Tuberculosis ‒ the direction of knowledge and problem solving
Abstract
Long-term studies of one epizootic strain in the dynamics of numerous sub-cultures in some cases confirmed the results of other authors in the previous decades, in other cases ‒ have found out previously unknown properties ‒ to multiply in conditions of low positive temperatures (3 °С). It is shown, that for passages through artificial nutrient medium with different pH, the rate of formation of colonies is significantly different. Faster colonies appear in medium with pH 6,5‒6,7 in comparison with pH 7,1‒7,2. The latter (7,1‒7,2) after 15‒20 sub-cultures reduces the activity of reproduction of mycobacteria, which defines them as slow-growing. Over time, the growth of culture varies from single colonies to continuous growth along the line of mycobacteria inoculation. Especially this phenomenon is observed by the appearance in the population of mycobacteria of adaptive (nonacid-resisting) transitional forms of the сausative agent of tuberculosis. On this background, an opportunity for mycobacteria to actively display peroxidase, catalase, dehydrogenase activity, grow on simple nutrient media with simultaneous decrease in activity to form a cord-factor and to cause the death of Guinea pigs with virtually no allergic reaction to purified protein derivative (PPD)-tuberculin for mammals. In the long-term storage of samples in the tube on the nutrient medium which practically did not have a growth of colonies (117 and 118 sub-cultures) at 37 °С cultivation and after 20 months cultivation in the conditions of 3 °С, the dissociation of avirulent clones of mycobacteria had been observed. The content of total lipids is dynamically reduced from 11,8±1,6 to 1,74±0,28 % by weight. The qualitative composition remains unchanged, although the quantitative content was changed. At the same time, the quality of free fatty acids as well as their quantitative content was changed. The content of short-chain free fatty acids increases while simultaneously is reducing the content of long chain acids. Some of the last on 150 sub-culture are not identified. In this background, the morphology of nonacid-resisting mycobacteria tends to change: for the temperature of cultivation 3 °С as the last morphological form is nonacid-resisting grains (elemental bodies), which after two passages through Guinea pigs in the isolated colony of L-forms, transforming into granular forms (after 300 days of growth at 3 °С) are reversed in typical acid-resisting bacillus of the causative agent of tuberculosis at 37 °С ‒ acid-proof bodies. At this temperature (37 °С) mycobacteria are poorly cultivated or not cultivated. At the same time, it was found that filtration forms (elemental bodies) generate the rod-shaped variants of mycobacteria. The generalization of long-term research shows that for mycobacteria there is a biological cycle of development that determines the endlessness of the existence in the nature of the causative agent of the tuberculosis: acid-resisting bacillus → adaptive and classical L-forms (ovals with different optical density of the surface) → released from L-forms different grains (elemental bodies) → acid-resisting bodies of tuberculosis.References
Адаптивна здатність M. bovis на щільних яєчних живильних середовищах з різним рН / О.А. Ткаченко, Г.І. Хільченко, М.В. Зеленська [та ін.] // Вет. медицина України. – 2004. – № 7. – С. 18–21.
Аспекти морфогенезу та біологічні властивості M. bovis дисоціативних форм за різних температур культивування / О.А. Ткаченко, І.М. Шендрик, В.В. Місків [та ін.] // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2013. – № 1(31). – С. 77–83.
Аспекти морфогенезу та культуральні й тинкторіальні властивості M. bovis дисоціативних форм за різних температур культивування / О.А. Ткаченко, І.М. Шендрик, В.В. Місків [та ін.] // Ветеринарна медицина, міжвідомчий тематичний науковий збірник. – 2013. – № 97 – С. 143–144.
Білан М.В. Порівняльна характеристика вільних жирних кислот М. bovis / М.В. Білан, О.А. Ткаченко, Л.О Ковальова // Проблеми зооінж. та вет. медицини: зб. наук. праць ХДЗВА, присвячений 100-річному ювілею кафедри мікробіології та біотехнології ХДЗВА. – Харків: РВВ ХДЗВА, 2007. – Вип. 15 (40), т. 1, ч. 2. – С. 85–90.
Біологічні властивості дисоціативних форм M. bovis: культуральні особливості за температур 3 і 37 °С / О.А. Ткаченко, М.В. Білан, В.В. Місків [та ін.] // Вет. медицина України. – 2010. – № 3. – С. 33–35.
Біологічні властивості дисоціативних форм M. bovis: морфологічні ознаки та тинкторіальні властивості за температур 3 та 37 °С / О.А. Ткаченко, М.В. Білан, В.В. Зажарський [та ін.] // Вет. медицина України. – 2010. – № 12. – С. 27–30.
Біологічні властивості дисоціативаних L- та інших форм Mycobacterium bovis / О. Ткаченко, П. Давиденко, В. Зажарський [та ін.] // Вісник Дніпропетровського університету. – 2016. – № 24(2). – С. 338–346. ‒ (Серія: Біологія, екологія).
Біохімічний склад швидкорослого штаму M. bovis в залежності від тривалості пасажування / О. Ткаченко, В. Бусол, М. Зеленська [та ін.] // Вет. медицина України. – 2006. – № 2. – С. 20–22.
Деякі морфологічні особливості реверсійної здатності М. bovis / О.А. Ткаченко, М.В Білан, В.В.Зажарський [та ін.] // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2009. – № 2. – С. 130–135.
Дослідження швидкоростучого штаму M. bovis / О.А. Ткаченко, Г.І. Хільченко, М.В. Зеленська [та ін.] // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2004. – № 1. – С. 85−90.
Залежність біохімічного складу швидкоростучого штаму М. bovis від рН штучного живильного середовища / О.А. Ткаченко, Л.О. Ковальова, Л.В. Кравцова [та ін.] // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2005. – № 1. – С. 77–81.
Кейтс М. Техника липидологии. Выделение, анализ и идентификация липидов / М. Кейтс. ‒ М.: Мир, 1975. – 322 с.
Лабораторна діагностика туберкульозу тварин: практичний посібник / О.А. Ткаченко, М.В. Білан, В.В. Зажарський, Л.О. Ковальова. – Дніпропетровськ: Вид-во “Свідлер А.Л.”, 2010. – 208 с.
Ліпідний склад M.bovis за тривалого пасажу швидкорослого штаму на щільному живильному середовищі з рН 6,5 / О.А. Ткаченко, М.В. Білан, Л.О. Ковальова [та ін.] // Вет. медицина України. – 2009. – № 4. – С. 34–36.
Особливості культуральних, тинкторіальних та морфологічних ознак M. bovis дисоціативних форм, культивованих на простих живильних середовищах / О.А. Ткаченко, О.М. Кулішенко, А.В. Ковальов, О.Є. Галатюк // Вісник Житомирського національного агроекологічного університету. – 2012. – № 1(32). – Т. 3, ч. 1. – С. 222–228.
Ткаченко О. Епізоотологічне обґрунтування механізму адаптації атипових мікобактерій до організму великої рогатої худоби / О. Ткаченко // Вет. медицина України. – 1997. – № 7. – С. 22–24.
Ткаченко О. А. Тропізм мікобактерій та його обумовленість фактором X5 живильного середовища / О. А. Ткаченко // Вет. медицина України. – 1997. – № 12. – С.16−17.
Ткаченко О.А. Швидкоростучі M. bovis у проблемі туберкульозу / О.А. Ткаченко // Вет. медицина України. – 2004. – № 8. – С. 15–17.
Ткаченко О.А. Вплив рН штучного живильного середовища на біохімічний склад швидкорослого штаму M. bovis / О.А. Ткаченко // Вет. медицина України. – 2005. – № 9. ‒ С. 15‒17.
Біохімічний склад швидкорослого штаму М. bovis в залежності від тривалості пасажування / О.А. Ткаченко, В.О. Бусол, М.В. Зеленська [та ін.] // Вет. медицина України. – 2006. – № 2. – С. 20–22.
Ткаченко О.А. Вільні жирні кислоти – фактори патогенності М. bovis / О.А. Ткаченко, М.В. Зеленська, Л.О. Ковальова // Збірник наук. праць Луган. нац. ун-ту. – Луганськ: Вид-во ЛНАУ, 2007. ‒ № 78/101. – С. 613–620.
Ткаченко О.А. Динаміка ліпідів М. bovis авірулентного штаму / О.А. Ткаченко, П.О. Давиденко, М.В. Білан // Наук.-техн. бюлетень Ін-ту біології тварин і Держ. наук.-дослідн. контрольного ін-ту ветпрепаратів та корм. добавок. – Львів, 2009. – Вип. 10, № 4. – С. 206−211.
Ткаченко О.А. Ліпідний склад М. bovis тривало пасажованого швидкорослого штаму / О.А. Ткаченко, М.В. Білан, В.В. Глебенюк // Наук. вісник Львів. нац. ун-ту вет. медицини та біотехнологій ім. С.З. Ґжицького. – Львів, 2008. – № 2(37), т. 10, ч. 1. – С. 353–357.
Ткаченко О. А. Ліпідний склад, сенсибілізуючі та вірулентні властивості M. bovis швидкорослого штаму за багаторазового пасажування на щільному живильному середовищі з рН 7,1. / О. А. Ткаченко, М. В Білан, П.О. Давиденко // Наук.-техн. бюлетень ін.-ту біології тварин і держ. наук.-дослідн. контрольного ін.-ту ветпрепаратів та корм. добавок. – Львів, 2009. – Вип. 10. – № 4. – С. 124−130.
Ткаченко О.А. Вплив температури культивування на ліпідний склад М. bovis дисоціативних форм, пасажованих через середовище з рН 7.1 / О.А. Ткаченко, П.О. Давиденко // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2011. – № 1. – С. 139–143.
Ткаченко О.А. Корд-фактор та вірулентність Mycobacterium bovis швидкорослого штаму та атипових мікобактерій / О.А. Ткаченко, В.В. Зажарський, В.В. Глебенюк // Ветеринарна медицина України. ‒ 2012. – № 10. ‒ С. 10‒13.
Ткаченко О.А Фільтривні форми у біологічному циклі розвитку дисоціативних Mycobacterium bovis / О.А. Ткаченко, Н.В. Алексєєва, В.В. Зажарський // Науково-технічний бюлетень НДЦ біобезпеки та екологічного контролю ресурсів АПК. – Дніпропетровськ, 2015. – Т. 3, № 2. – С. 78‒84.
Ткаченко О.А. Мінливість Mycobacterium bovis: монографія / О.А. Ткаченко. – Житомир: Полісся, 2017. – Т. 1. – 396 с.
Туберкулез животных и меры борьбы с ним / Под ред. Ю.А. Кассича. – К.: Урожай, 1990. – 304 с.
Туберкулёз сельскохозяйсвенных животных / Под ред. В.П. Шишкова, В.П. Урбана. – М.: Агропромиздат, 1991. – 255 с.
Tkachenko, O.A., Khilchenko, G.I., Zelenska, M.V. [et al.]. (2004). Adaptive capacity of M. bovis on dense egg nutritious media with different pH. Vet. medicine of Ukraine. № 7, 18‒21.
Tkachenko, O.A., Shendrik, I.M., Miskiv, V.V. [et al.]. (2013). Aspects of morphogenesis and biological properties of M. bovis dissociative forms at different cultivation temperatures. News of Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University. № 1(31), 77‒83.
Tkachenko, O.A., Shendryk, I.M., Miskiv, V.V. [et al.]. (2013). Aspects of morphogenesis and cultural and tinctorial properties M. bovis of dissociative forms at different temperatures of cultivation. Veterinary Medicine, Interagency Thematic Scientific Collection. № 97, 143‒144.
Bilan, M.V., Tkachenko, O.A., Kovaleva, L.O. (2007). Comparative characteristic of Free Fatty Acids M. bovis. Problems of the zooingeniering and the veterinary medicine: Collection of scientific works of Kharkiv State Zooveterinary Academy (KhSZVA), devoted to the 100th Anniversary of the Department of Microbiology and Biotechnology of the KhSZVA. Kharkiv: RVV KhSZVA, 15(40), 1, 2, 85‒90. (Series: Veterinary sciences).
Tkachenko, O.A., Bilan, M.V., Miskiv, V.V. [et al.]. (2010). Biological properties of dissociative forms of M. bovis: Cultural features at temperatures 3°C and 37 °C. Vet. medicine of Ukraine. № 3, 33‒35.
Tkachenko, O.A., Bilan, M.V., Zazharskyi, V.V. [et al.]. (2010). Biological properties of dissociative forms of M. bovis: Morphological signs and tinctorial properties at temperatures 3 °C and 37 °C. Vet. medicine of Ukraine. № 12, 27‒30.
Tkachenko, O., Davydenko, P., Zazharskyi, V. [et al.]. (2016). Biological properties of dissociated L- forms and other forms of Mycobacterium bovis. News of the Dnipropetrovsk University. № 24(2), 338‒346. (Series: Biology, Ecology).
Tkachenko, O., Bussol, V., Zelenska, M. [et al.]. (2006). Biochemical composition of fast-growing strain of M. bovis depending on the length of passage. Vet. medicine of Ukraine. № 2, 20‒22.
Tkachenko, O.A., Bilan, M., Zazharskyi, V. [et al.]. (2009). Some morphological features of reverse ability of M. bovis. News of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University. № 2, 130‒135.
Tkachenko, O.A., Khilchenko, G.I., Zelenska, M.V. [et al.]. (2004). Study of the fast-growing strain M. bovis. News of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University. № 1, 85‒90.
Tkachenko, O.A., Kovalev, L.O., Kravtsova, L.V. [et al.]. (2005). Dependence of the biochemical composition of the fast-growing strain M. bovis from the pH of the artificial nutrient medium. News of the Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University. № 1, 77‒81.
Kates, M. (1975). The technique of Lipidology. Isolation, Analysis and Identification of Lipids. Moscow: Mir, 322.
Tkachenko O.A., Bilan M.V., Zazharskyi V.V., Kovalev L.O. (2010). Laboratory diagnostics of animal tuberculosis: practical guide. Dnipropetrovsk: Publishing house “Svidler A.L.”, 208.
Tkachenko O.A., Bilan M.V., Kovalev L.O. [et al.]. (2009). Lipid composition of M. bovis for a long passage of fast-growing strain in a dense nutrient medium with pH 6.5. Vet. medicine of Ukraine. № 4, 34‒36.
Tkachenko, O.A., Kulishenko, A.M., Kovalev, A.V., Galatiuk, A.E. (2012). Features of the cultural, tinctorial and morphological features of M. bovis dissociative forms cultivated on simple nutrient media. Bulletin of the Zhytomyr National Agroecological University. № 1(32), 3, 1, 222‒228.
Tkachenko, O. (1997). Epizootological substantiation of the adaptation mechanism of atypical mycobacteria to the organism of the horned cattle. Vet. medicine of Ukraine. № 7, 22‒24.
Tkachenko, O.A. (1997). Tropism of mycobacteria and its conditionality by the factor X5 of the nutrient medium. Vet. medicine of Ukraine. № 12, 16‒17.
Tkachenko, O.A. (2004). Fast-growing M. bovis in the problem of tuberculosis. Vet. medicine of Ukraine. № 8, 15‒17.
Tkachenko, O.A. (2005). Influence of pH of artificial nutrient medium on biochemical composition of fast-growing strain M. bovis. Vet. medicine of Ukraine. № 9, 15‒17.
Tkachenko, O.A., Busol, V.O., Zelenska, M.V. [et al.]. (2006). Biochemical composition of the fast-growing strain M. bovis depending on the length of passage. Vet. medicine of Ukraine. № 2, 20‒22.
Tkachenko, O.A., Zelenska, M.V., Kovaleva, L.O. (2007).Free fatty acids - pathogenicity factors of M. bovis. Transactions of Lugansk National University. Lugansk: Publishing House “Vet. sciences”, № 78/101, 613‒620.
Tkachenko, O.A., Davydenko, P.O., Bilan, M.V. (2009). Dynamics of lipids of M. bovis avirulent strain. Scientific-Technical Bulletin of the Institute of Biology of Animals and State Scientific Research Control Institute of Veterinary Preparations and Feed Additions. Lviv, 10, № 4, 206‒211.
Tkachenko, O.A., Bilan, M.V., Glebeniuk, V.V. (2008). Lipid composition of M. bovis of lasted passaged fast-growing strain. Scientific News of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnology named after S.Z. Gzhytskyi. Lviv, № 2(37), 10, 1, 353‒357.
Tkachenko, O.A., Bilan, M.V., Davydenko, P.O. (2009). Lipid composition, sensitizing and virulent properties of M. bovis fast-growing strain for multiple passage on dense nutrient medium with pH 7.1. Scientific-Technical Bulletin of the Institute of Biology of Animals and State Scientific Research Control Institute of Veterinary Preparations and Feed Additions. Lviv, 10. № 4, 124‒130.
Tkachenko, O.A., Davydenko, P.O. (2011). Influence of temperature of cultivation on the lipid composition of M. bovis dissociative forms passaged through medium with pH 7.1. News of Dnipropetrovsk State Agrarian and Economic University. № 1, 139‒143.
Tkachenko, O.A., Zazharskyi, V.V., Glebeniuk, V.V. (2012). Kord-factor and Virulence of Mycobacterium bovis of fast-growing strain and atypical mycobacteria. Veterinary Medicine of Ukraine. № 10, 10‒13.
Tkachenko, O.A., Alekseev, N.V., Zazharskyi, V.V. (2015). Filtrative forms in the biological cycle of the development of dissociative Mycobacterium bovis. Scientific and technical Bulletin of Scientific and Research Centre of Biosafety and Ecological Control of Agro-industrial complex. Dnipropetrovsk, 3, 2, 78‒84.
Tkachenko, O.A. (2017). Variability of Mycobacterium bovis: monograph. Zhytomyr: Polissia, 1, 396.
[Ed. by Cassich, Yu.A.]. (1990). Tuberculosis of animals and measures to struggle with it. Kyiv: Urozhai, 304.
[Ed. by Shyshkov, V.P., Urban, V.P.]. (1991). Tuberculosis of farm animals. Moscow: Agropromizdat, 225.
