Иммунология и микробиология
Изучение бактерицидной эффективности коротковолнового УФ в отношении патогенных Klebsiella pneumoniae, Moraxella catarrhalis и Kocuria rhizophila методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии
Изучали влияние УФ-облучения в диапазоне 185–254 нм на жизнеспособность стрессоустойчивых покоящихся форм (ПФ) Moraxella catarrhalis, Kocuria rhizophila и биоплёнкообразующих Klebsiella pneumoniae. Эта форма существования бактерий в десятки раз устойчивее к УФ-облучению, чем вегетативные (планктонные) культуры. Бактерицидный эффект экспериментального УФ-излучателя (Институт проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН) оценивали с помощью конфокальной микроскопии с дифференцированным окрашиванием живых/мёртвых клеток K. pneumoniae, M. catarrhalis, K. rhizophila. Впервые показан эффект совместного действия УФ-облучения и биологических, физических факторов. При добавлении фермента Dep_kpv74 и последующего УФ-облучения количество мёртвых клеток в биоплёнках K. pneumoniae увеличилось с 81 до 91 %. При совместном действии УФ и озона на покоящуюся форму K. rhizophila погибло 94 % клеток. Покоящиеся формы M. catarrhalis оказались наиболее устойчивыми к УФ облучению (55 % мёртвых клеток) по сравнению с облучёнными вегетативными клетками (72 % мёртвых клеток). Полученные результаты имеют большое практическое и фундаментальное значение, так как демонстрируют высокие показатели выживаемости стрессоустойчивых форм патогенных бактерий в окружающей среде и свидетельствуют о необходимости разработки новых приборных методов, препятствующих распространению возбудителей инфекционных заболеваний.
manzenyuk@obolensk.org Манзенюк О.Ю.
10.47056/0365-9615-2025-179-1-56-62
Study of the bactericidal effect of short-wave ultraviolet on pathogenic Klebsiella pneumoniae, Moraxella catarrhalis and Kocuria rhizophila by confocal laser scanning microscopy
In this study, the viability of stress-tolerant dormant forms (Moraxella catarrhalis, Kocuria rhizophila) and biofilm-forming pathogens (Klebsiella pneumoniae) was assessed under 185 and 254 nm UV irradiation. These forms of bacterial survival are much more resistant to UV exposure compared to vegetative (planktonic) cultures. The antimicrobial efficacy of the experimental UV (Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics, Russian Academy of Sciences) device was studied by confocal microscopy along with differentiated staining of living/dead cells of K. pneumoniae, M. catarrhalis, and K. rhizophila. Synergistic effects of UV irradiation in combination with phage enzyme or ozone have been shown. An addition of phage-encoded depolymerase Dep_kpv74 with subsequent UV irradiation increased the number of dead cells from 81 to 91 % in K. pneumoniae biofilms. The combined effect of UV and ozone on K. rhizophila dormant forms resulted in cell death in 94 % of cases. M. catarrhalis dormant forms were more resistant to UV irradiation (55 % dead cells) in comparison with irradiated vegetative cells (72 %). The results demonstrate high survival rates of stress-tolerant and biofilm-producing forms of pathogenic bacteria in the environment. They also show that new bactericidal devices operated at different wavelengths are required to prevent the spread of emerging and re-emerging infectious diseases.