Influence of iron metabolism disturbances on the course of experimental opportunistic infection

The investigation results of the influence of iron metabolism disturbances on the translocation and survival of P. aeruginosa and S. aureus have been presented. Modeling iron deficiency anemia (IDA) and hemosiderosis (HS) was carried out on laboratory mice by introducing desferrioxamine and iron sulphate (III), respectively. Infection was carried out intraperitoneally (dose 1/2LD₅₀ per mouse) and animals were withdrawn from the experiment 12 h - 48 h - 72 h - 15 days after being infected. We determined the degree of microbial contamination CFU/g of the internal organs (liver, spleen), the genes expression of hemolytic phospholipase C ( plcH ), alginate ( algD ), exotoxin A ( exoA ) for P. aeruginosa and protein A gene ( spaA ), a global regulator of virulence ( argABCD ) for S. aureus . The development of sepsis and lethal outcomes may be observed in HS. IDA reduces the expression of virulence factors of P. aeruginosa , but contributes to the persistence of the parasite. By contrast, the sepsis development and the increase in the expression of general genes of pathogenicity occur for S. aureus in IDA. Different effects of iron metabolism disturbances on the course of experimental opportunistic infection are being discussed from the position of «quorum sensing» system in bacteria.

обмен железа, железодефицитная анемия, гемосидероз, экспрессия генов вирулентности, сепсис, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, iron metabolism, iron deficiency anemia, hemosiderosis, expression of virulence genes, sepsis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa

1. Ермилова Е.В., Залуцкая Ж.М., Лапина Т.В., Матвеева Т.В. Количественный анализ экспрессии генов. Учебное пособие. - СПб. : ТЕССА, 2010. - 104 с.

2. Леонов В.В., Булатов И.А., Миронов А.Ю. Рост и экспрессия факторов вирулентности условно-патогенных микроорганизмов в сыворотке крови при разных вариантах гомеостаза железа // Клиническая лабораторная диагностика. - 2016. - Т. 61, № 8. - C. 498-501.

3. Леонов В.В., Миронов А.Ю., Леонова Л.В., Никитина Л.Ю. Этиологическая структура и биологические свойства возбудителей инфекций кровотока // Клиническая лабораторная диагностика. - 2016. - Т. 61, № 11. - C. 790-793.

4. Леонов В.В., Миронов А.Ю. Железо и микроорганизмы. - Ханты-Мансийск: ООО «Печатный мир г. Ханты-Мансийск», 2016. - 190 c.

5. Леонов В.В., Молчанова Т.Н. Влияние железа на ростовые характеристики условно-патогенных бактерий // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - Т. 12, № 4. - С. 41-43.

6. Миронов А.Ю., Леонов В.В. Железо, вирулентность и межмикробные взаимодействия условно-патогенных микробов // Успехи современной биологии. - 2016. - Т. 136, № 3. - С. 285-294.

7. Миронов А.Ю., Харсеева Г.Г., Клюкина Т.В. Основы клинической микробиологии. - Ростов-на-Дону: ГОУ ВПО РостГМУ, 2011. - 248 c.

8. Способ моделирования железодефицитной анемии: заявка RU2014129570A Россия / Дыгай А.М., Удут Е.В., Бурмина Я.В., Сотникова Л.С., Мирошниченко Л.А., Симанина Е.В., Зюзьков Г.Н., Жданов В.В., Удут В.В., Минакова М.Ю. - № 216.013.553F; заявлено 17.07.2014; опубл. 10.06.2015, 4 с.

9. Oogai Y., Matsuo M., Hashimoto M., Kato F., Sugai M., Komatsuzawa H. Expression of virulence factors by Staphylococcus aureus grown in serum // Appl Environ Microbiol. - 2011. - Vol. 77, N 22. - P. 8097-105. - doi: 10.1128/AEM.05316-11.

10. Sawatzki G, Hoffmann F. A., Kubanek B. Acute Iron Overload in Mice: Pathogenesis of Salmonella typhimurium Infection // Infection and Immunity. - 1983. - Vol. 39, N 2. - P. 659-665.