Взаимоотношения вируса энцефаломиокардита с Paramecium

ÌÎËÅÊÓËßÐÍÀß ÁÈÎËÎÃÈß
ÓÄÊ 576,858+576.89:616.092.4
Ã. Å. Âîñêàíÿí1 , À. Ò. Òóñóçÿí2 , Ä. Ø. Ìàíó÷àðÿí2 , Ç. À. Êàðàëÿí1
Âçàèìîîòíîøåíèÿ âèðóñà ýíöåôàëîìèîêàðäèòà ñ Paramecium aurelia
(Ïðåäñòàâëåíî ÷ë.-êîð. ÍÀÍ ÐÀ Æ.È. Àêîïÿíîì 13/II 2009)
Êëþ÷åâûå ñëîâà: Paramecium aurelia, EMCV
Îäíîé èç âîçìîæíûõ êëåòî÷íûõ ñèñòåì â ýêîëîãèè âèðóñîâ ðàçëè÷íûõ
òèïîâ ìîãóò áûòü ðàçíîîáðàçíûå îäíîêëåòî÷íûå îðãàíèçìû âêëþ÷àÿ ïðîñòåéøèõ [1-4]. Õàðàêòåð âçàèìîäåéñòâèÿ âèðóñà ñ ïðîñòåéøèì ìîæåò áûòü
äâîÿêèì: ñ îäíîé ñòîðîíû, ïðîñòåéøåå ìîæåò ñëóæèòü ðàçíîâèäíîñòüþ
êëåòêè-õîçÿèíà äëÿ âèðóñà, ñ äðóãîé – âèðóñ ìîæåò èíàêòèâèðîâàòüñÿ
ïðîñòåéøèì [5, 6].
Êîíöåíòðàöèÿ âèðóñîâ â îêðóæàþùåé ñðåäå çàâèñèò îò áàëàíñà äâóõ
ôàêòîðîâ: ñêîðîñòè ðàçìíîæåíèÿ è ðàñïàäà (äåãðàäàöèè) âèðóñîâ. Ïîä
ðàñïàäîì ïîíèìàþò ðàçíûå ïðîöåññû: ðàçðóøåíèå âèðèîíîâ, ïîãëîùåíèå èõ
îðãàíèçìàìè, ëþáîé âûâîä âèðóñîâ èç ñðåäû îáèòàíèÿ, à òàêæå óìåíüøåíèå
ñî âðåìåíåì ÷èñëà âèðóñíûõ ÷àñòèö, ñïîñîáíûõ çàðàæàòü êëåòêè-õîçÿåâà.
 íàøèõ èññëåäîâàíèÿõ èñïîëüçîâàí âèðóñ ýíöåôàëîìèîêàðäèòà EMCV
(ñåìåéñòâî Picornaviridae, ðîä Cardiovirus). Îí ïðèíàäëåæèò ê âèðóñàì,
èìåþùèì âåñüìà øèðîêèé ñïåêòð õîçÿåâ, ñðåäè êîòîðûõ çíà÷èòåëüíîå
êîëè÷åñòâî ñîñòàâëÿþò ìëåêîïèòàþùèå, â òîì ÷èñëå è ÷åëîâåê [7], è ìîæåò
âûçûâàòü ýïèäåìèè è ìàññîâóþ ãèáåëü ñåëüñêîõîçÿéñòâåííûõ æèâîòíûõ, â
ïåðâóþ î÷åðåäü ñâèíåé [8].
Öåëüþ íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ ÿâèëîñü èçó÷åíèå îñîáåííîñòåé ýêîëîãèè EMCV, âîçìîæíîñòåé åãî âûæèâàíèÿ â ñèñòåìå ïðîñòåéøåå – âèðóñ.
Ìàòåðèàëû è ìåòîäû.
Âèðóñ ýíöåôàëîìèîêàðäèòà EMCV (øòàìì
Columbia-SK), ïîëó÷åííûé èç Èíñòèòóòà âèðóñîëîãèè ÐÀÍ (Ìîñêâà), èñïîëüçîâàëñÿ â äîçå 0.1 TCD50 íà êëåòêó íà 48-÷àñîâîì ìîíîñëîå êëåòî÷íîé
êóëüòóðû. Îïûò ïðîâîäèëñÿ ïðè 370 Ñ. Âèðóñíûé òèòð ðàññ÷èòûâàëñÿ ïî
2 4 5
îáùåïðèíÿòîé ìåòîäèêå. Èçó÷åíèå âñåõ ïàðàìåòðîâ ïðîâîäèëîñü ñïóñòÿ 24,
48, 72, 96, 120, 144 ÷ ïîñëå íà÷àëà èíôåêöèè.
 êà÷åñòâå ÷óâñòâèòåëüíîé êëåòî÷íîé ëèíèè èñïîëüçîâàëàñü RD –
òðàíñôîðìèðîâàííàÿ ëèíèÿ ðàáäîìèîñàðêîìû ÷åëîâåêà. Êëåòêè êóëüòèâèðîâàëèñü â ñðåäå Eagle MEM ñ äîáàâëåíèåì 10% áû÷üåé ñûâîðîòêè. Ïîñåâíàÿ
äîçà 1 £ 1 0 5 êëåòîê/ìë. Ìîíîñëîé ïîëó÷àëè ÷åðåç 48 ÷ ïîñëå íà÷àëà ïîñåâà.
 ðàáîòå èñïîëüçîâàëñÿ âèä èíôóçîðèè Paramecium aurelia, âçÿòûé èç
áàññåéíà ðåêè Ãåòàð (Åðåâàí). Îïûò ïðîâîäèëñÿ ïî îáùåïðèíÿòîé ìåòîäèêå
[9]. Èíôóçîðèè ñîäåðæàëèñü â ñòåêëÿííûõ êîëáàõ îáúåìîì 200 è 300 ìë íà
ñîëåâîé ñðåäå Ëîçèíà-Ëîçèíñêîãî [10] ñ äîáàâëåíèåì äðîææåâîãî îòâàðà, ïî
ìåòîäèêå ïîëóíåïðåðûâíîãî êóëüòèâèðîâàíèÿ ñ åæåäíåâíîé çàìåíîé ÷àñòè
ñðåäû, ïðè òåìïåðàòóðå 2 2 § 1 0 Ñ. Èíôóçîðèè îòìûâàëèñü â ÷èñòîé ñîëåâîé
ñðåäå è ñ ïîìîùüþ ìèêðîïèïåòêè ïîìåùàëèñü ïî 10 îñîáåé â ëóíêè ïëàíøåòà
äëÿ êóëüòóðû òêàíåé ñ ìèíèìàëüíûì êîëè÷åñòâîì îòìûâî÷íîé ñðåäû. Çàòåì â
ëóíêè âíîñèëîñü ïî 0.9 ìë êóëüòóðàëüíîé ñðåäû è 0.1 ìë èññëåäóåìîãî âèðóñà
â ñòàíäàðòíîé êîíöåíòðàöèè. Îïûò ïîâòîðÿëñÿ 3 ðàçà; óñðåäíåííûå çíà÷åíèÿ
ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ïðåäñòàâëåíû â ñòàòüå.
Ðåçóëüòàòû è îáñóæäåíèå.
Âûáîð Paramecium aurelia – îäíîãî
èç íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àåìûõ ïðåäñòàâèòåëåé Ðrotozoa îáóñëîâëåí òåì,
÷òî âèðóñû ìîãóò îêàçûâàòü ñóùåñòâåííîå âëèÿíèå íà îòíîñèòåëüíóþ
÷èñëåííîñòü ðàçëè÷íûõ âèäîâ îðãàíèçìîâ â ñîîáùåñòâå. Ïîñêîëüêó âèðóñû
ïåðåìåùàþòñÿ ïàññèâíî, îíè ÷àùå çàðàæàþò êëåòêè ñ âûñîêîé ïëîòíîñòüþ,
ïîýòîìó ðåäêî âñòðå÷àþùèéñÿ âèä-õîçÿèí ìåíåå ïîäâåðæåí èíôåêöèè, ÷åì
áîëåå ðàñïðîñòðàíåííûé.
Ðèñ. 1. Èçìåíåíèå ÷èñëåííîñòè èíôóçîðèé Paramecium aurelia ïðè
êóëüòèâèðîâàíèè â ñðåäå, ñîäåðæàùåé æèâîé âèðóñ.
Íà ðèñ. 1 èçîáðàæåí ðîñò ÷èñëà îñîáåé P. aurelia â ÷èñòûõ êóëüòóðàõ
íà åæåäíåâíî ñìåíÿåìîé ñðåäå â òå÷åíèå 6 äíåé.  îïðåäåëåííûé ìîìåíò âîçìîæíîñòü ðîñòà êóëüòóðû èíôóçîðèé îêàçûâàåòñÿ èñ÷åðïàííîé è
óñòàíàâëèâàåòñÿ íåêîòîðîå ðàâíîâåñèå ïðè íåïðåðûâíî ñîõðàíÿåìîì óðîâíå
2 4 6
ïèùåâûõ ðåñóðñîâ. Êîëåáàíèÿ ïîïóëÿöèè îêîëî ýòîãî ïîëîæåíèÿ ðàâíîâåñèÿ
íåçàêîíîìåðíû è çàâèñÿò îò ðàçíîîáðàçíûõ ñëó÷àéíûõ ïðè÷èí (êîëåáàíèÿ
òåìïåðàòóðû, íåáîëüøàÿ èçìåí÷èâîñòü â ñîñòàâå ñèíòåòè÷åñêîé ñðåäû è ò.ï.).
Ïîëó÷åííûå äàííûå óêàçûâàþò, ÷òî ðàâíîâåñèå íàñòóïàåò ïðèìåðíî ñïóñòÿ
96 ÷ ïîñëå íà÷àëà îïûòà.
Ïîä äåéñòâèåì EMCV ïðîèñõîäèò ðåçêîå óâåëè÷åíèå ÷èñëà èíôóçîðèé.
Ðàçíèöà ñ êîíòðîëåì ñòàíîâèòñÿ äîñòîâåðíîé óæå ñïóñòÿ 24 ÷ ñ íà÷àëà îïûòà
è äîñòèãàåò ìàêñèìóìà ñïóñòÿ 72 ÷, êîãäà ÷èñëî èíôóçîðèé â îïûòíîé ãðóïïå
áîëåå ÷åì â äâà ðàçà ïðåâîñõîäèò ÷èñëî èíôóçîðèé â êîíòðîëå.
Ðèñ. 2. Ñíèæåíèå èíôåêöèîííûõ òèòðîâ EMCV ïðè ñîêóëüòèâèðîâàíèè ñ
Paramecium aurelia è â êîíòðîëüíîé ñðåäå Ëîçèíà-Ëîçèíñêîãî.
Êàê ñëåäóåò èç ðèñ. 2, ïðè ñîêóëüòèâèðîâàíèè ñ èíôóçîðèåé òèòð âèðóñà
â ñðåäå ïàäàåò ñî ñêîðîñòüþ, íàìíîãî ïðåâûøàþùeé êîíòðîëüíûå ïîêàçàòåëè.
Åñëè â êîíòðîëå â òå÷åíèå íåäåëè èíôåêöèîííûå òèòðû EMCV ñíèçèëèñü íà
0 :5 lo g 10 (âåðîÿòíî, îäíèì èç ãëàâíûõ ôàêòîðîâ ñíèæåíèÿ âèðóñíûõ òèòðîâ
â êîíòðîëå ÿâëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà ñðåäû), òî ïðè ñîêóëüòèâèðîâàíèè –
ïðèìåðíî íà 1 :7 5 lo g 10 , áîëåå ÷åì íà òðåòü. Ñíèæåíèå òèòðîâ íà÷èíàåòñÿ
ñïóñòÿ 24 ÷ ñ íà÷àëà ñîêóëüòèâèðîâàíèÿ è ïðîäîëæàåòñÿ â òå÷åíèå 4-õ ñóòîê.
Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î äåçàêòèâèðóþùåé ðîëè ïàðàìåöèè â îòíîøåíèè âèðóñà.
Èçâåñòíî, ÷òî âèðóñû íå ñïîñîáíû ê àêòèâíîìó äâèæåíèþ è ïåðåìåùàþòñÿ ëèáî ñ ïîòîêàìè æèäêîñòè èëè ãàçà, ëèáî ïóòåì ïàññèâíîé äèôôóçèè.
Êîíòàêò âèðóñà ñ êëåòêîé ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíîé âñòðå÷è.  ñâÿçè
ñ ýòèì íàäî îòìåòèòü, ÷òî èíôóçîðèè îáëàäàþò ñïîñîáíîñòüþ ñîçäàâàòü òîê
æèäêîñòè, èíîãäà äîâîëüíî ìîùíûé, êîòîðûé íàïðàâëÿåòñÿ âî âíóòðü êëåòêè,
÷òî ìíîãîêðàòíî ïîâûøàåò ñïîñîáíîñòü èíôóçîðèé ê çàõâàòó âèðóñà. Ñêîðåå
âñåãî, âàæíóþ ðîëü â ñòîëü çíà÷èòåëüíîì âîçäåéñòâèè Paramecium aurelia íà
EMCV ñûãðàëî ýòî îáñòîÿòåëüñòâî.
Ïîëó÷åííûå íàìè äàííûå óêàçûâàþò íà äåãðàäàöèþ âèðóñà ïîä âîçäåéñòâèåì Paramecium aurelia.
Ïîõîæèå ðåçóëüòàòû áûëè ïîëó÷åíû â
îïûòàõ ñ âèðóñàìè ìîðñêèõ âîä, â êîòîðûõ áûëî ïîêàçàíî, ÷òî áàêòåðèè,
2 4 7
ïðîòèñòû è äðóãèå îðãàíèçìû ìîãóò âûçûâàòü äåãðàäàöèþ âèðóñîâ, èíîãäà
ñ î÷åíü âûñîêîé ñêîðîñòüþ – äî 3-10% â ÷àñ [11]. Âîïðîñ î ðîëè âèðóñà
â óñêîðåíèè ïðîëèôåðàòèâíûõ ïîêàçàòåëåé èíôóçîðèé òðóäíî îáúÿñíèì.
Âåðîÿòíî, âèðóñ ÿâèëñÿ äîïîëíèòåëüíûì ïèùåâûì èñòî÷íèêîì äëÿ Paramecium aurelia, ÷òî è âûçâàëî âåñüìà ðåçêèé ðîñò ïîïóëÿöèè. Î òîì, ÷òî
âèðóñû ìîãóò ÿâëÿòüñÿ äîïîëíèòåëüíûì ïèùåâûì èñòî÷íèêîì äëÿ èíôóçîðèé,
ñâèäåòåëüñòâóþò äàííûå îá èñïîëüçîâàíèè áàêòåðèîôàãîâ èíôóçîðèåé Tetrahymena â êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíîãî ïèùåâîãî ðåñóðñà [12]. Ñ äðóãîé
ñòîðîíû, óñêîðåíèå ðàçìíîæåíèÿ èíôóçîðèé íà÷àëîñü â ðàííèå ñðîêè,
ïðåäøåñòâóþùèå íàñûùåíèþ (ñòàáèëèçàöèè) êóëüòóðû, ñëåäîâàòåëüíî, ïèùåâîé ôàêòîð âðÿä ëè ìîã èìåòü ñòîëü âûðàæåííîå âîçäåéñòâèå.
Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü ñîòðóäíèöå êàôåäðû ìåäèöèíñêîé
áèîëîãèè ÅðÃÌÓ Ð. À. Áóðäæàõÿí çà òåõíè÷åñêîå ñîäåéñòâèå ïðè âûïîëíåíèè
ðàáîòû.
1
Èíñòèòóò ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè ÍÀÍ ÐÀ
2
Åðåâàíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé ìåäèöèíñêèé èíñòèòóò èì. Ì. Ãåðàöè
Ã. Å. Âîñêàíÿí, À. Ò. Òóñóçÿí, Ä. Ø. Ìàíó÷àðÿí, Ç. À. Êàðàëÿí
Âçàèìîîòíîøåíèÿ âèðóñà ýíöåôàëîìèîêàðäèòà ñ Paramecium aurelia
Èçó÷åíû âçàèìîîòíîøåíèÿ âèðóñà ýíöåôàëîìèîêàðäèòà è èíôóçîðèè Paramecium aurelia â êóëüòóðå. Ïðîäåìîíñòðèðîâàíî äîñòîâåðíîå ñíèæåíèå òèòðîâ âèðóñà
(ïðèìåðíî íà 40%) â ïðèñóòñòâèè èíôóçîðèé.
Îäíîâðåìåííî ñ ýòèì îòìå÷åíî
ðåçêîå âîçðàñòàíèå ïðîëèôåðàòèâíîé àêòèâíîñòè Paramecium aurelia (áîëåå ÷åì
âäâîå).
Ñíèæåíèå âèðóñíûõ òèòðîâ ìîæåò áûòü ðåçóëüòàòîì ôèëüòðàöèîííîé
ñïîñîáíîñòè èíôóçîðèè ñ ïîñëåäóþùåé äåçàêòèâàöèåé âèðóñà. Îäíèì èç ôàêòîðîâ,
ñòèìóëèðóþùèõ ïðîëèôåðàöèþ èíôóçîðèé, âîçìîæíî, ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå èìè
âèðóñà â êà÷åñòâå äîïîëíèòåëüíîãî ïèùåâîãî ðåñóðñà.
Ð. º. àëϳÝÛ³Ý, ². î. Âáõëáõ½Û³Ý, ¸. Þ. سÝáõã³ñÛ³Ý, ¼. ². γñ³ÉÛ³Ý
¾Ýó»ý³ÉáÙÇáϳñ¹ÇïÇ íÇñáõëÇ »õ Paramecium aurelia-Ç ÷áËѳñ³µ»ñáõÃÛáõÝÁ
àõëáõÙݳëÇñí³Í ¿ ¿Ýó»ý³ÉáÙÇáϳñ¹ÇïÇ íÇñáõëÇ »õ Paramecium aurelia-Ç ÷á˳½¹»óáõÃÛáõÝÁ ÏáõÉïáõñ³ÛáõÙ: òáõÛó ¿ ïñí³Í, áñ ÇÝýáõ½áñÝ»ñÇ ³éϳÛáõÃÛáõÝÁ Çç»óÝáõÙ ¿ íÇñáõëÇ
ïÇïñÁ Ùáï 40%: ¸ñ³ Ñ»ï Ù»Ïï»Õ ÏïñáõÏ ³×áõÙ ¿ Paramecium aurelia-Ç åñáÉÇý»ñ³ïÇí
2 4 8
³ÏïÇíáõÃÛáõÝÁ (ÏñÏݳÏÇ »õ ³í»ÉÇ): ìÇñáõëÇ ïÇïñÇ Ýí³½áõÙÁ, ѳí³Ý³Ï³Ýáñ»Ý, Ñ»ï»õ³Ýù ¿
ÇÝýáõ½áñÝ»ñÇ ýÇÉïñ³óÇáÝ áõݳÏáõÃÛáõÝÝ»ñÇ »õ íÇñáõëÇ Ñ»ï³·³ ¹»½³ÏïÇí³óÙ³Ý: ÆÝýáõ½áñÝ»ñÇ ù³Ý³ÏÇ Ù»Í³óáõÙÝ ³é³ç³óÝáÕ Ñݳñ³íáñ ·áñÍáÝÝ»ñÇó Ù»ÏÝ ³ÛÝ ¿, áñ íÇñáõëÁ Paramecium aurelia-Ç Ñ³Ù³ñ ëÝÝ¹Ç Éñ³óáõóÇã ³ÕµÛáõñ ¿:
H. E. Voskanyan, A. T. Tusuzyan, D. Sh. Manucharyan, Z. A. Karalyan
Mutual Relations of Encephalomyocarditis Virus with Paramecium àurelia
The interference of a encephalomyocarditis virus and Paramecium aurelia in culture
was investigated. Significant decrease in viral titres (approximately on 40 %) was shown
at the presence of the infusorian. Simultaneously the proliferation activity of Paramecium
aurelia is sharply increased (more than twice). Decrease in viral titres can be the result of
the filtration abilities of the infusorian and the subsequent deactivation of a virus. One of
the factors causing infusorians proliferation is probably that the virus became an additional
food source for Paramecium aurelia.
Ëèòåðàòóðà
1. Gastrich M. D., Anderson O. R., Benmayor S. S., Cosper E. M. - Phycologia.
1998. V. 37. P. 300-306.
2. Lawrence J. E., Chan A. M., Suttle C. A. - J. Phycol. 2001. V. 37. P. 216-222.
3. Schroeder D. C., Oke J., Malin G., Wilson W. H. - Arch. Virol. 2002. V. 147.
P. 1685-1698.
4. Takao Y., Nagasaki K., Mise K., Okuno T., Honda D. - Appl. Environ. Microbiol.
2005. V. 71. P. 4516-4522.
5. Bettarel Y., Amblard C., Sime-Ngando T., Carrias J.-F., Sargos D., Garabetian F.,
Lavandier P. - Microb. Ecol. 2003. V. 45. P. 119-127.
6. Blawt F., Kowalska Z. - Bull. Inst. Marine Med. 1963. V. 14. P. 15-24.
7. Kirkland P. D., Gleeson A. B., Hawkes R. A., Naim H. M., Broughton C. R. Med. J. Aust. 1989. V. 151. P. 176-177.
8. Yamada T., Matsumori A., Wang W.Z., Ohashi N., Shiota K., Sasayama S. Heart Vessels. 1999. V. 14. P. 29-37.
9. Ìàìàåâà Í.Â. Èíôóçîðèè áàññåéíà ð. Âîëãè. Ýêîëîãè÷åñêèé î÷åðê. Ë.
Íàóêà. 1979. 150 ñ.
10. Losina-Losinsky L.K. - Arch. Protistenk. 1931. V. 74. P. 18-20.
11. Wilhelm S. W., Suttle C. A. - BioScience. 1999. V. 49. P. 781-788.
12. Hennemuth W., Rhoads L.S., Eichelberger H., Watanabe M., Van Bell K.M.,
Ke L., Kim H., Nguyen G., Jonas J.D., Veith D., Van Bell C.T. - J. Eukaryot Microbiol.
2008. V. 55. P. 44-50.
2 4 9