not detected by microbiological methods. This state of the population is characterized by cell resistance to various stresses, including the effects of antibiotics.Aim. To study the parameters of transition into an uncultivated state in E.coli M-17 cells resistant to an antibiotic.Material and methods. Resistant E.coli M-17 cells were obtained by culturing the initial population in media with increasing concentrations of ampicillin (up to 50 µg/mL). Seed cultures were prepared from sensitive and resistant substrains, from which the cells were transferred to a hyperosmotic, «starvation» medium — artificial sea water. The resulting populations were incubated for a long time, samples were periodically taken to conduct the assessment of viability parameters.Results. The experiments on long-term incubation of sensitive and resistant populations of E.coli M-17 showed that ampicillin-resistant substrain of the studied culture transitioned into an uncultivated state significantly faster and quantitatively higher than its sensitive variant. The presence of the antibiotic in the inoculum increased the time for the transition of resistant R2 bacteria to a viable uncultivated state to a level of >90% compared to R1. The R1 population at the beginning of the stress exposure massively (up to 77.7%) transitioned into viable but non-culturable cells (VBNCs) in the medium without an antibiotic in a similar seed culture. Periods of cell death were noted during the observation, with those cells becoming a substrate for the living part of the population and could lead to secondary growth of bacteria or partial restoration of dormant cells.Conclusion. Cells resistant to the antibiotic quickly transitioned into the non-culturable state compared to sensitive cells of the studied strain. The addition of an antibiotic to the medium for obtaining a seed culture slowed down the transition of cells to an uncultivated state.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.