CC BY
14
УДК 619:579.62
АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ У ЖИВОТНЫХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Ручко Е.Н. - аспирант, Плешакова В.И. - д.вет.н., профессор
ФГБОУ ВО Омский ГАУ им. П.А. Столыпина
Ключевые слова: животные, микроорганизмы, грамотрицательные бактерии, антибиотики, антибиотикорезистентность
Keywords: animals, microorganisms, gram-negative bacteria, antibiotics, antibiotic resistance
Основной причиной многих инфекционных болезней животных и человека являются грамотрицательные бактерии, среди которых лидирующие позиции занимают представители семейства Enterobacteriaceae и
неферментирующие грамотрицательные бактерии - Acinetobacter baumannii и Pseudomonas aeruginosa [8]. Также грамотрицательные бактерии обладают высоким уровнем резистентности к большому количеству антимикробных препаратов. При этом арсенал антибиотиков, эффективных в отношении грамотрицательных бактерий, на сегодняшний день ограничен [3]. Основная проблема антибиотикорезистентности заключается в ненадлежащем
использовании антибиотических
препаратов, способствующих
возникновению резистентностных
штаммов [1].
Резистентность к антимикробным препаратам возрастает до угрожающе высоких уровней во всем мире, угрожая возможности врачей и ветеринарных специалистов бороться с инфекционными заболеваниями из-за снижения
эффективности антибиотиков [7]. Основные подходы к лечению и профилактике бактериальных инфекций заключаются в эффективной диагностике, постоянном совершенствовании в области антимикробной терапии [5]. По научным данным, бактерия вырабатывает устойчивость за 2-3 года, тогда как разработка и испытания нового АМП
длится около 5 лет [7].
Антибиотикорезистентность всегда обусловлена генетически и возникает за счет изменения собственных генов или приобретения новых, а также изменения уровня экспрессии уже имеющихся генов [4]. Резистентность грамотрицательных бактерий опосредована активностью Р-лактамаз, направленные на борьбу с Р-лактамными антибиотиками, одними из самых часто применяемых препаратов для лечения инфекционных заболеваний [4, 8].
В настоящее время
антибиотикорезистентные бактерии
признаны новым классом антропогенных биологических поллютантов, которые способны накапливаться в окружающей среде и представлять угрозу для здоровья человека. Антибиотикорезистентные
бактерии и антибиотикорезистентные гены обычно обнаруживают в отходах после использования концентрированных кормов для сельскохозяйственных животных, стоках животноводческих предприятий и навозе животных.
В связи с появлением и широким распространением
антибиотикорезистентности у бактерий, определение чувствительности
микроорганизмов-возбудителей инфекционных заболеваний человека и животных к антибактериальным препаратам приобретает все более важное значение [9].
ВОЗ на основе научных данных по антибиотикорезистентности с целью охраны здоровья и окружающей среды
разработаны рекомендации по
организации исследований для изучения уровня распространения стойких к антибиотикам бактерий в окружающей среде, в том числе в объектах животноводческих ферм для того, чтобы эффективно разрабатывать
профилактические меры [2].
Цель работы - изучить антибиотикорезистентность грамотрицательных бактерий, выделенных из клинического и патологического материала животных Омской области, к антимикробным препаратам.
Материал и методы
исследований. Для исследования использовали клинический (ректальные смывы, пробы фекалий) и патологический (абортированный плоды, внутренние органы) материал, полученный от животных Омска и Омской области за 2021 год. Бактериологические
исследования проводили на базе БУ «Омская областная ветеринарная лаборатория» в бактериологическом отделе. Исследовали 68 проб от животных, а именно от сельскохозяйственных животных (п=32), плотоядных (п=23) и других (п=13). Индикацию и идентификацию выделенных
микроорганизмов проводили, пользуясь общепринятыми в микробиологии методами. Посев исследуемого материала осуществляли на простые и дифференциально-диагностические питательные среды. Морфологические и тинкториальные свойства изучали путем приготовления мазков-препаратов,
окрашенных по Граму. Сахаролитическую активность устанавливали при посеве выделенных культур в полужидкие среды Гисса с углеводами. Серологическую идентификацию кишечной палочки проводили с использованием
агглютинирующих О-коли сывороток. По результатам проведенных исследований делали заключение о родовой и видовой принадлежности выделенных микробов.
Определение чувствительности выделенных культур к антибактериальным препаратам различных фармакологических
групп осуществляли диско-диффузионным методом на среде АГВ с использованием коммерческих дисков с антибиотиками. В работе использовали набор стандартных дисков промышленного производства (ЗАО «Научно-исследовательский центр фармакотерапии», Санкт-Петербург) для ветеринарных лабораторий. Набор включает диски со следующими противомикробными препаратами, в число которых входили группы тетрациклина (доксициклин, тетрациклин),
аминогликозиды (гентамицин, канамицин), фторхинолоны (пефлоксацин),
цефалоспорины (цефуроксим).
Учет результатов проводили, измеряя диаметр зон задержки роста микроорганизмов. Результаты
исследования сравнивали с пограничными значениями этих параметров, отделяющих чувствительные штаммы от
промежуточных и промежуточные от устойчивых в соответствии с МУК 4.2.1890-4 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам» [5].
Результат исследований. Из всех 68 проб было выделено 73 культуры грамотрицательных бактерий, которые чаще всего выделяли от
сельскохозяйственных животных, среди них КРС - 22 культуры, лошади - пять культур, кролики - четыре культуры и МРС - три культуры. Что касается плотоядных животных, то 15 культур были выделены от собак, а 11 культур - от кошек. Прочие животные представлены приматами и рептилиями в количестве семи и шести культур, соответственно. У сельскохозяйственных животных
грамотрицательные бактерии
представлены пятью родами: Escherichia (44,1 %), Proteus (23,5 %), Pseudomonas (l7,6 %), Salmonella (11,8 %) и Enterobacter (2,9 %). У непродуктивных животных микробный пейзаж более разнообразный и состоит из следующих родов: Escherichia (23,1 %), Proteus (23,1 %), Pseudomonas (19,2 %), Enterobacter (11,5 %), Hafnia (7,7 %), Citrobacter (7,7 %) и Morganella (7,7 %). У рептилий и приматов были выделены
только микроорганизмы рода Salmonella (100 %) (Таблица 1).
Таблица 1 - Выделенный спектр микроорганизмов из клинического и патологического
материалов от животных Омска и Омской области за 2021 г.
Виды С ельскохозяйственные Непродуктивные ДРУгие
микроорганизмов животные животные животные Итого
КРС лошади кролики МРС собаки кошки приматы рептилии
E. coli 11 1 - 3 3 3 - - 21
Salmonella spp. - - 4 - - - 7 6 17
P. aeruginosa 6 - - - 2 3 - - 11
P.mirabilis 4 1 - - 3 1 - - 9
P. vulgaris - 3 - - 1 1 - - 5
E.cloacae 1 - - - 1 1 - - 3
Hafnia spp. - - - - - 2 - - 2
C.freundii - - - - 2 - - - 2
M.morganii - - - - 2 - - - 2
E.aerogenes - - - - 1 - - - 1
Всего: 22 5 4 3 15 11 7 6 73
Рисунок 1 - Видовой спектр выделенных микроорганизмов из патологического материалов различных видов животных за 2021 г., %
клинического и
По полученным результатам исследований можно отметить, что среди изученных грамотрицательных бактерий чаще выделяли Escherichia coli - 28,8 % (n=21), Salmonella spp. - 23,3 % (n=17),
Pseudomonas aeruginosa - 15 % (n=11), Proteus mirabilis - 12,3 % (n=9), Proteus vulgaris - 6,9 % (n=5), Enterobacter cloacae - 4,2 % (n=3), Hafnia spp. - 2,7 % (n=2), Citrobacter freundii - 2,7 % (n=2),
Morganella morganii - 2,7 % (n=2). В единичном случае был выделен Enterobacter aerogenes - 1,4 % (Рисунок 1).
У 62 животных (91,2 %) микроорганизмы выделялись в
монокультуре и у 6 - в ассоциации из 2-х видов микроорганизмов (8,8 %). Монокультуры представлены следующими микроорганизмами: Escherichia coli (30,6 %), Salmonella spp. (27,4 %), Pseudomonas aeruginosa (16,1 %), Proteus mirabilis (9,7 %), Proteus vulgaris (4,8 %), Hafnia spp. (3,2 %), Citrobacter freundii (3,2 %), Enterobacter cloacae (1,6 %), Morganella morganii (1,6 %) и Enterobacter aerogenes (1,6 %).
В шести пробах (8,8 %) выделенный спектр микроорганизмов представлен двухкомпонентными ассоциациями:
Proteus mirabilis + Escherichia coli (16,6 %); Proteus mirabilis + Enterobacter cloacae (16,6 %); Proteus mirabilis + Morganella morganii (16,6 %); Pseudomonas aeruginosa + Enterobacter cloacae (16,6 %); Proteus vulgaris + Escherichia coli (33,3 %). Чаще
всего в составе ассоциаций присутствовали энтеробактерии рода Proteus (83,3 %) и Escherichia coli (50 %).
Для определения чувствительности выделенных грамотрицательных
микроорганизмов применяли следующие антибактериальные препараты:
гентамицин, доксициклин, канамицин, пефлоксацин, тетрациклин и цефуроксим.
На Рисунке 2 изображены результаты антибиотикорезистентности культур Escherichia coli к отдельным антибиотикам различных групп. Можно заметить, что 52,6 % (n=10) выделенных культур кишечной палочки чувствительны к гентамицину, относящейся к группе аминогликозидов. Соответственно, 10,5 % (n=2) культур резистентны к предложенным антибиотикам. Оставшиеся 36,8 % (n=7) культур умеренно-чувствительны. Кроме того, отмечена высокая устойчивость культур
Escherichia^^ доксициклину, уровень которой составил 63,2 % (n=12).
I Умеренно-резистентные ■ Резистентные
Рисунок 2 - Антибиотикорезистентность выделенных культур Escherichia coli
Что касается сальмонелл, то высокая чувствительность из изученных антибиотиковустановлена к гентамицину, которая составила 76,5 % (п=13). Процент умеренно-резистентных культур составлял 23,5 % (п=4). Соответственно,
микроорганизмы рода Salmonella spp. не имеют резистентных культур к гентамицину. Наибольшая устойчивость у культур сальмонелл установлена к доксициклину - 58,8 % (n=10). Результаты изучения антибиотикорезистентности
культур сальмонелл представлены на Рисунке 3. Исследуя
антибиотикочувствительность и
антибиотикорезистентность микроорганизмов рода Proteus можно отметить, что наибольший процент исследуемых энтеробактерий - 88,9 % (n=8) обладают высокой
Наибольшая часть выделенных культур Pseudomonas aeruginosa чувствительна к гентамицину, что составило 80 % (n=8). К гентамицину резистентно 10 % (n=1) от всего количества выделенных культур. Оставшаяся доля приходится на условно-резистентные формы - 10 % (n=1). Pseudomonas aeruginosa, выделенная из проб, оказалась в 100 % случаев резистентна к цефуроксиму -цефалоспорину II поколения.
Энтеробактерии рода Enterobacter, а именно Enterobacter cloacae (n=1) были чувствительны к гентамицину,
канамицину, пефлоксацину и
тетрациклину, условно-чувствителен к доксициклину и резистентен к цефуроксиму. Другой вид из рода Enterobacter - Enterobacter aerogenes (n=1) был чувствителен ко всем применяемым антибиотикам.
Микроорганизмы рода Hafnia spp.
чувствительностью к гентамицину. Из этого следует, что количество резистентных форм составляет 11,1 % (n=1). Что касается резистентных форм, то наибольшее их количество принадлежит доксициклину - 66,7 % (n=6), а чувствительность составила 33,3 % (n=3), соответственно.
(n=2) были чувствительны к гентамицину, канамицину, пефлоксацину, тетрациклину и цефуроксиму, но были резистентны к доксициклину.
Выделенные культуры Citrobacter freundii (n=2) чувствительны к гентамицину; условно-чувствителены к пефлоксацину и резистентены к цефуроксиму. К доксициклину,
канамицину и тетрациклину резистентна одна культура, а другая культура условно-чувствительна к канамицину.
Morganella morganii (n=1) чувствителен к гентамицину,
доксициклину, пефлоксацину,
тетрациклину и цефуроксиму, но при этом резистентна к канамицину. Результаты проведенных исследований показаны в таблице 2.
Также изучали чувствительность и резистентность бактериальных ассоциаций к антибиотикам. Так, ассоциация Proteus mirabilis + Escherichia coli была
Рисунок 3 - Антибиотикорезистентность выделенных культур микроорганизмов рода Salmonella spp.
резистентна ко всем предложенным антимикробным средствам, кроме пефлоксацина, к нему микроорганизмы были условно-чувствительны.
Proteus mirabilis + Enterobacter cloacae чувствительны к гентамицину,
пефлоксацину, к канамицину и цефуроксиму ассоциация была условно-чувствительна, резистентность была определена к доксициклину и тетрациклину, относящихся к группе тетрациклинов.
Таблица 2 - Результаты исследований чувствительности выделенных культур
Микроорганизмы Антибиотики
ГЕН ДОК КАН ПЕФ ТЕТ ЦОМ
E. cloacae Ч У/Ч Ч Ч Ч Р
E. aerogenes Ч Ч Ч Ч Ч Ч
Hafnia spp. Ч Р Ч Ч Ч Ч
C. freundii Ч/Ч Р/Ч У/Ч, Р У/Ч Ч/Р Р
M. morganii Ч Ч Р Ч Ч Ч
Примечание: ГЕН - гентамицин, ДОК - доксициклин, КАН - канамицин, ПЕФ -пефлоксацин, ТЕТ - тетрациклин, ЦОМ - цефуроксим, Ч - чувствительны, У/Ч - умеренно-чувствительные, Р - резистентные
Изучая чувствительность к антибиотикам, выделенная ассоциация, состоящая из Proteus mirabilis + Morganella morganii, была чувствительна к гентамицину, канамицину и цефуроксиму, но при этом резистентна к доксициклину и тетрациклину, кроме этого, определили условную чувствительность к
пефлоксацину.
Ассоциация Pseudomonas aeruginosa + Enterobacter cloacae проявили чувствительность только к гентамицину, к остальным антибиотикам определена резистентность.
Ассоциация Proteus vulgaris + Escherichia coli, состоящая из двух проб, одна из которых была резистентна ко всем антибиотикам, кроме канамицина и цефуроксима, проявляющая к ним условную чувствительность. Другая чувствительна к гентамицину и пефлоскацину, резистентность была проявлена к доксициклину, тетрациклину и цефуроксиму. Условная
чувствительность проявлена к
канамицину.
Заключение. За 2021 год у сельскохозяйственных животных было выделено 34 вида грамотрицательных бактерий, у непродуктивных животных -26 видов, а у рептилий и приматов - 13 видов.
Среди грамотрицательных бактерий лидирующие позиции по наибольшему количеству выделенных культур занимает Escherichiacoli - 28,8 % (n=21), которую чаще всего выделяли от крупного рогатого скота (n=11). Второе место занимают сальмонеллы - 23,3 % (n=17), выделенные только от приматов (n=7), рептилий (n=6) и кроликов (n=4). Третье место по частоте выделения занимает Pseudomonas aeruginosa- 15 % (n=11), выделенная, в основном, от крупного рогатого скота
(n=6).
В шести пробах из 68 были определены ассоциации из двух микроорганизмов. Чаще всего в составе ассоциаций присутствовали
энтеробактерии рода Proteus (83,3 %) и Escherichia coli (50 %).
При определении чувствительности выделенных культур микроорганизмов к антимикробным препаратам были получены данные, что все грамнегативные бактерии различных родов обладали высокой чувствительностью к
гентамицину. Что касается
резистентности, то ее наблюдали чаще всего к доксициклину у Escherichia coli, Salmonella spp, Proteus, Hafnia spp, Citrobacter freundii. Также была отмечена резистентность у Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae, Citrobacter freundii к
цефуроксиму. К канамицину был резистентен только вид Morganella morganii.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Беляева, Е. В. Биологическая характеристика бактерий, колонизирующих слизистые оболочки дыхательных путей, при хронических заболеваниях / Е. В. Беляева, Е. В. Борискина, Г. Б. Ермолина, В. В. Кичикова [и др.] // Медицинский Альманах. - 2009. - № 2 (7). - С. 114-117.
2. Бергилевич, А. Н. Анализ антибиотикорезистентности Staphylococcus spp., выделенных из объектов молочных ферм / А. Н. Бергилевич, И. Н. Лоцкин, П. А. Шубин, И. В. Воробей, А. В. Стеблевская // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. -2017. - № 20-2. - С. 303-310.
3. Гусаров, В. Г. Антибиотикорезистентность грамотрицательныхбактерий: возможности позитивных изменений в повседневной клинической практике / В. Г. Гусаров, И. В. Оприщенко, Е. Е. Нестерова, Е. С. Прохорова, Н. Н. Лашенкова, М. Н. Замятин // Клиническая патофизиология. - 2014. - № 3. - С. 40-46.
4. Киреева, Л. С. Идентификация и изучение антибиотикорезистентности бактерий, выделенных из маститного молока / Л. С. Киреева, С. А. Макавчик // Бактериология. - 2018. - Т. 3. - № 1. - С. 67-70.
5. Лоренгель, Т. И. Антибиотикочувствительность патогенных культур кишечной палочки, циркулирующих на промышленной
птицефабрике Омской области / Т. И. Лоренгель, Н. А. Лещёва, А. Р. Осташенко, В. И. Плешакова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2019. - № 4 (174). - С. 122-127.
6. Методические указания МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам»: (утв. гл. гос. санитар. врачом РФ 04.03.2004: введ. 04.03.2004). -М.: Минздрав России. - 2005. - С. 62.
7. Музыка, Н. Н. Оценка антибиотикорезистентности перед применением антимикробных препаратов у пти ц ы / Н. Н . Музыка, А. В. Белецкая // Актуальные проблемы интенсивного развития животноводства. - 2020. - № 232. - С. 183-189.
8. Полищук, А. Г. Характеристика карбапенем-нечувствительных грамотрицательных бактерий, выявленных у онкологических пациентов ФГБУ «РНЦРХТ» Санкт-Петербурга /
A. Г. Полищук, Е. И. Якубович, О . В. Полухина, В. В. Осовских,
B. И. Евтушенко // Молекулярная диагностика. - 2017. - Т. 2. - С. 245.
9. Сиплевич, Т. Г. Чувствительность к антимикробным средствам бактерий, выделенных при диарейном симптомокомплексе у поросят / Т. Г. Сиплевич, В. И. Плешакова // Инновационные пути развития животноводства XXI. Материалы научно-практической (заочной) конференции с международным участием. - 2015. - С. 8791.
АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ГРАМОТРИЦАТЕЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ, ЦИРКУЛИРУЮЩИХ У ЖИВОТНЫХ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ
Ручко Е.Н., Плешакова В.И.
Резюме
Целью данного исследования является изучение антибиотикорезистентности культур микроорганизмов, выделенных от животных, к антимикробным препаратам. В данной статье представлены результаты исследования чувствительности культур, выделенных из клинического и патологического материалов животных, к различным антимикробным препаратам. При проведении бактериологических исследований 68 проб были выделены культуры микроорганизмов рода Escherichia, Salmonella, Pseudomonas, Proteus, Entorobacter, Hafnia, Citrobacter и Morganella. В результате исследований в видовом разнообразии микроорганизмов доминировал род Escherichia coli - 28,8 % (n=21), Salmonella spp. были выделены в 23,3 % (n=17) случаев. Резистентность микроорганизмов к антибактериальным препаратам определяли с помощью диско-диффузионного метода. Значительная часть культур грамотрицательных бактерий проявила резистентность к доксициклину из группы тетрациклинов. Также была отмечена резистентность культур к цефуроксиму и канамицину.
ANTIBIOTIC RESISTANCE OF GRAM-NEGATIVE MICROORGANISMS CIRCULATING IN
ANIMALS OF THE OMSK REGION
Ruchko E.N., Pleshakova V.I.
Summary
The purpose of this study is to study the antibiotic resistance of cultures of microorganisms isolated from animals to antimicrobial drugs. This article presents the results of a study of the sensitivity of cultures isolated from clinical and pathological animal materials to various antimicrobial drugs. During bacteriological studies of 68 samples, cultures of microorganisms of the genus Escherichia, Salmonella, Pseudomonas, Proteus, Entorobacter, Hafnia, Citrobacter and Morganella were isolated. As a result of studies, the species diversity of microorganisms was dominated by the genus Escherichia coli - 28.8 % (n=21), Salmonella was isolated in 23 % (n=17) of cases. The resistance of microorganisms to antibacterial drugs was determined using the disco diffusion method. A significant part of the cultures of gram-negative bacteria showed resistance to doxycycline from the tetracycline group. Resistance of cultures to cefuroxime and kanamycin was also noted.
