ГЕМАТОЛОГІЧНІ ТА МІКРОБІОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ, СТАН ПРИРОДНИХ МЕХАНІЗМІВ ЗАХИСТУ У КОРОПА ЗА ДІЇ ПРЕПАРАТУ «ФЛЮМЕК»

In the article presented results of own researches on the impact of antibacterial drug «Flyumek» on microbiological, hematological and immunological parameters of fish.The study was conducted in three groups of healthy age–2 carp, it was six animals each groups. The first group – research, through which the probe within 7 days of antibiotic «Flyumek» at 10 mg/kg of fish with 3% starch suspension, the second experimental group – 20 mg/kg of fish, the third group – control, received only 3% in starch suspension. Fish was kept in special trays under conditions of continuous closed system of water circulation. The material for the research served fish blood, which was taken after the experiment.For determine the sensitivity of pathogenic microorganisms of fish to the drug «Flyumek»  was taken biological material from external integument, gills and internal organs (kidneys) carp with signs of the most common infectious diseases – Aeromonas infection. It was found a high antibacterial activity of the drug – diameter zone growth retardation culture around the disc was 25 mm.Investigated hematological parameters, particularly the number of red blood cells and hemoglobin concentration in the blood of carp experimental and control groups were within standard values for the age and species of fish. Not recorded probable changes in the number of red blood cells and hemoglobin concentration in the blood of experimental carp groups compared to control. This suggests no violation of the oxygen–transport function of red blood cells and hemolysis .Was studied parameters characterizing humoral nonspecific resistance – lysozyme and bactericidal activity of serum and content of circulating immune complexes. Stated that the fish that received study drug in an amount of 10 mg / kg, the content of circulating immune complexes was 51.7 ± 1.78 mmol/l and virtually no different from the control group, where their content – 50.3 ± 1.78 mmol/l, and the application of higher doses – 20 mg/kg, recorded an increase in their level to 60.3 ± 2.16 mmol/l, indicating a tendency to increase the antigenic load on the carp body . As a result dose of the drug «Flyumek» 10 mg/kg caused increase lysozyme and serum bactericidal activity of fish according to 10.0 (p < 0.05) and 11.5%. However, the use of larger doses – 20 mg/kg caused a downward trend bactericidal activity, but did not significantly affect the activity lysozyme serum.The results of the research indicate a high antibacterial activity of the drug «Flyumek» and no immunosuppressive action of investigational drug on humoral non–specific resistance of the organism carp. In this case, the drug dose of 10 mg/kg causes immune–stimulating effects on the natural defense mechanisms of fish. В статье представлены данные исследований о влиянии антибактериального препарата «Флюмек» на микробиологические, гематологические и иммунологические показатели у рыб.Исследование проведено на трех группах клинически здоровых двухлеток карпа по 6 особей в каждой. Первая группа – опытная, которой через зонд в течение 7 дней задавали антибактериальный препарат «Флюмек» из расчета 10 мг/кг массы рыбы в составе 3% крахмальной суспензии, второй опытной группе – 20 мг/кг массы рыб, третья группа – контрольная, получала только 3% крахмальную суспензию. Рыбы содержались в специальных лотках в условиях постоянной замкнутой системы циркуляции воды. Материалом для исследований служила кровь рыб, которую брали после окончания эксперимента.Для определения чувствительности препарата «Флюмек» к патогенной микрофлоры рыб были отобраны биологический материал с внешних покровов, жабр и внутренних органов (почки) карпов с признаками распространенного инфекционного заболевания – аэромоноза. Проведенными исследованиями выявлено высокую антибактериальную активность исследуемого препарата, в частности диаметр зоны задержки роста культуры вокруг дисков составил 25 мм.Исследуемые гематологические показатели, в частности, количество эритроцитов и концентрация гемоглобина в крови карпов опытных и контрольной групп были в пределах нормативных величин для этой возрастной и видовой группы рыб. Возможных изменений в количестве эритроцитов и концентрации гемоглобина в крови карпов опытных групп по сравнению с контрольной не зафиксировано. Это свидетельствует об отсутствии нарушения кислородно–транспортной функции и гемолиза эритроцитов крови рыб антибактериальным препаратом.Исследовали показатели, характеризующие гуморальное звено неспецифической резистентности – бактерицидную и лизоцимною активность сыворотки крови и содержание циркулирующих иммунных комплексов. Констатировано, что у рыб, которые получали исследуемый препарат в количестве 10 мг/кг массы, содержание циркулирующих иммунных комплексов составлял 51,7 ± 1,78 ммоль/л и практически не отличался от контрольной группы, где их содержание – 50,3 ± 1,78 ммоль/л, а при применении большей дозы препарата – 20 мг/кг массы, зафиксировано увеличение их уровня до 60,3 ± 2,16 ммоль/л, что указывает на тенденцию к повышению антигенной нагрузки на организм карпов. При этом, введение препарата «Флюмек» в дозе 10 мг/кг массы вызывало повышение лизоцимнои и бактерицидной активности сыворотки крови рыб соответственно на 10,0 (р < 0,05) и 11,5%. В то же время, применение большей дозы препарата – 20 мг / кг массы, вызвало тенденцию к снижению бактерицидной активности, однако существенно не влияло на лизоцимную активность сыворотки крови.Таким образом, результаты проведенных исследований свидетельствуют о высокой антибактериальной активностью препарата «Флюмек» и отсутствие иммуносупрессивного действия исследуемого препарата на гуморальное звено неспецифической резистентности организма карпов. При этом применение препарата в дозе 10 мг / кг массы проявляет иммунностимулирующее влияние на естественные механизмы защиты рыб. У статті представлені дані досліджень щодо впливу антибактеріального препарату «Флюмек» на мікробіологічні, гематологічні й імунологічні показники у риб.Дослідження проведено на трьох групах клінічно здорових дволіток коропа по 6 особин у кожній. Перша група – дослідна, якій через зонд упродовж 7 днів задавали антибактеріальний препарат «Флюмек» з розрахунку 10 мг/кг маси риби у складі 3% крохмальної суспензії, другій дослідній групі – 20 мг/кг маси риб, третя група – контрольна, отримувала лише 3% крохмальну суспензію. Риби утримувалися у спеціальних лотках за умов постійної замкненої системи циркуляції води. Матеріалом для досліджень слугувала кров риб, яку брали після завершення експерименту. Для визначення чутливості препарату «Флюмек» до патогенної мікрофлори риб було відібрано біологічний матеріал із зовнішніх покривів, зябер та внутрішніх органів (нирки) коропів з ознаками найпоширенішого інфекційного захворювання – аеромонозу. Проведеними дослідженнями виявлено високу антибактеріальну активність досліджуваного препарату, зокрема діаметр зони затримки росту культури навколо дисків становив 25 мм. Досліджувані гематологічні показники, зокрема, кількість еритроцитів та концентрація гемоглобіну у крові коропів дослідних і контрольної груп були у межах нормативних величин для цієї вікової та видової групи риб. Вірогідних змін у кількості еритроцитів і концентрації гемоглобіну у крові коропів дослідних груп порівняно до контрольної не зафіксовано. Це свідчить про відсутність порушення киснево–транспортної функції і гемолізу еритроцитів крові риб антибактеріальним препаратом. Досліджували показники, що характеризують гуморальну ланку неспецифічної резистентності – бактерицидну та лізоцимну активність сироватки крові та вміст циркулюючих імунних комплексів. Констатовано, що у риб, які отримували досліджуваний препарат у кількості 10 мг/кг маси, вміст циркулюючих імунних комплексів становив 51,7 ± 1,78 ммоль/л і практично не відрізнявся від контрольної групи, де їх вміст – 50,3 ± 1,78 ммоль/л, а при застосуванні більшої дози препарату – 20 мг/кг маси, зафіксовано збільшення їх рівня до 60,3 ± 2,16 ммоль/л, що вказує на тенденцію до підвищення антигенного навантаження на організм коропів. При цьому, введення препарату «Флюмек» дозою 10 мг/кг маси спричиняло підвищення лізоцимної і бактерицидної активності сироватки крові риб відповідно на 10,0 (р < 0,05) і 11,5%. Водночас, застосування більшої дози препарату – 20 мг/кг маси, викликало тенденцію до зниження бактерицидної активності, проте істотно не впливало на лізоцимну активність сироватки крові.Отже, результати проведених досліджень свідчать про високу антибактеріальну активність препарату «Флюмек» і відсутність імуносупресивної дії досліджуваного препарату на гуморальну ланку неспецифічної резистентності організму коропів. При цьому застосування препарату дозою 10 мг/кг маси спричиняє імуностимулювальний вплив на природні механізми захисту риб.

Антимікробна активність нового хіміотерапевтичного препарату на основі флюмеквіну щодо Aeromonas Hydrophila

In the article presented results of study of the antimicrobial activity of the chemotherapeutic drug on the basis of the active substance – flumequine.The sensitivity of the microflora of the biomaterial to antibiotics was determined and the minimum inhibitory concentrations of flumequin, the active substance of the drug «Flyumek», were determined.For the study were selected 5 fish – carps affected by aeromonosis. The diagnosis for aeromonosis was based on epizootological data, clinical signs of the disease, pathological and anatomical changes and the results of bacteriological research. The fish were slaughtered and crops were made from the affected parts of the skin, liver and kidneys. Sowing was carried out on meat-peptone broth (MPB) and meat-peptone agar (MPA). The seeds were incubated in a thermostat at a temperature of 26 °C for 48 hours. The sensitivity of the microflora of the biomaterial to antibiotics was determined by agar diffusion using standard antibiotic disks and the Müller-Hinton medium. In order to isolate and identify the Aeromonas hydrophila bacterium, the primary culture of the pathological material was performed on the MPA, which was incubated in the thermostat at 26 °C for 24 hours. The next step was to isolate pure cultures of microorganisms and make smears that were stained with Gram in the Björk modification. The method of serial dilutions in a liquid nutrient medium was determined by the minimum inhibitory concentrations (MICs) of flumequine in the preparation of «Flyumek» for Aeromonas hydrophila isolates.The results of the test for the sensitivity of the microflora of the biomaterial from the patient to the aeromonosis of the fish showed high sensitivity of the microorganisms to flumequin, tetracycline, fluorophenicol and trimethoprim, moderate neomycin sensitivity and resistance to amoxicilline, tylosine, lincomycine and colistine. The diameter of the growth retardation zone around the disks with flumequin was – 23,2 mm in the crop sown from the skin, from the kidneys – 30,0 mm, from the liver – 30,4 mm.According to the obtained values of the minimum inhibitory concentrations of flumequine, all investigated isolates of Aeromonas hydrophila were sensitive to the drug «Flyumek» and amounted to 1.0–2.0 μg ml.The results of the conducted studies indicate that fluoroquinolone antibiotic flumequin has a high antimicrobial activity against the bacterium Aeromonas hydrophila, an aeromonosis agent of carp fish. У статті подані дані дослідження антимікробної активності вітчизняного хіміотерапевтичного препарату на основі діючої речовини – флюмеквіну.Визначали чутливість мікрофлори біоматеріалу до антибіотиків та мінімальні інгібуючі концентрації флюмеквіну – діючої речовини препарату «Флюмек».Для дослідження було відібрано 5 риб – коропів,  уражених аеромонозом. Діагноз на аеромоноз був поставлений на основі епізоотологічних даних, клінічних ознак захворювання, патолого-анатомічних змін та результатів бактеріологічного дослідження. Рибу розтинали і робили посіви із уражених ділянок шкіри, печінки та нирок. Посіви проводили на м’ясо-пептонний бульйон (МПБ) і м’ясо-пептонний агар (МПА). Посіви інкубували в термостаті за температури 26 ºС упродовж 48 год. Чутливість мікрофлори біоматеріалу до антибіотиків визначали методом дифузії в агар з використанням стандартних дисків з антибіотиками та середовища Мюллера–Хінтона. Для виділення та ідентифікації бактерії Aeromonas hydrophila робили первинний посів патологічного матеріалу на МПА, який інкубували в термостаті за температури 26 ºС упродовж 24 год.  Наступним етапом було виділення чистих культур мікроорганізмів та виготовлення мазків, які фарбували за Грамом у модифікації Бьорка. Методом серійних розведень у рідкому поживному середовищі визначали мінімальні інгібуючі концентрації  (МІК) флюмеквіну в препараті «Флюмек» для ізолятів Aeromonas hydrophila.Результати тесту на чутливість мікрофлори біоматеріалу від хворих на аеромоноз риб показали високу чутливість мікроорганізмів до флюмеквіну, тетрацикліну, флуорфеніколу і триметоприму, помірну чутливість до неоміцину і резистентність – до амоксициліну, тилозину, лінкоміцину і колістину. Діаметр зони затримки росту культури навколо дисків з флюмеквіном становив у культурах, висіяних з шкірних покривів – 23,2 мм, з нирок – 30,0 мм, з печінки – 30,4 мм.Згідно з отриманими значенями мінімальних інгібуючих концентрацій флюмеквіну усі досліджувані ізоляти Aeromonas hydrophila були чутливими до препарату «Флюмек» та становили 1,0–2,0 мкг/млОтже, результати проведених досліджень свідчать про те, що фторхінолоновий антибіотик флюмеквін володіє високою антимікробною активністю проти бактерії  Aeromonas hydrophila, збудника аеромонозу коропових риб.

Antibiotic Resistant Bloodstream Infections in Pediatric Patients Receiving Chemotherapy or Hematopoietic Stem Cell Transplant: Factors Associated with Development of Resistance, Intensive Care Admission and Mortality

Bloodstream infections (BSI) are a severe complication of antineoplastic chemotherapy or hematopoietic stem cell transplantation (HSCT), especially in the presence of antibiotic resistance (AR). A multinational, multicenter retrospective study in patients aged ≤ 18 years, treated with chemotherapy or HSCT from 2015 to 2017 was implemented to analyze AR among non-common skin commensals BSI. Risk factors associated with AR, intensive care unit (ICU) admission and mortality were analyzed by multilevel mixed effects or standard logistic regressions. A total of 1291 BSIs with 1379 strains were reported in 1031 patients. Among Gram-negatives more than 20% were resistant to ceftazidime, cefepime, piperacillin-tazobactam and ciprofloxacin while 9% was resistant to meropenem. Methicillin-resistance was observed in 17% of S. aureus and vancomycin resistance in 40% of E. faecium. Previous exposure to antibiotics, especially to carbapenems, was significantly associated with resistant Gram-negative BSI while previous colonization with methicillin-resistant S. aureus was associated with BSI due to this pathogen. Hematological malignancies, neutropenia and Gram-negatives resistant to >3 antibiotics were significantly associated with higher risk of ICU admission. Underlying disease in relapse/progression, previous exposure to antibiotics, and need of ICU admission were significantly associated with mortality. Center-level variation showed a greater impact on AR, while patient-level variation had more effect on ICU admission and mortality. Previous exposure to antibiotics or colonization by resistant pathogens can be the cause of AR BSI. Resistant Gram-negatives are significantly associated with ICU admission and mortality, with a significant role for the treating center too. The significant evidence of center-level variations on AR, ICU admission and mortality, stress the need for careful local antibiotic stewardship and infection control programs

Pathways to cellular supremacy in biocomputing

Synthetic biology uses living cells as the substrate for performing human-defined computations. Many current implementations of cellular computing are based on the “genetic circuit” metaphor, an approximation of the operation of silicon-based computers. Although this conceptual mapping has been relatively successful, we argue that it fundamentally limits the types of computation that may be engineered inside the cell, and fails to exploit the rich and diverse functionality available in natural living systems. We propose the notion of “cellular supremacy” to focus attention on domains in which biocomputing might offer superior performance over traditional computers. We consider potential pathways toward cellular supremacy, and suggest application areas in which it may be found.A.G.-M. was supported by the SynBio3D project of the UK Engineering and Physical Sciences Research Council (EP/R019002/1) and the European CSA on biological standardization BIOROBOOST (EU grant number 820699). T.E.G. was supported by a Royal Society University Research Fellowship (grant UF160357) and BrisSynBio, a BBSRC/ EPSRC Synthetic Biology Research Centre (grant BB/L01386X/1). P.Z. was supported by the EPSRC Portabolomics project (grant EP/N031962/1). P.C. was supported by SynBioChem, a BBSRC/EPSRC Centre for Synthetic Biology of Fine and Specialty Chemicals (grant BB/M017702/1) and the ShikiFactory100 project of the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement 814408

ЭКСПРЕССИЯ РАКОВО-ТЕСТИКУЛЯРНЫХ ГЕНОВ PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 У БОЛЬНЫХ МНОЖЕСТВЕННОЙ МИЕЛОМОЙ, ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОКАЗАТЕЛИ ОБЩЕЙ ВЫЖИВАЕМОСТИ И СКОРОСТЬ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЦИДИВА

Objective: to study the prognostic significance of the expression of cancer-testis (CT) genes PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 in patients with multiple myeloma (MM) and their influence on overall survival and relapse rate. To determine their effect on suсh clinical parameters as levels of lactate dehydrogenase, leucocytes, hemoglobin, calcium, albumen, creatinine, beta-2-microglobulin.Materials and methods. Real-time polymerase chain reaction was performed on complementary DNA obtained from bone marrow of 77 patients with MM. The statistical analysis was performed using the Statistica 10.0 software package. To estimate prognostic values of the CT gene expression data were analyzed by the Kaplan – Meier method.Results. The study was conducted to determine the level of expression of CT genes PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 in a group of patients with MM. The group included primary and receiving cancer treatment in MM patients. According to the log-rank criterion expression of any of the CT genes PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 exerts a significant influence on overall survival and progression-free survival/relapse. It was also determined that providing expression of some CT genes, the levels of creatinine, calcium, beta-2-microglobulin were much higher to compare with patients without expression.Цель исследования – изучить прогностическое значение экспрессии раково-тестикулярных генов (РТГ) PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 у больных множественной миеломой (ММ) и их влияние на показатели общей выживаемости и скорость возникновения рецидивов, определить их влияние на такие клинические показатели, как уровни лактатдегидрогеназы, лейкоцитов, гемоглобина, кальция, альбумина, креатинина и бета-2-микроглобулина.Материалы и методы. Количественную полимеразную цепную реакцию в реальном времени проводили на комплементарной ДНК, полученной из образцов костного мозга 77 больных с установленным диагнозом ММ. Статистический анализ выполняли с помощью программного пакета Statistica 10.0. Для построения кривых общей выживаемости использовали метод Каплана–Майера.Результаты. Проведено исследование для определения уровня экспрессии РТГ PRAME, NY-ESO1, GAGE1, MAGE A3, MAGE A6, MAGE A12, SSX1, SLLP1, PASD1 в группе больных ММ. В группу вошли как первичные пациенты, так и получающие лекарственную противоопухолевую терапию при ММ. Согласно log-rank-тесту существенное влияние на показатели общей выживаемости и выживаемости без прогрессирования/рецидива заболевания оказывает экспрессия любого из РТГ NY-ESO1, MAGE A6, MAGE A12, SSX11, PASD1. Также определено, что при экспрессии некоторых РТГ уровни креатинина, кальция и бета-2-микроглобулина были на порядок выше, чем у больных без экспрессии

Dynamic metabolic control: towards precision engineering of metabolism

Advances in metabolic engineering have led to the synthesis of a wide variety of valuable chemicals in microorganisms. The key to commercializing these processes is the improvement of titer, productivity, yield, and robustness. Traditional approaches to enhancing production use the “push–pull-block” strategy that modulates enzyme expression under static control. However, strains are often optimized for specific laboratory set-up and are sensitive to environmental fluctuations. Exposure to sub-optimal growth conditions during large-scale fermentation often reduces their production capacity. Moreover, static control of engineered pathways may imbalance cofactors or cause the accumulation of toxic intermediates, which imposes burden on the host and results in decreased production. To overcome these problems, the last decade has witnessed the emergence of a new technology that uses synthetic regulation to control heterologous pathways dynamically, in ways akin to regulatory networks found in nature. Here, we review natural metabolic control strategies and recent developments in how they inspire the engineering of dynamically regulated pathways. We further discuss the challenges of designing and engineering dynamic control and highlight how model-based design can provide a powerful formalism to engineer dynamic control circuits, which together with the tools of synthetic biology, can work to enhance microbial production

BacHBerry: BACterial Hosts for production of Bioactive phenolics from bERRY fruits

BACterial Hosts for production of Bioactive phenolics from bERRY fruits (BacHBerry) was a 3-year project funded by the Seventh Framework Programme (FP7) of the European Union that ran between November 2013 and October 2016. The overall aim of the project was to establish a sustainable and economically-feasible strategy for the production of novel high-value phenolic compounds isolated from berry fruits using bacterial platforms. The project aimed at covering all stages of the discovery and pre-commercialization process, including berry collection, screening and characterization of their bioactive components, identification and functional characterization of the corresponding biosynthetic pathways, and construction of Gram-positive bacterial cell factories producing phenolic compounds. Further activities included optimization of polyphenol extraction methods from bacterial cultures, scale-up of production by fermentation up to pilot scale, as well as societal and economic analyses of the processes. This review article summarizes some of the key findings obtained throughout the duration of the project

MR defecography: prospective comparison of two rectal enema compositions

OBJECTIVE: The objective of our study was to compare intraindividually two rectal enema compositions in MR defecography. MATERIALS AND METHODS: Twenty patients underwent MR defecography twice on a 0.5-T open-configuration system in the sitting position. During the first imaging session, MR defecography was performed with a rectal enema consisting of potato starch mixed with gadolinium (PS group). During the second session, the enema consisted of ultrasound gel mixed with gadolinium (US group). The imaging protocol consisted of midsagittal T1-weighted gradient-recalled echo MR images obtained at rest, at maximal sphincter contraction, at straining, and during defecation. All images were analyzed quantitatively by measuring the contrast-to-noise ratio (CNR) and reviewed by three independent observers with regard to the visibility of pelvic floor abnormalities and the extent of those abnormalities. RESULTS: The CNR values in the PS group (mean +/- SD, 167.49 +/- 44.4) were significantly higher than those obtained in the US group (150.2 +/- 37.8) (p < 0.05). The visibility scores for anterior rectoceles and intussusceptions were higher in the PS group than in the US group (mean visibility scores: PS group, 2.8 +/- 0.42 and 2.6 +/- 0.56, respectively; US group, 2.3 +/- 0.77 and 2.2 +/- 0.74, respectively). The size and the number of incompletely emptying anterior rectoceles were higher in the PS group. CONCLUSION: Ultrasound gel and potato starch provide good contrast and depiction of relevant pelvic floor abnormalities. However, the visibility of pelvic floor abnormalities and extent of those abnormalities depend on the composition of the rectal enema. In particular, the size and degree of anterior rectocele evacuation and intussusception size are often underestimated when ultrasound gel is used for rectal enema