• Понедельник, Март 02nd, 2015

С момента основания и до настоящего времени традиционными направлениями работы института являются проблемы особо опасных и природно-очаговых инфекций.

Уже в период с 1934 по 1940 г. было проведено эпизоотологическое обследование природных очагов опасных инфекций Северо-Западного Прикаспия, выполнены оригинальные исследования по эпизоотологии, эпидемиологии, патогенезу и иммуногенезу чумы и туляремии. Сотрудники института внесли большой вклад в ликвидацию обширных эпидемических вспышек туляремии и холеры в Ростовской, Сталинградской и Астраханской областях. В послевоенное время основные усилия были направлены на совершенствование надзора за состоянием природных очагов чумы, системы борьбы и профилактики бруцеллеза и туляремии.

Специалистами института были изложены основные положения учения о природной очаговости чумы; дана характеристика фауны природного очага чумы Северо-Западного Прикаспия; развито ландшафтно-эпизоотологическое направление исследований в изучении закономерностей природной очаговости чумы; предложены и обоснованы мероприятия по ликвидации (оздоровлению территории) энзоотии чумы в этом природном очаге. Изучена фауна и экология грызунов, их эпизоотологическое значение, нозогеография чумы и других природно-очаговых болезней на ландшафтной основе. Создано учение об экологии, зоогеографии блох. Заложены основы знаний по экологии малого суслика и его эпизоотологическому значению. Изучена биологическая связь чумного микроба с переносчиками – влияние возбудителя на плодовитость блох, связь резистентности к инсектицидам с блокообразованием при чуме и пр. Для борьбы с переносчиками чумы в природных очагах был предложен препарат «Биоверин».

Нашими учеными впервые были обнаружены и изучены многие бактериальные ферменты, показана и доказана их роль в патогенезе инфекций. Были детально изучены биохимические основы антибиотикорезистентности и особенности экспрессии генетической информации у возбудителей ООИ. Была сформулирована гипотеза об интегративном характере вирулентности чумного микроба. Мировой приоритет имеют результаты сотрудников по выявлению пилеобразования у возбудителя чумы. Результатом успешного развития исследований в области генетики и биохимии стала книга «Биохимия и генетика возбудителя чумы».

Предложен диагностический набор праймеров для использования их в ПЦР с целью идентификации типичных и атипичных штаммов Yersiniapestis, их дифференциации от возбудителя псевдотуберкулеза, а также внутривидовой дифференциации штаммов возбудителя чумы с выявлением штаммов основного и неосновных подвидов. SNP типирование ДНК штаммов позволило провести генетическую паспортизацию штаммов неосновных подвидов. Результаты этих научных исследований обобщены в монографии «Вариабельность возбудителя чумы и проблемы его диагностики».

Нашими учеными впервые в мире была построена рестрикционная карта пестициновой плазмиды. Метод электронномикроскопического транскрипционного картирования R-петель был впервые применен для определения положения промоторов пестицина и белка иммунности к нему и направления их транскрипции. Впервые было показано сродство и определены участки гомологии ДНК фагов чумного микроба и кишечной палочки. Впервые в мире была обнаружена система рестрикции-модификации второго типа у Y. enterocolitica с последующим выделением и изучением биохимических свойств рестриктазы второго типа YenI.

С помощью радиоизотопов были изучены механизмы приживления возбудителя чумы в организме чувствительного хозяина и исследования обменных процессов у возбудителей особо опасных инфекций.

Впервые выделены и изучены умеренные чумные фаги, определены закономерности их взаимодействия с клетками возбудителя чумы; проведено сравнительное изучение биологических свойств чумных и псевдотуберкулёзных фагов.

Учеными нашего института была создана схема антигенного строения чумного микроба. Большое внимание было уделено изучению I и V фракций чумного микроба, которые были с успехом применены в создании диагностических препаратов при чуме.

Выполнены работы по расшифровке механизмов формирования противочумного иммунитета. Изучены подходы, позволяющие снизить эндотоксическую активность липополисахарида чумного микроба, доказана его высокая протективная активность. Намечены подходы к использованию нейтрофилокинов для коррекции иммунопатологических состояний, развивающихся при чуме.

Проведен поиск и изучение суперантигенов возбудителей ООИ и выяснение механизмов формирования ими иммунопатологических реакций с целью их иммунокоррекции.

Изучена роль гуморального иммунитета в его формировании иммунных комплексов, а также модификации антигенов и экспрессии «молчащих» антигенов в макроорганизме при чуме.

Проведены работы по совершенствованию иммунопрофилактики этого заболевания, конструированию вакцины нового поколения против чумы на основе антигенов этого возбудителя и синтетических полиэлектролитов-иммуномодуляторов.

Установлено, что иммуностимуляторы различной природы при чумной инфекции повышают неспецифическую резистентность макроорганизма и способствуют сохранению специфического иммунитета, обусловленного живой чумной вакциной.

Изучено профилактическое и лечебное действие моноклональных антител к различным антигенным детерминантам чумного микроба (фракция I, липополисахарид, «мышиный» токсин) и их сочетанное применение с антибактериальными препаратами при экспериментальной чуме.

Проведены работы по созданию и испытанию живой полирезистентной чумной вакцины, были сконструированы высокоиммуногенные варианты вакцинного штамма EV с хромосомной и плазмидной устойчивостью к антибактериальным препаратам, разработаны оптимальные схемы сочетанной специфической и экстренной профилактики чумы.

Изучено влияние антибиотиков на формирование постинфекционного и поствакцинального иммунитета.

На модели чумной инфекции экспериментально обоснованы преимущества сочетанного применения средств специфической и экстренной профилактики перед их раздельным использованием. Доказана целесообразность иммунизации потенциально инфицированных (до появления клинических симптомов заболевания). Показано, что даже в случае устойчивости возбудителя к антибактериальным препаратам, сочетанное применение этих препаратов на фоне иммунизации устойчивым к ним иммуногенным штаммом чумного микроба обеспечивает эффективность, создающую резерв времени для замены неэффективного или малоэффективного препарата на высокоэффективный.

Разработаны схемы и методы комплексной иммунизации людей против ряда инфекционных заболеваний массовыми методами.

В тесном сотрудничестве с Государственным центром по антибиотикам (г. Москва), Всесоюзным научно-исследовательским химико-фармацевтическим институтом (г. Москва) и с институтом военной медицины (г. Санкт-Петербург) были изучены методы лечения и профилактики чумы. По мере создания отечественных антибиотиков и химиопрепаратов проводилось их экспериментальное изучение, выявлены наиболее эффективные при чумной инфекции антибиотики, разработаны рациональные методы их использования. Разработаны способы сочетанного использования антибиотиков, позволяющие получить синергидный эффект. Разработан перспективный метод повышения эффективности антибиотиков – способ последовательного введения препаратов, когда первый воздействует на внешние структуры бактериальной клетки и способствует лучшему проникновению второго компонента. Показана принципиальная возможность значительного повышения эффективности антибиотиков при их сочетанном применении с иммуномодуляторами микробного происхождения при позднем начале лечения в стадии генерализации инфекции. Проводились исследования по изучению явления лекарственной устойчивости чумного микроба и влиянияантибиотикоустойчивости на вирулентность и иммуногенность возбудителя. Изучена эффективность лекарственных веществ при чуме, вызванной штаммами возбудителя, утратившими способность продуцировать серологически тестируемый капсульный антиген – фракцию I. Экспериментально изучена клиническая эффективность антибактериальных препаратов разных групп на стадии инфекционно-токсического шока.

Изучено влияние антибиотиков на функции фагоцитирующих клеток. Высокая эффективность антибиотиков в лечении экспериментальной чумы была подтверждена при использовании патогистологических и патоморфологических методов исследования.

Разработаны критерии оценки эффективности антибиотиков. В сотрудничестве с Институтом военной медицины разработаны способы ускоренного определения чувствительности чумного микроба к антибиотикам. Разработаны стандарты определения антибиотикограмм возбудителя чумы с учетом осуществления внутрилабораторного контроля качества исследования.

 

Выдающимся достижением сотрудников института, не утратившим своего значения и в современных условиях, является разработка живой туляремийной вакцины и внедрение в практику массовой иммунизации населения в эндемичных по туляремии природных очагах. На основании этих исследований в 1950-е годы была введена массовая иммунизация населения, что позволило существенно снизить заболеваемость в стране.

В институте проведены работы по изучению специфических антигенов туляремийного микроба, по совершенствованию лабораторной диагностики инфекции, по изучению биохимических свойств бактерий, конструированию прозрачной питательной среды для культивирования туляремийного микроба.

Изучена роль ЛПС в патогенезе и иммуногенезе туляремийной инфекции; изучены признаки, отличающие представителей различных подвидов, и созданы новые методы подвидовой дифференциации штаммов. Разработан способ дифференциации инфекционного и вакцинального процессов у человека; усовершенствована схема экстренной профилактики и лечения туляремийной инфекции, результаты которых включены в методические указания федерального уровня.  Пополняется коллекция штаммов туляремийного микроба, выделенных на территории СССР из  абиотических и биотических объектов в  1935–2004 гг. Созданы каталоги штаммов, выделенных на территории Ростовской области в 1945–1997 гг., а база данных «Коллекция штаммов туляремийного микроба» зарегистрирована в государственном Реестре баз данных РФ.

 

С учетом краевой патологии системно изучается современное состояние, функциональная организация паразитарной системы и уровень активности природных очагов туляремии, Крымской геморрагической лихорадки, лихорадки Западного Нила и других инфекций.

 

С холерой сотрудники института столкнулись в Поволжье в годы Великой Отечественной войны в 1942 г.

В конце 1950-х годов в институте были развёрнуты работы по экспериментальному моделированию холерной инфекции. Предложены подходы к изучению носительства холерного вибриона с сохранением его в жёлчном пузыре морских свинок и кроликов, разработан способ повышения вирулентности возбудителя, пассажами через куриные эмбрионы. Исследования института стали основанием для признания ВОЗ вибриона Эль Тор, наряду с классическим биоваром, возбудителем холеры. Для оценки эффективности противохолерных препаратов внедрена в практику исследований по холере модель кроликов-сосунков.

Успехи борьбы с холерой во многом связаны с научными и практическими достижениями сотрудников Ростовского противочумного института. Научные результаты сотрудников института легли в основу признания роли вибрионов Эль Тор в этиологии холеры. Разработка схем оральной регидратационной терапии холеры и создание препарата нового поколения «Глюкосалан» признана ВОЗ крупным достижением медицины 20-го столетия.

В основу существующей системы и тактики эпидемиологического надзора за холерой, положены фундаментальные исследования, которые отражены в постоянно совершенствуемых нормативных и методических документах федерального уровня, четырёх монографиях, многочисленных статьях, докладах на конференциях различного уровня.

Впервые проведено районирование территории страны по типам эпидемических проявлений холеры, результаты которого оптимизировали существовавший эпидемиологический надзор с определением соответствующей тактики. Отработан комплекс противохолерных мероприятий с учетом эпидемической значимости выделяемых из объектов окружающей среды и от людей холерных вибрионов.

Для совершенствования информационной составляющей эпидемиологического надзора созданы и формируются проблемно ориентированные базы данных (4 — по холере) впервые в нашей стране была получена агглютинирующая сыворотка к холерному вибриону О139 серогруппы. Это позволило успешно диагностировать нового возбудителя и активно проводить профилактические мероприятия, при осложнениях, вызванные этим вибрионом. Был получен холерный токсин в кристаллической форме; создан набор сухих диагностических моноспецифических сывороток, предназначенных для серологической идентификации холерных вибрионов не О1/не О139 серогрупп в слайд-агглютинации; организовано производство адсорбированной кроличьей диагностической холерной сыворотки О139. Усовершенствованы методы серологической диагностики, внедрены новые методы генотипирования. Изучены дополнительные факторы патогенности V. cholerae. Предложена формула эпидемического варианта холерного вибриона. Получен и изучен токсин холерного вибриона О139 варианта. Исследована экспрессия биологических и инвазивных свойств возбудителя холеры на биомоделях. Проведен анализ закономерностей проявления триацилглицероллипазной активности, изучены лектиновые рецепторы холерных вибрионов. Создана и зарегистрирована база данных белковых профилей масс-спектров представителей V. cholerae, используемая для идентификации холерных вибрионов методом MALDI масс-спектрометрии.

Вместе с коллегами из родственного института завершены работы по таксономии холерных фагов. Предложен комплект фагов, для фаготипирования вибрионов классического и Эль Тор биотипов. Схема фаготипирования была признана ВОЗ в 1985 г. Разработаны фаговые методы диагностики. Установлены особенности лизогении холерных вибрионов О1 и не О1 серогрупп, светящихся и галофильных вибрионов. Охарактеризованы биологические свойства бактериофагов холерных и парагемолитических вибрионов. Исследованы геномы холерных фагов, выявлены особенности структуры филаментозных фагов.  Создан «Каталог бактериофагов патогенных вибрионов и иерсиний». С использованием методов лиофилизации и криоконсервации успешно разработаны способы сохранения умеренных холерных фагов.

Доказана возможность расширения спектра антибиотикоустойчивости холерных вибрионов в ходе эпидемического процесса, оптимизированы методы изучения, критерии оценки и интерпретации результатов определения антибиотикограмм штаммов холерных вибрионов. Для изучения эффективности антибактериальных препаратов invivoподобрана биомодель инфекции у белых мышей, вызванной холерными вибрионами, что позволило предложить схемы экстренной профилактики и этиотропной терапии холеры, эти данные включены в действующие инструкции. Проведённые исследования внесли весомый вклад не только в совершенствование этиотропной терапии холеры, но и в развитие биологической безопасности.

В течение многих лет изучают вопрос сохранения холерного вибриона в природе с целью прогнозирования эпидситуации, проводятся работы по совершенствованию ускоренных и экспрессных схем индикации возбудителей холеры. Многолетние наблюдения за вибриофлорой рек суммированы в «Кадастре распространения холерных вибрионов в различных водоёмах на территории СССР».

Результаты исследований распространения холерных вибрионов, их сохранение в природе, диапазона изменчивости были изложены коллективом авторов в монографиях «Механизмы и диапазон изменчивости холерного вибриона» и «Микробиология и лабораторная диагностика холеры», которые долгие годы являются незаменимым пособием при работе микробиологов.

В условиях эксперимента проанализированы взаимоотношения холерного вибриона с планктоном водоемов средних широт. Изучены некультивируемые формы, гемолитическая активность холерных вибрионов различных серогрупп и токсигенности.

 

Проведены исследования, посвященные изучению иммунитета при бруцеллезе; эпидемиологии бруцеллёза мелкого и крупного рогатого скота; проблемам эффективности живой вакцины Brucella аbortus 19 БА и особенностям её применения. В практическую деятельность здравоохранения внедрены реакции Хеддельсона, кольцевая и опсоно-фагоцитарная. В Ростовском противочумном институте был впервые в мире выделен бруцеллёзный фаг. Проведена работа по использованию бактериофагов бруцелл для лечения экспериментального бруцеллёза у животных.

 

Сконструировано более 20 диагностических полимерных препаратов (в т.ч. чумной и туляремийный антительные препараты, легионеллезные, псевдотуберкулезные, дифтерийные и другие диагностикумы) на основе эритроцитарных носителей и полимерных микросфер различной химической природы для проведения клинической лабораторной диагностики и серологических исследований при проведении эпидемиологического надзора.

Получены гибридомы-продуценты моноклональных антител (МКА) к антигенам возбудителей ООИ. К внедрению в практическое здравоохранение готовятся агглютинирующие и флуоресцирующие МКА для детекции холерных вибрионов в реакциях слайд-агглютинации и прямой иммунофлуоресценции, разрабатываются диагностические иммуноферментные и иммунохроматографические тест-системы для диагностики других возбудителей ООИ.

Созданы дифференциально-диагностические и элективные среды для диагностики чумы и холеры — К-бесцветная, К-цветная, АЦДС.

В качестве основы сред для ООИ предложено использовать кормовые дрожжи – белково-витаминный концентрат (БВК).

Из БВК была получена очищенная питательная основа – пептон Д, а на ее базе создан набор сухих элективных сред для выделения возбудителей чумы, холеры, туляремии, сибирской язвы и др. – СДЭЧ, СЭДХ, АДЭТ, АДЭСб, часть из которых были внедрены в производство. Позднее были разработаны питательные основы и среды из селезенки КРС, пшеничных отрубей, подсолнечного шрота, керотинсодержащего сырья. Освоено производство сыворотки КРС и элективной среды для диагностики легионеллеза – СЭЛ.

С 1999 г. разработан набор питательных сред для диагностики холеры и чумы на новой основе – панкреатическом гидролизате пекарских дрожжей.

 

Большое внимание институт уделяет вопросам санитарной охраны территории от заноса и распространения карантинных и других особо опасных болезней.

Сотрудниками института была разработана концепция по совершенствованию планирования мероприятий и противоэпидемической готовности медицинских учреждений.

Был создан ряд положений о санитарном досмотре в пунктах пропуска через государственную границу СССР в порту, аэропорту, на международной автодорожной трассе. Разработаны «Правила по санитарной охране территории СССР», систематизированы инструктивно-методические документы по организации и проведению противоэпидемических мероприятий по предупреждению заноса и распространения особо опасных инфекций. Изучен эпидемический потенциал зарубежных стран, имеющих международные порты, по болезням, регламентированным «Правилами по санитарной охране территории СССР». Сформулированы научные основы информационного обеспечения санитарной охраны территории Российской Федерации. Издана монография «Распространение в мире инфекционных болезней, требующих проведения мероприятий по санитарной охране территории Российской Федерации: Справочник-кадастр».

Впервые с целью быстрого реагирования в случае возникновения чрезвычайных ситуаций (эпидемические вспышки, техногенные или природные катастрофы) предложена идея создания и сформулированы основные задачи специализированных мобильных противоэпидемических бригад (СПЭБ). Реализация этой идеи нашла воплощение и в настоящее время используется в повседневной практической деятельности всех учреждений противочумной системы.

 

В последние годы арсенал методов диагностики инфекционных заболеваний пополнился современными достижениями, которые определяют перспективы дальнейшего изучения возбудителей ООИ и формируют новые научные направления в институте. Проводится генодиагностика и VNTR-типирование штаммов различных инфекционных агентов, идентификация возбудителей с использованием масс-спектрометрического метода, полногеномный сиквенс штаммов возбудителей ООИ.

 

Результаты 80-летней научной деятельности института отражены в более чем 7,5 тысячах опубликованных научных работ. Сотрудниками института разработано огромное количество инструктивно-методических документов, защищено 47 докторских и 230 кандидатских диссертаций.