Инфракрасный свет в определении типа бактерий

15-07-2013

Инфракрасный свет в определении типа бактерийУченые из университета ветеринарии в Вене разработали методику для быстрого и надежного различия между штаммами золотистого стафилококка, которые несут вред, вызывая инфекции и безобидными штаммами. Используя инфракрасный свет, ученые могут отличить штаммы и прогнозировать прогрессирование заболевания.

Результаты исследования опубликованы в журнале клинической микробиологии.

Бактерия золотистого стафилококка обычно встречается в природе и часто колонизирует на коже и в верхних дыхательных путях человека. Здоровая иммунная система может бороться с микроорганизмами. Но как только иммунная система ослабевает, возбудитель может распространиться и привести к опасным для жизни человека заболеваниям легких, сердца, и т.д. Кроме того, золотистый стафилококк производит токсины, в процессе жизнедеятельности, которые провоцируют пищевые отравления. От данного стафилококка страдают не только люди, но и животные, в частности крупный рогатый скот, у которого золотистый стафилококк вызывает воспаление вымени. Именно поэтому данное исследование представляет интерес в ветеринарии.

Бактериальные микроэволюции и хронические инфекции

Золотистый стафилококк существует в различных формах, что помогает ему уклониться от атак иммунной системы. Агрессивные формы штаммов стафилококка быстро размножаются, но также быстро распознаются иммунной системой. Менее агрессивные штаммы способны выжить в клетках, и не столь хорошо распознаются. Другими словами, штаммы золотистого стафилококка играют с иммунной системой в прятки, прежде чем нападу на организм, вызвав хронические инфекции, которые трудно поддаются лечению.
Недавние исследования показали, что в процессе адаптации хозяина (человека или животного) к штамму золотистого стафилококка, последний подвергается микроэволюции, в течении которой, он преобразуется. Штаммы в результате способны уклоняться от атак иммунной системы, и могут даже выжить при лечении антибиотиками.

Инфракрасный свет и различия штаммов

Ранее виды штаммов различали с помощью специфических антител, которые связывают клетки золотистого стафилококка. Процедура опознания штамма является довольно сложной, так как антитела труднодоступны. Автор исследования Том Гранет с коллегами разработали метод, посредством которого, можно быстро и четко отличить штаммы без использования антител. Эта технология основана на физической процедуре, известной как FTIR или инфракрасная Фурье-спектроскопия. Инфракрасным светом освещают штаммы, и полученные спектральные данные вводят в специальную контролируемую самообучающуюся систему, так называемые нейронные сети, которые используют данные, с помощью которых определяют тип стафилококка. Том Гранет сообщил, что этот метод позволяет идентифицировать штамм с точностью до 99%.

Глава института ,в котором работает Гранет, Моника Эллинг-Шульц, считает работу своего сотрудника глобальной. «В принципе, у микроорганизмов есть два варианта, после заражения: напасть или скрыться. Если микроорганизм атакует, возникает риск уничтожения хозяина, следовательно, чаще всего микроорганизмы скрываются, вытесняя другие, более слабые и менее активные. Детальное знание механизмов вирулентности и настойчивости данного конкретного штамма позволит в дальнейшем найти способ переключать активность бактерий, что приведет к разработке новых и более эффективных методов лечения».