Вадим Расимович Саитов, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории морфологических исследований
420075, Республика Татарстан, г. Казань, Научный городок, д. 2
Vadim R. Saitov, Dr.Sci. (Biology), Leading Research Associate at the Morphological Research Laboratory
2, Nauchnyi gorodok, Kazan, Republic of Tatarstan, 420075
Ксения Витальевна Юсупова, кандидат ветеринарных наук, научный сотрудник лаборатории морфологических исследований
420075, Республика Татарстан, г. Казань, Научный городок, д. 2
Ksenia V. Yusupova, Cand.Sci. (Veterinary Sciences), Research Associate at the Morphological Research Laboratory
2, Nauchnyi gorodok, Kazan, Republic of Tatarstan, 420075
Глеб Сергеевич Кашеваров, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией морфологических исследований, старший научный сотрудник
420075, Республика Татарстан, г. Казань, Научный городок, д. 2
Gleb S. Kashevarov, Cand.Sci. (Biology), Head of the Morphological Research Laboratory, Senior Research Associate
2, Nauchnyi gorodok, Kazan, Republic of Tatarstan, 420075
Екатерина Витальевна Панкова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник отдела Государственной коллекции микроорганизмов
420075, Республика Татарстан, г. Казань, Научный городок, д. 2
Ekaterina V. Pankova, Cand.Sci. (Biology), Leading Research Associate of the State Collection of Microorganisms Department
2, Nauchnyi gorodok, Kazan, Republic of Tatarstan, 420075
Введение. Бруцеллез — опасное зоонозное заболевание, опосредованно и напрямую передающееся от животных человеку. Несоблюдение ветеринарных требований и правил при содержании животных и реализации продукции животноводства может привести к возникновению стойко неблагополучной по бруцеллезу эпизоотической ситуации, предотвратить которую можно своевременным проведением вакцинации. На эффективность вакцины могут влиять различные факторы, в первую очередь — свойства вакцинного штамма, которые могут измениться в результате неблагоприятных условий (например, длительного хранения). Для нивелирования деструктивного воздействия заморозки бактериальные клетки помещают в различные среды, в таком случае важно подтвердить сохранение структур бактериальных клеток на морфологическом уровне. Однако до сих пор нет комплексных морфологических исследований влияния различных режимов низкотемпературного хранения на ультраструктуру Brucella suis. Цель данного исследования — провести морфологический анализ бактерий Brucella suis (штамм 22) для оценки специфичности влияния глубокой заморозки в различных условиях на его ультраструктуру.Материалы и методы. Исследование проведено в 2024 г. на базе ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» (г. Казань). В качестве объекта исследований брали суспензии клеток Brucella suis (штамм 22), выращенных в разных условиях, проводили дегидратацию и заливку в эпоксидные смолы с последующей полимеризацией. Для ультраструктурного анализа образцы подготавливали по методике ультратонких срезов, монтировали на бленды, контрастировали и просматривали на просвечивающем электронном микроскопе. Статистическую обработку результатов исследования осуществляли в программах Statistica 6.0 и MS Excel с использованием теста Манна–Уитни, с исходным уровнем значимости α=0,05 и последующей коррекцией уровня значимости по методу Бонферрони (до α=0,002).Результаты исследования. При оценке воздействия глубокой заморозки на ультраструктуру бактерий Brucella suis (штамм 22), выращенных в обезжиренном молоке и сахарозо-желатиновой среде, морфологических отличий от нативного штамма не обнаружено. Статистически значимые отличия от нативного штамма выявлены лишь в группе с применением лиофильной сушки, однако и эти отличия лежат в пределах стандартного отклонения.Обсуждение и заключение. По результатам проведенного морфологического исследования воздействия глубокой заморозки на ультраструктуру бактерий Brucella suis (штамм 22) можно сделать вывод о предпочтительности низкотемпературного хранения в обезжиренном молоке и сахарозо-желатиновой среде. В будущем планируется исследование особенностей воздействия других условий хранения на ультраструктуру бактерий рода Brucella для пополнения данных в паспортах штаммов. Данная работа имеет важное практическое значение для организации коллекций микроорганизмов и разработки диагностических средств.
Introduction. Brucellosis is a dangerous zoonotic disease indirectly and directly transmitted from animals to humans. Failure to comply with the veterinary requirements and rules in keeping animals and selling livestock products may result in a persistently adverse epizootic situation on brucellosis that can be prevented by timely vaccination. Vaccine efficacy may be affected by various factors, primarily by vaccine strain properties, which may change under adverse conditions (e.g. long-term storage). To mitigate the destructive effect of freezing, the bacterial cells are placed in various media, and therefore it is important to verify at morphological level the preservation of the structures of bacterial cells. However, no comprehensive morphological studies on the effect of various low-temperature storage conditions on the Brucella suis ultrastructure have been performed yet. The aim of the present research is to conduct a morphological analysis of bacteria Brucella suis (strain 22) to assess the features of the deep freezing effect on their ultrastructure in different conditions.Materials and Methods. The study was conducted in 2024 at the Federal State Budgetary Scientific Institution “Federal Center for Toxicological, Radiation, and Biological Safety” (Kazan). The object of the study were suspensions of Brucella suis cells (strain 22) grown in different conditions. They were dehydrated and embedded in epoxy resins, then subjected to polymerization. The specimens for ultrastructural analysis were prepared according to the ultrathin section obtaining methodology, they were mounted using the lens-hoods, strained and viewed with a transmission electron microscope. Statistical processing of the research results was carried out in Statistica 6.0 and MS Excel programs using the Mann– Whitney test, with the initial significance level of α=0.05 and subsequent correction of significance level according to Bonferroni method (up to α=0.002).Results. When assessing the effect of deep freezing on the ultrastructure of bacteria Brucella suis (strain 22) grown in skim milk and sucrose-gelatin media, no morphological differences from the native strain were found. Statistically significant differences from the native strain were revealed only in the group where freeze drying was used, but these differences were within the standard deviation.Discussion and Conclusion. Based on the results of the morphological study on the effect of deep freezing on the ultrastructure of bacteria Brucella suis (strain 22), it can be concluded that skim milk and sucrose-gelatin are preferable media for low-temperature storage. In future, it is planned to study the features of the effect the other storage conditions have on the ultrastructure of genus Brucella bacteria to supplement the information in the strain data sheets. This work has an important practical value for creating the collections of microorganisms and developing diagnostic tools.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.