Общие закономерности динамики развития биопленок грибов Aspergillus spp.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

При развитии локальной и системной инфекции человека и животных, фитопатологии, деградации природных и синтетических полимеров, жилых и производственных конструкций адаптивный потенциал патогенов ингибируется QS молекулами, блокирующими синтез индукторов межклеточной коммуникации. Цель исследования - анализ динамики изменений морфофункциональных показателей при инициации, развитии и дисперсии грибов Aspergillus spp. Для исследования фенотипических признаков и учета морфометрических показателей биопленок микроорганизмы культивировали при 35 ± 2,0 °C в течение 168 ± 1 ч. Культуры микроорганизмов A. flavus, A. fumigatus, A. niger - быстрорастущие, в зависимости от состава питательных сред и времени культивирования различались как по объему воздушного мицелия, так и окрашиванию обратной стороны. При реализации процессов межклеточной коммуникации на ранних этапах развития инициировалась адгезия конидий к поверхности субстрата. За счет апикального роста герментативных трубочек впоследствии дифференцировались нитевидные структуры - гифы. По мере увеличения времени культивирования выявлялись участки значительной консоллидации гифов, дифференцировались конидиогенные структуры. Общие закономерности развития гетерогенных биопленок при репрезентации сигнальных молекул QS опосредованы особенностями цикличности роста и адаптацией популяции к действию факторов среды обитания. Раскрытие механиз мов инициации, персистенции, дисперсии при адвентивной споруляции и филаментации микромицет будет способствовать оптимизации схемы длительных ретроспективных микологических исследований, разработке эффективных способов эррадикации биопленок, а также рационализации применения биосинтетической активности грибов в биотехнологии и биоремидиации.

Об авторах

Екатерина Михайловна Ленченко

Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии - филиал ФНЦ ВИЭВ РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: lenchenko.ekaterina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2576-2020
SPIN-код: 9417-0889

доктор ветеринарных наук, профессор, научный консультант лаборатории санитарной микробиологии и сектора приготовления питательных сред

Российская Федерация, 123022, г. Москва, Звенигородское шоссе, д. 5

Надежда Павловна Сачивкина

Российский университет дружбы народов

Email: sachivkina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1100-929X
SPIN-код: 1172-3163

кандидат биологических наук, доцент департамента ветеринарной медицины

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8, корп. 2

Дарья Андреевна Банникова

Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной санитарии, гигиены и экологии - филиал ФНЦ ВИЭВ РАН

Email: andreevna.07@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4766-0183
SPIN-код: 1618-0317

кандидат ветеринарных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории санитарной микробиологии и сектора приготовления питательных сред

Российская Федерация, 123022, г. Москва, Звенигородское шоссе, д. 5

Марина Ивановна Шопинская

Российский университет дружбы народов

Email: shopinskaya-mi@rudn.ru
ORCID iD: 0000-0002-3823-3737
SPIN-код: 2550-4781

кандидат ветеринарных наук, доцент департамента ветеринарной медицины

Российская Федерация, 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8, корп. 2

Список литературы

  1. Valdes ID, van den Berg J, Haagsman A, et al. Comparative genotyping and phenotyping of Aspergillus fumigatus isolates from humans, dogs and the environment. BMC Microbiology. 2018;18:118. doi: 10.1186/s12866-018-1244-2 EDN: SEGKMI
  2. Araújo D, Silva AR, Fernandes R, et al. Emerging approaches for mitigating biofilm-formation-associated infections in farm, wild, and companion animals. Pathogens. 2024;13(4):320. doi: 10.3390/pathogens13040320 EDN: XTWDNC
  3. Bamber S, Haiduven D, Denning DW. Survey of current national and international guidance to reduce risk of aspergillosis in hospitals. The Journal of Hospital Infection. 2025;159:124-139. doi: 10.1016/j.jhin.2025.02.015 EDN: LIJLOM
  4. Rayón-López G, Carapia-Minero N, Medina-Canales MG, et al. Lipid-like biofilm from a clinical brain isolate of Aspergillus terreus: quantification, structural characterization and stages of the formation cycle. Mycopathologia. 2023;188:35-49. doi: 10.1007/s11046-022-00692-z EDN: AYZCOE
  5. Lenchenko E, Sachivkina N, Mannapova R, et al. Quorum sensing microorganisms and reduction compensatory mechanisms: natural resistance of bacteria of Psittaciformes. International Journal of Veterinary Science. 2025;14(6):1112-1120. doi: 10.47278/journal.ijvs/2025.064 EDN: ZFDSEL
  6. Otoo B, Calise DG, Park SC, Bok JW, Keller NP, Rawa MSA. ZfpA-dependent quorum sensing shifts in morphology and secondary metabolism in Aspergillus flavus. Environmental Microbiology. 2025;27: e70100. doi: 10.1111/1462-2920.70100 EDN: SEOKJY
  7. Fisher MC, Denning DW. The WHO fungal priority pathogens list as a game-changer. Nature Reviews. Microbiology. 2023;21:211-212. doi: 10.1038/s41579-023-00861-x EDN: SCUUNA
  8. Chen S, Chakrabarti A, Cornely O, Meis J, Perfect J. Informing the World Health Organization Fungal Priority Pathogens List (WHO-FPPL): a collection of systematic reviews. Medical Mycology. 2024;62(6): myae046. doi: 10.1093/mmy/myae046 EDN: HTTVNK
  9. Zhang HW, Ying C, Tang YF. Four ardeemin analogs from endophytic Aspergillus fumigatus SPS-02 and their reversal effects on multidrug-resistance tumor cells. Chemistry and Biodiversity. 2014;11(1):85-91. doi: 10.1002/cbdv.201300154
  10. Кононенко Г.П., Пирязева Е.А., Зотова Е.В., Буркин А.А. Хемо- и фенотипы потенциально токсигенного гриба Aspergillus flavus // Микология и фитопатология. 2022. Т. 56. № 4. C. 276-283. doi: 10.31857/S0026364822040055. EDN: RKREJE
  11. Маноян М.Г., Соколов В.В., Гуршева А.С., Габузян Н.А., Панин А.Н. Оценка рисков возникновения резистентности к антимикотическим средствам // Успехи медицинской микологии. 2019. Т. 20. С. 706-711. EDN: ZVYGEL
  12. Ленченко Е.М., Павлова И.Б., Абдуллаева А.М., Саввина Л.В., Покровский А.А. Сравнительная оценка способов подготовки препаратов для исследований биопленок микроскопических грибов // Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2024. № 4 (52). С. 552-560. doi: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202404010 EDN: JUHAUP
  13. Овчинников Р.С., Капустин А.В., Лаишевцев А.И., Савинов В.А. Микотоксины и микотоксикозы животных - актуальная проблема сельского хозяйства // Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. 2018. № 1 (25). С. 114-123. doi: 10.25725/vet.san.hyg.ecol.201801020 EDN: EKRKUJ
  14. Негматов А.А., Наврузшоева Г.Ш., Капустин А.В., Аноятбеков М., Девришов Д.А. Влияние контаминированного корма на возникновение и распространение инфекционных болезней расплода пчел в Таджикистане // Journal of Agriculture and Environment. 2024. № 12 (52). С. 11. doi: 10.60797/JAE.2024.52.4 EDN: KDZTJH
  15. Hernandez-Benitez JA, Santos-Ocampo BN, Rosas-Ramirez DG, et al. The effect of temperature over the growth and biofilm formation of the thermotolerant Aspergillus flavus. Journal of Fungi. 2025;11(1):53. doi: 10.3390/jof11010053
  16. Wongsuk T, Sukphopetch P. Effect of quarum sensing molecules on Aspergillus fumigatus. Walailak Journal of Science and Technology. 2020;17(4):348-358. doi: 10.48048/wjst.2020.6172
  17. Ибрагимова С.С., Прунтова О.В., Шадрова Н.Б., Жбанова Т.Б. Анализ выявлений микотоксинов по данным информационной системы RASFF за период с 2020 по 2022 г. // Ветеринария сегодня. 2025. Т. 14. № 2. С. 201-209. doi: 10.29326/2304-196X-2025-14-2-201-209 EDN: UMYMYZ
  18. Кононенко Г.П., Пирязева Е.А., Буркин А.А., Зотова Е.В. Продуцирование охратоксина А, фумонизинов и эмодина у вида Aspergillus niger из кормовой продукции // Сельскохозяйственная биология. 2024. Т. 59. № 3. С. 550-560. doi: 10.15389/agrobiology.2024.3.550rus EDN: LYIQDD
  19. Маноян М.Г., Гуршева А.С., Габузян Н.А., Панин А.Н. Дерматофитозы животных в регионах России: этиологическая структура и чувствительность возбудителей к антимикотическим препаратам // Сельскохозяйственная биология. 2024. Т. 59. № 2. С. 342-354. doi: 10.15389/agrobiology.2024.2.342rus EDN: VVOZSS
  20. Mehmood A, Liu G, Wang X, Meng G, Wang C, Liu Y. Fungal quorum-sensing molecules and inhibitors with potential antifungal activity: a review. Molecules. 2019;24(10):1950. doi: 10.3390/molecules24101950 EDN: GQHZBV
  21. Ленченко Е.М., Сачивкина Н.П., Лисейцев А.В. Динамика развития биоплeнок грибов Nakaseomyces glabratus // Ветеринария сегодня. 2024. Т. 13. № 3. С. 269-274. doi: 10.29326/2304-196X-2024-13-3-269-274 EDN: YAKOXT
  22. Cheng X, Zhang L, Luo J, et al. Two pathogenic fungi isolated from chalkbrood samples and honey bee viruses they carried. Frontiers in Microbiology. 2022;13:843842. doi: 10.3389/fmicb.2022.843842 EDN: ACZHGU
  23. Engelbert K, Deffur C, Cairns TC, et al. Adjusting Aspergillus niger pellet diameter, population heterogeneity, and core architecture during shake flask cultivation. Biotechnology for Biofuels and Bioproducts. 2025;18(1):62. doi: 10.1186/s13068-025-02661-2 EDN: WOZIBC
  24. Cano-Pérez M, Caballero Pérez JD, Gómez García de la Pedrosa E, Gómez-López A. Biofilm formation in Aspergillus fumigatus: a comparative study of strains from different origins. Microorganisms. 2026;14(2):272. doi: 10.3390/microorganisms14020272 EDN: LMCGTM
  25. Sachivkina N, Vasilieva E, Lenchenko E, et al. Reduction in pathogenicity in yeast-like fungi by farnesol in quail model. Animals. 2022;12(4):489. doi: 10.3390/ani12040489 EDN: NRTUEB
  26. Liu S, Le Mauff F, Sheppard DC, Zhang S. Filamentous fungal biofilms: conserved and unique aspects of extracellular matrix composition, mechanisms of drug resistance and regulatory networks in Aspergillus fumigatus. NPJ Biofilms and Microbiomes. 2022;8(1):83. doi: 10.1038/s41522-022-00347-3 EDN: MERNSS
  27. González-Ramírez AI, Ramírez-Granillo A, Medina-Canales MG, Rodríguez-Tovar AV, Martínez-Rivera MA. Analysis and description of the stages of Aspergillus fumigatus biofilm formation using scanning electron microscopy. BMC Microbiology. 2016;16(1):243. doi: 10.1186/s12866-016-0859-4 EDN: QIKBAW
  28. Сачивкина Н.П., Нечет О.В., Гашимова И.C., Кондратьева Д.В., Сахно Н.В. Действие фарнезола на чувствительность микроорганизмов из бактериально-грибковой биопленки к антимикробным средствам in vitro // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Агрономия и животноводство. 2024. Т. 19. № 2. C. 370-382. doi: 10.22363/2312-797X 2024-19-2-370-382 EDN: HBBYLN
  29. Vatnikov Y, Shabunin S, Kulikov E, et al. The efficiency of therapy the piglets gastroenteritis with combination of Enrofloxacin and phytosorbent Hypericum perforatum L. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020;12(suppl 2):3064-3073. doi: 10.31838/ijpr/2020.sp2.373 EDN: GIENHY
  30. Navale V, Vamkudoth KR, Ajmera S, Dhuri V. Aspergillus derived mycotoxins in food and the environment: prevalence, detection, and toxicity. Toxicology Reports. 2021;8:1008-1030. doi: 10.1016/j.toxrep.2021.04.013 EDN: JVCPGB
  31. Gao J, Liu H, Jin Y, et al. Glucose and HODEs regulate Aspergillus ochraceus quorum sensing through the GprC-AcyA pathway. Cellular and Molecular Life Sciences. 2024;81(1):241. doi: 10.1007/s00018-024-05160-z EDN: EHKLIQ

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Ленченко Е.М., Сачивкина Н.П., Банникова Д.А., Шопинская М.И., 2026

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.