Растения как резервуар и источник возбудителей пищевых инфекций

04.04.2012

Ряд вспышек и спорадических случаев саль-монеллеза возникает после употребления в пищу проростков люцерны - бобового растения, используемого в виде салатов либо для фитотерапии [37]. Для экспериментов применяли генетически маркированные штаммы S. enterica (GFP), полученные из клинических изолятов, связанных с пищевой вспышкой, в которой источником передачи оказалась люцерна, а также из растений, спонтанно инфицированных сальмонеллами на поле.

Ультраструктурные исследования зараженных растений, проведенные в динамике (пять - девять суток), свидетельствуют о проникновении бактерий из ризосферы в стебли и листья люцерны, далее в межклеточное пространство, где они активно размножаются: численность популяции достигает 105 КОЕ/г тканей. Бактериологические исследования при этом не выявили наружной контаминации проростков сальмонеллами, то есть они проявляли себя как эндофиты. Процесс инвазии носил активный характер, а не был пассивной диффузией бактерий по проводящей сосудисто-волокнистой системе растения (ксилемы). Установлена также зависимость эндофитной колонизации патогенами людей и животных от генотипа хозяина: мутанты растений люцерны, дефектные по признаку формирования симбиоза с микоризой (прикорневой микрофлорой), теряют способность к блокаде патогенных бактерий посредством механического барьера на пути возбудителей.

Крупная вспышка сальмонеллеза в Калифорнии [29], связанная с употреблением в пищу свежей кинзы, обусловила экспериментальные исследования, где в качестве растительной модели использовали побеги Coriandrum sativum, выращенные до коммерческой стадии (четыре - шесть листов) в оранжереях. При изучении межпопуля-ционных взаимодействий S. enterica четырех сероваров (Derbi, Newport, Enteritidis, Thompson) c растениями кинзы под воздействием варьирующихся абиотических факторов (температуры и влажности) выявлена сходная динамика роста сальмонелл, колонизирующих филлосферу, независимо от сероваров возбудителя. Через двое суток после инокуляции сальмонелл их численность возрастала в 100 раз при температуре 24 оС, оставаясь неизменной на протяжении опыта (шесть суток).

Инкубация образцов при 30 и 37 оС приводила к более высокой численности сальмонелл (до 106 КОЕ/г). Установлен диапазон толерантности популяции сальмонелл к различным процентам влажности от 40 до 70%, и высказывается предположение, что в условиях снижения влажности, когда численность бактерий падает до минимального уровня, они могут переходить в некультивируемое состояние, представляя эпидемическую опасность для животных и человека. Жизнеспособность сальмонелл в почве сохраняется на протяжении года.

Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия (КЛСМ) листьев кинзы через двое суток после инокуляции сальмонелл продемонстрировала формирование микроколоний и скопление на поверхности листовых пластин гетерогенных агрегатов, содержащих ассоциации индигенных микроорганизмов (Pseudomonas spp., Pantoea agglomerans). Через девять суток наблюдались крупные колонии, локализованные на участках между сосудами листьев, причем поврежденные ткани покрывались более плотными бактериальными структурами - конгломератами, при этом не отмечено фитопатогенного воздействия сальмонелл на вегетирующие растения.

Таким образом, разноплановые исследования по взаимодействию сальмонелл с рядом модельных агрокультур (листовые салаты, редис, томаты, люцерна, соя, кинза и др.) выявили длительное существование возбудителей как в ризосфере, так и на поверхности растений, о чем свидетельствует популяционная динамика бактерий, а КЛСМ позволила дать визуальную оценку этапам адгезии и колонизации сальмонеллами вегетирующих растений.