Растения как резервуар и источник возбудителей пищевых инфекций

04.04.2012

По данным В.И. Пушкаревой с соавт. [15], L. monocytogenes проникали в вегетативные органы пшеницы, выращенной в стерильной почве, через корневую систему, колонизировали их и сохранялись в высокой концентрации (107 КОЕ/г) в филлосфере на протяжении месяца, вплоть до высыхания растений. Однако конкретные механизмы, обеспечивающие возможность существования возбудителя в растениях, остаются неизвестными.

Нами выполнены эксперименты на вегетативных растениях мангольда (аналог свеклы), листового салата и моркови, выращенных в условиях фи-тобокса до стадии листообразования, с интродукцией в ризосферу вирулентных L. monocytogenes (штамм EGDe) и непатогенных L. innocua. Бактериологические исследования агрокультур в динамике (1 - 9-е сутки) выявили наличие в стеблях и листьях как L. monocytogenes, так и L. innocua в концентрациях не ниже 103 КОЕ/г зеленой массы. Однако следует отметить, что вирулентные листерии оказывали на все модельные растения фитопатогенное воздействие (замедление роста с последующей мацерацией тканей), - в отличие от непатогенных L. innocua, которые не влияли на развитие культур.

Ультраструктурные исследования взаимодействия листерий с растительными клетками проводили на каллусах моркови, которые могут служить модельным объектом для детального изучения миграции патогенных бактерий из субстрата в растения, так как эксперименты проводятся в контролируемых стерильных условиях при исключении внешних воздействий. Специальное сообщение посвящено детализации событий в растительных клетках после инокуляции листерий в модельные культуры [4, 49].

Резюмируя эту серию экспериментов, можно отметить выраженное цитопатогенное воздействие L. monocytogenes: растительные клетки существенно увеличивались в размерах, при этом истончались клеточные стенки, которые образовывали значительное число выпячиваний, отмечено также и втягивание стенок внутрь клеток. Вероятно, в этот срок (24 - 48 часов) активизировался процесс взаимодействия листерий с клетками за счет адгезии с последующим проникновением бактерий из межклеточного пространства путем разрушения их стенок и локализацией внутри вакуолей. Множество тонких срезов демонстрировали полное разрушение растительных клеток при значительном скоплении листерий. Интересно отметить, что отдельные клетки каллусов в ответ на действие бактерий формировали цитоплазму с электронно-плотным содержимым, по-видимому, за счет синтеза фитоалексинов в ответ на стресс, вызываемый L. monocytogenes.

Исследование взаимодействия непатогенных листерий с клетками каллуса не выявило проникновения L. innocua за пределы клеточных стенок. Бактерии локализовались в межклеточном пространстве, не оказывая цитопатогенного воздействия. При этом ультраструктура как патогенных L. monocytogenes, так и непатогенных L. innocua после взаимодействия с растительными клетками не изменялась по сравнению с исходной. Сохранялись основные клеточные структуры: клеточная стенка, характерная для грамположительных бактерий; нуклеоид, цитоплазма и цитоплазматиче-ская мембрана.

Таким образом, популяционная динамика патогенных листерий, а также их взаимодействие с клетками каллуса моркови, исследованное методами микроскопии в проходящем свете и при трансмиссионной электронной микроскопии, выявило цитопатогенное воздействие бактерий, не относящихся к паразитам растений, однако вызывающих тяжелые инфекции у человека и животных при алиментарном пути заражения. Напротив, L. innocua, не являющиеся возбудителем болезней человека и животных, не оказывали также фитопатогенного воздействия на растительные клетки, хотя и проникали в межклеточное пространство и сохранялись в высокой концентрации.

Интересно отметить работу N.C. Dreux и соавт. [38], выполненную на модели петрушки, листья которой контаминировали L. monocytogenes (сравнивали три вирулентных штамма различных сероти-пов) и L. innocua. Кинетика роста как патогенных, так и непатогенных штаммов листерий при взаимодействии с растениями была сходной: численность снижалась незначительно на протяжении восьми дней при 100% влажности и падала на четыре-пять порядков при влажности 45%. Авторы предположили, что после попадания листерий из почвы на поверхность агрокультур они способны сохраняться вплоть до сбора урожая и при транспортировке сырья.