Биогенные амины в динамике роста микроорганизмов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.03, кандидат биологических наук Шишов, Владимир Александрович

• Шишов, Владимир Александрович
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шишов, Владимир Александрович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

МИКРОБНЫЕ БИОПЛЁНКИ: ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

QUORUM SENSING И ФОРМИРОВАНИЕ НАДКЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУР В МИКРОБНЫХ ПОПУЛЯЦИЯХ

СИМБИОТИЧЕСКАЯ МИКРОФЛОРА И ЕЁ НАДКЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ 20 ВЛИЯНИЕ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ НА МИКРООРГАНИЗМЫ И ИХ НАДКЛЕТОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ

БИОСИНТЕЗ И ВЫДЕЛЕНИЕ В СРЕДУ НЕЙРОМЕДИАТОРОВ КЛЕТКАМИ МИКРООРГАНИЗМОВ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ОБЪЕКТЫ

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ

ПОДГОТОВКА ОБЪЕКТОВ К ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БИОГЕННЫХ АМИНОВ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БИОГЕННЫХ АМИНОВ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С ЭЛЕКТРОДЕТЕКЦИЕЙ

РЕЗУЛЬТАТЫ

БИОГЕННЫЕ АМИНЫ, ИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ И ПРОДУКТЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ В КЛЕТКАХ И КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ Е. COLI К

БИОГЕННЫЕ АМИНЫ, ИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ И ПРОДУКТЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ В КЛЕТКАХ И КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ S. CEREVISIAE

БИОГЕННЫЕ АМИНЫ, ИХ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ И ПРОДУКТЫ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ В КЛЕТКАХ И КУЛЬТУРАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ В. CEREUS

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Биогенные амины в динамике роста микроорганизмов»

Актуальность темы диссертации. Тема диссертации исследование ростовой динамики накопления биогенных аминов (БА) в биомассе и культуральной жидкости микроорганизмов — связана с одной из самых «горячих» областей современной микробиологии — изучением механизмов межклеточной коммуникации у микроорганизмов. Важным частным случаем межклеточной коммуникации являются quorum sensing-системы, ставящие протекающие в микробной клетке процессы под контроль плотности популяции микроорганизмов. Были охарактеризованы важнейшие типы quorum sensing-феромонов, в том числе функционирующие у энтеробактерий и ряда других микроорганизмов ароматические сигнальные вещества (аутоиндуктор(ы) AI-3), напоминающие по химической структуре

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БА - биогенные амины; ВЭЖХ - высокоэффективная жидкостная хроматография; ГАМК — у-аминомасляная кислота; ГВК - гомованилиновая кислота; 5-ГИУК - 5-гидроксииндолилуксусная кислота; 5-ГТ - серотонин (5-гидрокситриптамин); ДА - дофамин; ДГФУК - дигидроксифенилуксусная кислота; ДОФА - диоксифенилаланин; ЖКТ - желудочно-кишечный тракт; ИУК - 3-индолилуксусная кислота (ауксин); КЖ - культуральная жидкость (супернатант); МАО - моноаминооксидаза; НА — норадреналин; AI-1, AI-2, AI-3 - аутоиндукторы-1, -2 и -3, соответственно; AIP, autoinducer peptide (пептидный аутоиндуктор); c-di-GMP - cyclic diguanylmonophosphate (циклический дигуанилмонофосфат); N-AHL — N-acyl homoserine lactone (N-ацилированный гомосеринлактон); QS - quorum sensing (система плотностно-зависимой коммуникации у микроорганизмов). катехоламины - одну из групп БА, функционирующих в качестве нейромедиаторов и гормонов у животных и человека.

Вопрос о роли БА в микробных системах, в особенности у симбиотической микрофлоры животных/человека, был длительное время предметом внимания исследователей - проф. М. Лайта (университет Манкато, США), групп Г.И. Фрайкина и А.В. Олескина (биологический факультет, МГУ) и др. Было продемонстрировано, что БА вызывают стимуляцию роста микроорганизмов, обусловливают структурные эффекты в микробных системах, в частности, усиливают или, напротив, ослабляют агрегацию клеток в колониях, влияют на подвижность и (в случае патогенов) вирулентность микроорганизмов, а также на формирование микробных биоплёнок (Sperandio et al., 2003; Clarke et al., 2006; Анучин и др., 2008) . Клетки про- и эукариотических микроорганизмов содержат БА, определённые (Цавкелова и др., 2000) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

Несмотря на эти данные, в наших знаниях о БА у микроорганизмов остаются серьёзные пробелы. В частности, в литературе не были N представлены данные о возрастной динамике внутриклеточного содержания нейромедиаторных аминов, т. е. об изменении их концентраций по мере прохождения микробной культурой различных фаз своего роста. Не был решён имеющий теоретическое и прикладное значение вопрос, высвобождаются ли биогенные амины или их продукты в среду культивирования или остаются внутри клеток или во фракции межклеточного матрикса.

Цель диссертации: провести идентификацию нейромедиаторных аминов, а также их предшественников и окисленных продуктов в клетках и культуральной жидкости и выяснить возрастную динамику их содержания в культурах грамотрицательных и грамположительных бактерий, а также одноклеточных эукариот.

Задачи диссертации:

1. Количественно определить методом ВЭЖХ биогенные амины (серотонин, дофамин, норадреналин) в биомассе и культуральной жидкости на разных стадиях роста Escherichia coli К-12, Saccharomyces cerevisiae 230 и Bacillus cereus IVB.

2. Количественно определить предшественники и продукты окислительного дезаминирования биогенных аминов в биомассе и культуральной жидкости в динамике роста исследуемых микроорганизмов.

Научная новизна диссертации. В диссертационной работе впервые прослежена динамика концентраций БА, их предшественников и продуктов окисления в биомассе и супернатанте культуральной жидкости (КЖ) грамотрицательной (Е. coli) и грамположительной (В. cereus) бактерий , а также одноклеточного эукариота S. cerevisiae. На базе полученных данных сделан вывод о биосинтезе и деградации БА в микробных системах с участием характерных для животных ферментов или их аналогов. Не было выяснено, образуются ли БА внутри клеток микроорганизмов амины de novo или поглощаются клетками из среды. В сочетании с данными литературы, наши результаты позволяют выдвинуть гипотезу об ауторегуляторной роли БА в популяциях прокариот и об односторонней регуляции эукариотических объектов (на примере дрожжей) прочими компонентами экосистемы посредством БА и их производных.

Практическое значение диссертации. Полученные результаты свидетельствуют о выработке БА, их предшественников и окисленных продуктов важными для человека микроорганизмами - симбионтом Е. coli, потенциальным патогеном В. cereus, а также биотехнологическим объектом S. cerevisiae. Встаёт существенный с медицинской точки зрения вопрос о воздействии микробных БА на организм человека в норме и патологии, а также об опосредованных БА взаимодействиях в пределах населяющего организм микробного сообщества. Некоторые из вырабатываемых взаимодействующими с человеком микроорганизмами соединений проникают через гемато-энцефалический барьер и могут оказывать влияние на деятельность функциональных зон мозга, включая высшие психические функции и социальное поведение людей. Обнаружение БА в КЖ микроорганизмов обусловливает потенциальную перспективность биотехнологического проекта по превращению микробных клеток в фабрики нейромедиаторов или родственных им соединений.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации были доложены на конференции по микробиологии на кафедре физиологии микроорганизмов Биологического факультета МГУ (2009), на конференции Микробиологического общества при РАН (2009), неоднократно на заседаниях семинара «Биополитика» (секция МОИП) в 2008-2010 гг.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает 122 страницы и состоит из введения (общая характеристика работы), обзора литературы, раздела о материалах и методах, разделов о результатах исследований и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Библиография включает 114 источников, в том числе 38 на русском языке и 76 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Микробиология», Шишов, Владимир Александрович

ВЫВОДЫ

1. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с электродетекцией продемонстрировано наличие биогенных аминов (серотонина, дофамина, норадреналина) в биомассе бактерий Escherichia coli К-12 и Bacillus cereus, а также дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

2. Впервые исследована ростовая динамика накопления биогенных аминов в микробных клетках и показано, что максимальные концентрации биогенных аминов обнаруживаются на ранних стадиях роста изученных микробных культур, т.е. именно в те ростовые фазы, в которые они оказывают максимальные рост-стимулирующие эффекты, по данным литературы.

3. По-видимому, биогенные амины синтезируются в микробных клетках de novo, так как присутствуют в биомассе микроорганизмов при культивировании на не содержащих этих соединений средах; в то же время на средах неопределенного состава наши данные указывают на захват биогенных аминов из среды, по крайней мере, в случае S. cerevisiae.

4. В клетках исследованных микроорганизмов обнаружены характерные для животных клеток предшественники (ДОФА, 5-гидрокситриптофан) и окисленные продукты (дигидроксифенилуксусная кислота, гомованилиновая кислота, 5-гидроксииндолилуксусная кислота) биогенных аминов. Вероятно, пути ферментативного синтеза и деградации аминов в микробных клетках сходны с таковыми у животных и человека.

5. Биогенные амины, их предшественники и продукты обнаружены нами в культуральной жидкости Е. coli и В. cereus, но не S. cerevisiae. Возможно, эти соединения функционируют в качестве ауторегуляторов в популяциях бактерий, но не дрожжей. Дрожжи в естественных экосистемах могут поглощать биогенные амины, вырабатываемые другими организмами и, возможно, находиться под их регуляторным влиянием.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность проф. ОЛЕСКИНУ A.B. за заботливое руководство, проф. САМУИЛОВУ В.Д., к.б.н. ВОРОБЬЕВОЙ Н.В„ к.б.н. КИСЕЛЕВСКОМУ Д,И. и всему коллективу кафедр иммунологии и микробиологии Биологического факультета МГУ за конструктивную критику и постоянную поддержку в период подготовки настоящей диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наряду с данными литературы о распространённости биогенных аминов у различных животных (Дубынин и др., 2003), растений (Рощина, 1991), грибов, простейших (Бузников, 1987, 2007), наши результаты свидетельствуют об эволюционно-консервативном характере рассматриваемых соединений, по-видимому, возникших на заре эволюции жизни на нашей планете. Причём, полученные нами данные о БА внутри микробных клеток дополняют собой описанные в литературных источниках (Lyte, Ernst, 1993; Страховская и др., 1993; Олескин и др., 1998а, б, 2009а; Kinney et al., 1999; Burton et al., 2002; Кагарлицкий и др., 2003; Freestone et al., 2007a, b; Анучин и др., 2008) факты, говорящие о специфических эффектах экзогенных БА в микробных системах.

Помимо поиска примеров консерватизма живой природы на химическом уровне на гигантской эволюционной дистанции - от бактерий до человека -настоящая диссертационная работа имела ещё один важный аспект — биомедицинский и в то же время биополитический. Нами были избраны объекты, так или иначе взаимодействующие с человеческим организмом и влияющие на его состояние здоровья, включая деятельность мозга, и тем самым на мышление, психику, социальное поведение. Не случайно исследуемые нами вещества выполняют нейромедиаторные функции в важнейших функциональных зонах мозга.

Поэтому существенное значение имеют отмеченные выше факты выделения микроорганизмами, а именно бактериями Е. coli и В. cereus концентраций БА, достаточных для специфической реакции со стороны организма-хозяина. Правда, ДА, НА и 5-ГТ не проходят гемато-энцефалический барьер и в основном действуют на человеческий организм локально (в случае кишечного симбионта Е. coli — только в пределах кишечника).

В этом контексте необходимо привлечь особое внимание к нашим данным о выделении обеими бактериями микромолярных количеств ДОФА в культуральную жидкость. ДОФА проходит барьер между кишкой и кровяным руслом, между кровяным руслом и мозгом, и именно поэтому её коммерческие препараты (Леводофа) применяются для лечения мозговых заболеваний, например, болезни Паркинсона (Дубынин и др., 2003). В мозгу ДОФА превращается в дофамин и далее норадреналин, которые регулируют мозговые процессы, связанные с поддержанием общего уровня двигательной активности, эмоциональными реакциями на окружающий мир, социабельностью (коммуникативностью), лидерскими качествами, степенью агрессивности и др. Таким образом, выделение кишечным симбионтом Е. coli микромолярных количеств ДОФА из клеток в среду позволяет нам поставить вопрос о возможности влияния биоплёнок этой бактерии на психику и социальное поведение человека.

По контрасту с тестированными бактериальными объектами, дрожжи S. cerevisiae накапливают БА внутриклеточно, но не высвобождают их в культуральную жидкость. Этот установленный нами факт также имеет определённое прикладное значение с точки зрения влияния дрожжевых продуктов на организм человека. Человек издавна использует культуральную жидкость дрожжей (вино, пиво и др.). Если при приготовлении напитка КЖ тщательно отфильтровывается от клеток дрожжей, то полученный продукт не содержит нейромедиаторов (и остальных тестированных нами соединений). Однако если в пищеварительный тракт человека непосредственно поступают дрожжевые клетки без термической обработки15, то следует ожидать воздействия на организм человека высвобождаемых при переваривании клеток нейромедиаторов, их предшественников и окисленных продуктов.

15 Нагревание разрушает нейромедиаторные амины и родственные им соединения.

108

В заключительном разделе целесообразно кратко остановиться на дальнейших планах диссертанта, которые логически вытекают из полученных в настоящей работе результатов.

Во-первых, микробные культуры, по введенной Н.Д. Иерусалимским терминологии, имеют сложный цикл развития (онтогенез). Он не сводится только к изменениям скорости роста культуры, но включает в себя процессы клеточной дифференциации и морфогенеза. Однако, как указано в подразделе «Объекты» выше, мы не ставили задачу проследить развитие этих процессов, что представляло бы интерес в связи с выяснением морфогенетических аспектов регуляторной роли БА в микробных системах. В частности, не ставился вопрос о взаимосвязи между динамикой концентраций БА, их предшественников и продуктов дезаминирования - и спорообразованием у ' бациллы или гапло/диплоидным переходом и формированием псевдомицелия у дрожжей. Мы даже предварительно установили, что при наших условиях культивирования бацилла представлена вегетативными клетками, а дрожжи — одиночными клетками с доминированием (у данного штамма при заданных условиях) диплоидных клеток. Автор берёт на себя обязательство изучить связь дифференциации и морфогенеза с динамикой накопления в клетках и выделения в среду всех тестированных соединений в дальнейшей научной работе.

Во-вторых, геномы многих микроорганизмов, в том числе Е. coli и S. cerevisiae, были полностью секвенированы. Представляет интерес сравнить эти геномы с нуклеотидными последовательностями генов, кодирующих ключевые ферменты синтеза и деградации БА, а также белки, отвечающие за транспорт этих соединений в клетку и из клетки. Решение этой задачи также остаётся пока делом ближайшего будущего.

Полученные в настоящей работе результаты в сочетании с данными литературы характеризуют БА как весьма эволюционно-консервативные соединения и в то же время обогащают наши представления о механизмах диалога» между человеческим организмом и его симбиотической и паразитической микробиотой важным новым — нейрохимическим — аспектом.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шишов, Владимир Александрович, 2010 год

1. Анучин A.M., Чувелев Д.И., Шишов В.В., Кировская Т.А., Олескин A.B. Действие нейромедиаторных моноаминов на ростовые характеристики Escherichia coli К-12 // Микробиология. 2008. Т.77. № 6. С.758-765.

2. Ашмарин И.П., Воробьев A.A. Статистические методы в микробиологических исследованиях. JL: Гос. изд-во мед. лит. 1962. 188 с.

3. Бабин В.Н., Домарадский И.В., Дубинин A.B., Кондракова O.A. Биохимические и молекулярные аспекты симбиоза человека и его микрофлоры // Российск. хим. журн. 1994. Т.38. С. 66-78.

4. Батраков С.Г., Эль-Регистан Г.И., Придачина H.H., Ненашев В.А., Козлова А.Н., Грязнова М.Н., Золотарева H.H. Тирозол -ауторегуляторный фактор di дрожжей Saccharomyces cerevisiae II Микробиология. 1993. Т.62. № 4. С.633—638.

5. Бузников Г.А. Нейротрансмиттеры в эмбриогенезе. М.: Наука. 1987. 206 с.

6. Бузников Г.А. Донервные трансмиттеры как регуляторы эмбриогенеза. Современное состояние проблемы // Онтогенез. 2007. Т.38. № 4. С.262-270.

7. Валышев A.B., Гильмутдинова Ф.Г. Микробная экология пищеварительного тракта человека // Экология микроорганизмов человека /Под ред. О.В. Бухарина. Екатеринбург: Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза. 2006. С.169—290.

8. Васильев Ю. М. Нормальные и опухолевые клетки // Энциклопедия «современное естествознание». М.: Магистер-Пресс. 2000, Т. 2. Общая биология. С. 189-194.

9. Вахитов Т.Я., Петров JI.H. Регуляторные функции экзометаболитов бактерий // Микробиология. 2006. Т. 75. № 4. С. 483-488.

10. Дубынин В.А., Каменский A.A., Сапин М.Р., Сивоглазов В.Н. Регуляторные системы организма человека. М.: Дрофа. 2003.

11. Дуда В.И., Выпов М.Г., Сорокин В.В., Митюшина JI.JL, Лебединский A.B. Образование бактериями экстрацеллюлярных структур, содержащих гемопротеины//Микробиология. 1995. Т.64. № 1. С.69-73.

12. Иерусалимский Н.Д. Физиология развития чистых бактериальных культур. Диссертация на соискание степени доктора биологических наук. М.: Институт микробиологии АН СССР. 1952. 775 с. (в двух томах).

13. Кондашевская М.В., Ляпина Л.А., Смолина Т.Ю. Комплексы высоко- и низкомолекулярного гепарина с серотонином и их физиологические свойства// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16 (Биол.). 1996. № 2. С. 17-20.

14. Кудрин B.C., Мирошниченко И.И., Раевский К.С. Различия в механизмах ауторецепторной регуляции биосинтеза и высвобождения дофамина в подкорковых структурах мозга крыс // Нейрохимия. 1988. Т. 7. № 1. С. 38.

15. Лаздин O.A., Червинец В.М., Табаков Т.Д. Микробиоценоз кишечника и его коррекция. Тверь: Тверская гос. мед. Академия. 1999. 60 с.

16. Маликина К.Д., Шишов В.И., Чувелёв Д.И., Кудрин B.C., Олескин A.B. Регуляторная роль нейромедиаторных аминов в клетках Saccharomyces cerevisiae //Прикл. биохим. микробиол. 2010. № 6. С. 1-6.

17. Николаев Ю.А., Плакунов В.К. Биопленка — «город микробов» или аналог многоклеточного организма // Микробиология. 2007. Т.76. № 2. С. 148— 163.

18. Олескин A.B. Экологически важные свойства популяций микроорганизмов // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т.7. № 8. С.7-12.

19. Олескин A.B. Биополитика. Политический потенциал современной биологии. М.: Научный мир, 2007. 508 с.

20. Олескин A.B. Нейрохимия и симбиотическая микрофлора: биополитические аспекты // Вестн. Росс. Акад. наук. 2009. № 5. С.431-438.

21. Олескин A.B., Кировская Т.А., Ботвинко И.В., Лысак Л.В. Действие серотонина (5-окситриптамина) на рост и дифференциацию микроорганизмов // Микробиология. 1998а. Т.67. №3. С.306-311.

22. Олескин A.B., Ботвинко И.В., Кировская Т.А. Микробная эндокринология и биополитика // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. Биология. 19986. № 4. С.3-10.

23. Олескин A.B., Маликина К.Д., Кировская Т.А., Чувелёв Д.И. Действие моноаминных нейромедиаторов на пролиферацию клеток Saccharomycescerevisiae II Бюлл.МОИП. Отдел биологический, 2009а. Т.114. № 2. С.75-77.

24. Олескин A.B., Шишов В.А., Кировская Т.А., Кудрин B.C. Нейромедиаторные амины, их предшественники и продукты окисления в биомассе и супернатанте культуры Saccharomyces cerevisiae. II Бюлл.МОИП. Отдел биологический, 20096. Т.114. № 2. С.78-82.

25. Павлова И.Б., Левченко K.M., Банникова Д.А. Атлас морфологии популяции патогенных бактерий. М.: Колос. 2007. 180 с.

26. Рощина В. В. Биомедиаторы в растениях. Ацетилхолин и биогенные амины. Пущино: НЦ. 1991 111 с.

27. Сейдахметова З.Ж., Ташенова Г.К. Влияние иммобилизационного стресса на реактивность симпато-адреналовой системы и резистентность эритроцитов у крыс в периоды маммо- и лактогенеза // Бюллетень СО РАМН. 2005. Т. 118. № 4. С. 93-95.

28. Страховская М.Г., Иванова Е.В., Фрайкин Г.Я. Стимулирующее влияние серотонина на рост дрожжей Candida guillermondii и бактерий Streptococcus faecalis II Микробиология. 1993. Т.62. С.46-49.

29. Скулачев В.П. Феноптоз: запрограммированная смерть организма // Биохимия. 1999. Т.64. № 12. С.1679—1688.

30. Сумина E.JI. Поведение нитчатых цианобактерий в лабораторной культуре //Микробиология. 2006. Т.75. № 4. С.532—537.

31. Цавкелова Е.А., Ботвинко И.Б., Кудрин B.C., Олескин A.B. Детекция нейромедиаторных аминов у микроорганизмов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Докл. Росс. Акад. Наук. 2000. Т.372. С.840—842.

32. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. М.: Грантъ. Т.З. Пробиотики и функциональное питание. 2001. 288 с.

33. Шпаков А.О. Сигнальные молекулы бактерий непептидной природы QS-типа//Микробиология. 2009. Т. 78. № 2. С.163-175.

34. Эль-Регистан Г.И. Роль мембранотропных ауторегуляторных факторов в процессах роста и развития микроорганизмов. Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук. М.: Институт микробиологии АН СССР. 1989. 361 с.

35. Юркевич Д.И., Кутышенко В.П. Медузомицет (чайный гриб): научная история, состав, особенности физиологии и метаболизма // Биофизика. 2002. Т.47. № 6. С. 1116-1129.

36. Яшин А.Я., Яшин Я.И. Аналитические возможности жидкостного хроматографа «ЦветЯуза» с электрохимическими детекторами // Рос. хим. журн. 2002. Т.66. № 4. С.1090-115.

37. Amano К., Hazama S., Akarari Y., Ito E. Isolation and characterization of structural components of Bacillus cereus AHU 1356 cell walls // Europ. J. Biochem. 1977. V.75. N. 2. P. 513-522.

38. Bansal Т., Englert D., Lee J., Hegde M., Wood Т. K., Jayaraman A. Differential effects of epinephrine, norepinephrine, and indole on Escherichia coli 0157:H7 Chemotaxis, colonization, and gene expression // Infect. Immun., 2007. V.75. P. 4597-4607.

39. Barraud N., Hassett D. J., Hwang S.-H., Rice S. A., Kjelleberg S., Webb J. S. Involvement of nitric oxide in biofilm dispersal of Pseudomonas aeruginosa II J. Bacterid. 2006. V.188. P.7344-7353.

40. Barraud N., Storey M. V., Moore Z. P., Webb J. S., Rice S. A., Kjelleberg S. Nitric oxide-mediated dispersal in single- and multi-species biofilms of clinically and industrially relevant microorganisms // Mol. Microbiol. 2009b. V. 2. P.370-378.

41. Berridge K.C., Robinson T.E. What is the role of dopamine in reward: hedonic impact, reward learning or incentive salience? //Brain Res.: Brain Res. Rev. 1998. V.28. N 3. P.309—369.

42. Brussow H, Canchaya C, Hardt W.D. Phages and the evolution of bacterial pathogens: from genomic rearrangements to lysogenic conversion // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2004. V.68 N.3. P.560-602.

43. Budrene E. O., Berg H. C. Complex patterns formed by motile cells of Escherichia coll //Nature. 1991. V. 349. P.630-633.

44. Budrene E. O., Berg H. Dynamics of formation of symmetrical patterns by chemotactic bacteria. Nature. 2002. V.376. P.49-53.

45. Chen C., Brown D. R., Xie Y., Green B. T., Lyte M. Catecholamines modulate Escherichia coli 0157:H7 adherence to murine cecal mucosa // Shock. 2003. V.20. P.183-188.

46. Chen H., Fink G.R. Feedback control of morphogenesis in fungi by aromatic alcohols //Genes and Development. 2006. V.20. P.l 150—1161.

47. Chen H., Fujita M., Feng Q., Clardy J., Fink G. R. Tyrosol is a quorum-sensing molecule in Candida albicans.// Proc. Natl. Acad. Sci. US. 2004. V.101.P. 5048-5052.

48. Clarke M. B., Hughes D. T., Zhu C., Boedeker E. C., Sperandio V. The QseC sensor kinase: A bacterial adrenergic receptor // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. V.103. P. 10420-10425.

49. Davies D. G., Parsek M. R., Pearson J. P., Iglewski B. H., Costerton J. W., Greenberg E. P. The involvement of cell-to-cell signaling in the development of a bacterial biofilm // Science. 1998. V. 280. P.295-298.

50. DelVecchio V., Connolly J., Alefantis T., Walz A., Quan M., Patra G., Ashton J., Whittington J., Chafin R., Liang X., Grewal P., Khan A., Mujer C.

51. Proteomic profiling and identification of immunodominant spore antigens of Bacillus anthracis, Bacillus cereus, and Bacillus thuringiensis // Appl. Environ. Microbiol. 2006. V.72. N.9. P. 6355-6363.

52. Domka J., Lee J., Wood T. K. YliH (BssR) and YceP (BssS) regulate Escherichia coli K-12 biofilm formation by influencing cell signaling // Appl. Environ Microbiol. 2006. V. 72. P.2449-2459.

53. Duan K. M., Dammel C., Stein J., Rabin H., Surette M. G. Modulation of Pseudomonas aeruginosa gene expression by host microflora through interspecies communication // Mol. Microbiol. 2003. V.50. P.1477-1491.

54. FDA (United States Food and Drug Administration). Bacillus cereus. Center for food safety and applied nutrition. 2007. 94 p.

55. Filmore D. It's a GPCR world // Modern Drug Discovery. 2004. V.7. N 11. P.40-46.

56. Fotadar U., Zaveloff P., Terracio L. Growth of Escherichia coli at elevated temperatures // J. Basic Microbiol. 2005. V.45. N.5. P.403-404.

57. Freestone P. P, Haigh R. D., Williams P. H., Lyte M. Stimulation of bacterial growth by heat-stable, norepinephrine-induced autoinducers // FEMS Microbiol. Lett. 1999: V.172. P.53-60.

58. Freestone P.P.E., Haigh R.D., Lyte M. Blockade of catecholamine-induced growth by adrenergic and dopaminergic receptor antagonists in Escherichia coli 0157:H7, Salmonella enterica and Yersinia enterocolitica // BMC Microbiol. 2007. V.7. P.8.

59. Freestone P. P., Lyte M. Microbial endocrinology: Experimental design issues in the study of interkingdom signaling in infectious disease // Adv. Appl. Microbiol. 2008. V.64. P.75-108.

60. Fuqua W.C., Winans S.C., Greenberg E.P. Quorum sensing in bacteria: the LuxR-LuxI family of cell density-responsive transcriptional regulators // J. Bacteriol. 1994. V.176. N. 2. P.269-275.

61. Green B. T., Lyte M, Chen C, Xie Y., Casey M. A., Kulkarni-Narla A., Vulchanova L., Brown D. R. Adrenergic modulation of Escherichia coli0157:H7 adherence to the colonic mucosa // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2004. V. 287. P.G1238-1246.

62. Grozdanov L.; Raasch C.; Schulze J.; Sonnenborn U.; Gottschalk G.; Hacker J.; Dobrindt U. Analysis of the genome structure of the nonpathogenic probiotic Escherichia coli strain Nissle 1917 // J Bacteriol. 2004. V.186. N.16. P.5432-5441.

63. Gruter M. Law and the mind. Biological origins of social behavior. Newbury Park: L, New Delhi. 1991'. 146 p.

64. Hawrelak J.A. The causes of intestinal dysbiosis: a review. http://findarticles.eom/p/articles/mimOFDN/is29/ain6112781 /print?tag=artBod y;coll. 2008.

65. Hoffman L. R., D'Argenio D. A., MacCoss M. J., Zheng Z., Jones R. A., Miller S. I. Aminoglycoside antibiotics induce bacterial biofilm formation. // Nature. 2005. V.436. P.l 171-1175.

66. Hsu S. C., Johansson K. R., Donahne M. J. The bacterial flora of the intestine of Ascaris suum and 5-hydroxytryptamine production. // J. Parasitol. 1986. V.72. P.545-549.

67. James S. L. Role of nitric oxide in parasitic infections // Microbiol. Rev. 1995. V.59. P.533-547.

68. Jefferson K. K. What drives bacteria to produce a biofilm? // FEMS Microbiol. Lett. 2004. V. 236. P. 163-173.

69. Kaper J.B., Sperandio V. Bacterial cell-to-cell signaling in the gastrointestinal tract // Infect. Immmun. 2005. V.73, P.3197-3209.

70. Karatan E., Watnick P. Signals, regulatory networks, and materials that build and break bacterial biofilms. // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2009. V. 73. P. 310347.

71. Kinney K.S., Austin C.E., Morton D.S., Sonnenfeld G. Catecholamine enhancement of Aeromonas hydrophila growth // Microbial Pathogenesis. 1999. V.25.P.85—91.

72. Kruk Z. L., Pycock C. J. Neurotransmitters and Drugs. L., N.Y., Tokyo: Chapman & Hall. 1990.

73. Lee J., Jayaraman A., Wood T. K. Indole is an inter-species biofilm signal mediated by SdiA // BMC Microbiol. 2007a. V. 7. P.42.

74. Lee J., Bansal T., Jayaraman A., Bentley W. E., Wood T. K. Enterohemorrhagic Escherichia coli biofilms are inhibited by 7-hydroxyindole and stimulated by isatin. Appl. Environ. Microbiol. 2007b. V.73. P.4100-4109.

75. Leveau J.H.J., Lindow S.E. Utilization of the plant hormone indole-3-acetic acid for the growth by a Pseudomonas putida strain // Appl. Environ. Microbiol. 2005. V.71. P.2365-2371.

76. Lyte M. The role of microbial endocrinology in infectious disease // J. Endocrinol. 1993. V.137. P.343-345.

77. Lyte M., Ernst S. Alpha and beta adrenergetic receptor involvement in catecholamine-induced growth of gram-negative bacteria // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. V. 190. № 2. P. 447-452.

78. Lyte M., Bailey M.T. Neuroendocrine-behavior interactions in a neurotoxin-induced model of trauma // Journal of Surgical Research. 1997. V.70. P. 195— 201.

79. Lyte M., Frank C.D., Green B.T. Production of an autoinducer of growth by norepinephrine-cultured Escherichia coli 0157:H7 // FEMS Microbiol. Lett. 1996. V.139. N 2—3. P.155—159.

80. Lyte M., Freestone P. P. E., Neal C. P., Olson B. A., Haigh R. D., Baystone R., Willams P. H. Stimulation of Staphylococcus epidermidis growth and biofilm formation by catecholamine ionotropes // Lancet. 2003. V.361. P. 130-135.

81. Madigan M.T., Martinko J.M. Biology of microorganisms. N.Y.: Pearson. 2006.

82. Masters R.D. Biology and politics: linking nature and nurture // Ann. Rev. Polit. Sei. 2001. V.4. P.345-369.

83. Masters R.D., McGuire M.T. /Eds. The Neurotransmitter Revolution. Serotonin, Social Behavior and the Law Southern Illinois University Press. Carbondale and Edwardsville: Southern Illinois University Press. 1994

84. Morgan R., Kohn S., Hwang S. H., Hassett D. J., Sauer K. BdlA, a Chemotaxis regulator essential for biofilm dispersal in Pseudomonas aeruginosa. II J. Bacterid. 2006. V.188. P. 7335-7343.

85. Penfold W.J. On the nature of the bacterial lag // J. Hygiene. 1914. V.14. P.215—241.

86. Rahn O. Über den Einfluß der Stoffwechselprodukte auf das Wachstum der Bakterien // Zbl. Bakteriol. Parasitenk. 1906. Bd. 16. S.417—429.

87. Reisner A., Krogfelt K.A., Klein B.M., Zechner E.L., Molin S. In vitro biofilm formation of commensal and pathogenic Escherichia coli strains: impact of environmental and genetic factors // J. Bacteriol. 2006. V.188. N. 10. P.3572-3581.

88. Romeo T. When the party is over: a signal for dispersal of Pseudomonas aeruginosa biofilms // J. Bacterid. 2006. V.188. P.7325-7327.

89. Ryan R. P., Dow J. M. Diffusible signals and interspecies communication in bacteria // Microbiology. 2008. V.154. P.1845-1858.

90. Sircili M. P., Walters M., Trabulsi L. R., Sperandio V. Modulation of enteropathogenic Escherichia coli virulence by quorum sensing // Infect. Immun. 2004. V.72. P.2329-2337.

91. Sperandio V., Torrres A. G., Jarvis B., Nataro J. P., Kaper J. Bacteria-host communication. The language of hormones // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. V.100. P.8951-8956.

92. Stoodley P., Sauer K., Davies D.G., Costerton J.W. Biofilms as complex differentiated communities // Ann. Rev. Microbiol. 2002. V.56. P. 187—209.

93. Tecott L. H., Barondes S. H. Behavioral genetics: genes and aggressiveness // Curr. Biol. 1996. V.6. P. 238-240.

94. Tetz V.V., Rybalchenko O.V., Savkova G.A. Ultrastructural features of microbial colony organization // J. Basic. Microbiol. 1990. V.30. P.597—607

95. Tetz V.V., Rybalchenko O.V., Savkova G.A. Ultrastructure of the surface film // J. Gen. Microbiol. 1993. V.139. P.855—858.

96. Tetz V.V., Korobov V.P., Artemenko N.K, Lemkina L.M., Panjkova N.V., Tetz G.V. Extracellular phospholipids of isolated bacterial communities // Biofilms. 2004. V. 1. N. 3. P. 149-155.

97. Todar K. Pathogenic E. coli. Online Textbook of Bacteriology. University of Wisconsin-Madison Department of Bacteriology. http://www.textbookof bacteriology.net/e.coli.html. 2007

98. Vilain S., Luo Y., Hildreth M., Brozel V. Analysis of the life cycle of the soil saprophyte Bacillus cereus in liquid soil extract and in soil // Appl. Environ. Microbiol. 2006. V.72. N.7. P. 4970-4977.

99. Vlisidou I., Lyte M, van piemen P. M., Hawes P., Monaghan P., Wallis T. S., Stevens M. P. The neuroendocrine stress hormone norepinephrine augments

100. Escherichia coli 0157:H7-induced enteritis and adherence in a bovine ligated ileal loop model of infection. Infect. Immun. 2004. V.72. P. 5446-5451.

101. Walters M., Sperandio V. Autoinducer 3 and epinephrine signaling in the kinetics of locus of enterocyte effacement gene expression in enterohemorrhagic Escherichia coli // Infect. Immun. 2006. V.74. P.5445-5455.

102. Watnick P. I., Kolter R. Biofilm, city of microbes. // J. Bacterid. 2000. V.182. P.2675-2679.

103. Wenner M. Going with his gut bacteria // Sei. Amer. 2008. July. P.90—92.

104. Whimpenny J., Manz W., Szewzyk U. Heterogeneity in biofilms. FEMS Microbiol. Rev. 2000. V. 24. P.661-671.

105. Xu J., Bjursell M. K., Himrod J., Deng S., Carmichael L. K., Chiang H. C., Hooper L. V., Gordon J. I. A genomic view of the human-Bacteroides thetaiomicron symbiosis // Science. 2003. V.299. P.2074-2076.

106. Zumft W. G. The biological role of nitric oxide in bacteria. Arch. Microbiol. 1993. V.160.P. 253-264.