CC BY
81
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 4 (84)
УДК 579.62:579.86
Биологические свойства микроорганизмов, выделенных из мочи собак при патологии мочевыделительной системы
Н.В. Морозова1,2, аспирантка, научный сотрудник
1 ФГБОУ ВО ОГАУ
2 ИКВС УрО РАН
Статья посвящена изучению видового состава и биологических свойств микроорганизмов, выделенных из мочи собак при патологии мочевыделительной системы (цистит и мочекаменная болезнь). Опыты in vitro проведены на 14 штаммах микроорганизмов разных видов, изолированных общепринятыми методами из мочи собак, при мочекаменной болезни и цистите. Идентификацию бактерий проводили на основании морфологических, тинкториальных и биохимических свойств, которые выявляли с использованием биохимических тест-систем «Lachema» («Erba Lachema s.r.o.», European Union). Установлено, что микроорганизмы, выделенные при МКБ у собак, выделялись в ассоциациях и монокультурах, а микроорганизмы, изолированные при цистите, чаще выделялись в монокультурах. Показано, что таксономический состав микрофлоры при изученных нозологических формах был одинаков с преобладанием стафилококков и E. coli. Изученные штаммы характеризуются определённым биопрофилем, при этом у E. coli значения АнтиНЬА и способности к инактивации лизоцима была выше у штаммов, выделенных из мочи при МКБ по сравнению с показателями при цистите, что может быть использовано при дифференциации штаммов. Полученные результаты свидетельствуют, что штаммы микроорганизмов, изолированные из мочи при заболеваниях мочевыделительной системы, характеризуются высокими показателями биологических свойств, что может быть использовано для подбора адекватной терапии при изученных патологиях.
Ключевые слова: микроорганизмы, биологические свойства, цистит, мочекаменная болезнь.
В практике ветеринарных специалистов повреждения органов мочевыделения являются одной из наиболее распространённых патологий у домашних животных. При этом с каждым годом отмечается тенденция к увеличению количества животных, страдающих болезнями мочеполовой системы [1, 2].
В структуре заболеваемости собак патология мочевыводящей системы по частоте регистрации и количеству летальных исходов занимает на современном этапе одно из ведущих мест наряду с болезнями сердечно-сосудистой системы, онкологическими заболеваниями и травматическими поражениями [3]. Причинами развития заболеваний мочевыделительной системы являются микроорганизмы патогенной и условно-патогенной природы, а также их способность длительно переживать в организме, являющаяся следствием эволюционно закрепившихся взаимоотношений симбионтов в системе «паразит - хозяин» [4].
В связи с тем что исследования, касающиеся изучения бактериальной микрофлоры, выделенной из мочи собак при патологии мочевыдели-тельной системы, крайне малочисленны, нами была поставлена цель: изучить видовой состав и биологические свойства микроорганизмов, выделенных из мочи собак при патологии моче-выделительной системы (цистит и мочекаменная болезнь).
Материал и методы исследования. Материалом для исследования послужили культуры Staphylococcus spp. (n = 6), Escherichia coli (n = 4), Pseudomonas aeruginosa (n = 1), Enterococcus fae-calis (n = 1), Proteus mirabilis (n = 2), выделенные
из мочи 11 собак разных пород, возрастов, пола, типа содержания при мочекаменной болезни (МКБ) и цистите, находящихся на лечении в ветеринарном центре «ВЕТДОКТОР» и ветеринарной клинике ООО «НПЦ «Инновационная ветеринария» (Оренбург). Для постановки диагноза проводили лабораторное исследование мочи и ультразвуковое исследование мочевыделительной системы.
Пробы мочи из мочевого пузыря отбирали в стерильные пробирки с соблюдением правил асептики и доставляли в бактериологическую лабораторию в течение 1 - 2 часов.
Выделение микроорганизмов в чистой культуре проводили бактериологическим методом. Количество микроорганизмов в 1 мл мочи (степень бактериурии) определяли методом секторных посевов [5], засевая на поверхность элективных сред, в качестве которых использовали желточно-солевой агар для выделения стафилококков; Enterococcosel-Agar (CONDA, Испания) и жёлчно-эскулиновый агар с азидом натрия (HiMedia, Индия) - для энтерококков; кровяной агар и среду Эндо - для энтеробак-терий и неферментирующих бактерий. Посевы бактерий инкубировали при 37 °С в течение 18 - 24 часов.
Идентификацию бактерий проводили общепринятыми методами на основании морфологических, тинкториальных и биохимических свойств.
Биохимические свойства микроорганизмов выявляли с использованием биохимических тест-систем «СТАФИ-тест», «ЭНТЕРО-тест», «НЕФЕРМ-тест «Lachema» («Erba Lachema s.r.o.», European Union).
ветеринария
Антилизоцимную и антигемоглобиновую активности микроорганизмов (АЛА и АнтиНЬА) определяли фотометрическим методом [6, 7], способность образовывать биоплёнки (БО) -по методике S. Stepanovic et al. [8], показатель адгезии микробных клеток (ПА) - по С. С. Ги-затулиной с соавт. [9]. Статистическую обработку проводили с помощью параметрических методов [10].
Результаты исследования. При бактериологическом исследовании было выделено 14 штаммов из всех проб мочи, при этом степень бактериу-рии варьировала от 103 КОЕ/мл до 108 КОЕ/мл. В составе микрофлоры, выделенной из мочи собак при заболеваниях мочеполовой системы, установлено преобладание стафилококков разных видов и Escherichia coli (табл. 1).
1. Таксономический состав микроорганизмов, выделенных из мочи собак при цистите и МКБ
Микрофлора мочи Число микроорганизмов, абс/%
МКБ цистит
Staphylococcus spp. 5 55,5 1 20
S. aureus 4 44,4 -
S. epidermidis - 1 20
S. saprophyticus 1 11,1 -
Escherichia coli 3 33,3 1 20
Pseudomonas aeruginosa 1 11,1 -
Proteus mirabilis - 2 40
Enterococcus faecalis - 1 20
Всего 9 100 5 100
В видовой структуре микроорганизмов, выделенных из мочи собак при мочекаменной болезни, лидирующее место среди уропатогенов занимали стафилококки, среди них: Staphylococcus aureus - 4 штамма, S. saprophyticus - 1 штамм; реже выделялись: E. coli - 3 штамма; Pseudomonas aeruginosa - 1 штамм.
У трёх животных (50 %) микроорганизмы выделялись в монокультуре и также у трёх - в ассоциации из двух видов (50 %). В монокультуре у двух животных были выделены золотистые стафилококки, у одного животного - E. coli. В двухкомпонентных ассоциациях доминировали кишечные палочки, которые выделялись совместно с S. aureus от одного животного, с S. saprophyticus - от одного животного также. Золотистый стафилококк совместно с P. aeruginosa выделен от одного животного.
При исследовании мочи у одного из пяти животных с циститом микроорганизмы бактериологическим методом не выделялись. Видовая структура была представлена: Proteus mirabilis - 2 штамма, S. epidermidis - 1 штамм; E. coli - одно животное, а также E. faecalis -одно животное.
Монокультуры были выделены в 75 % наблюдений (три собаки) и в ассоциациях двух видов в 25 % (одно животное). В монокультуре были изолированы S. epidermidis и P. mirabilis - 2 штамма. В двухкомпонентных ассоциациях совместно были выделены E. coli и E. faecalis.
Все исследованные микроорганизмы характеризовались наличием изученных биологических свойств. Значения БО и ПА у кишечных палочек, изолированных из мочи при цистите и МКБ, не различались между собой, тогда как выраженность АнтиНЬА и способности к инактивации лизоцима была выше у штаммов, выделенных из мочи при МКБ, по сравнению с показателями при цистите (24,9 ± 2,5 г/л; 2,9 ± 0,5 мкг/мл и 18,8 ± 4,7 г/л; 2,3 ± 0,1 мкг/мл соответственно).
У штаммов S. aureus, выделенных только у животных с МКБ, коэффициент БО составил 3,2 ± 0,5 у.е., выраженность АЛА — 1,2 ± 0,1 мкг/мл, АнтиНЬА — 8,4 ± 0,2 г/л и ПА — 87 ± 1,5 %; у изолята P aeruginosa значения этих признаков были равны 4,8 ± 0,7 у.е., 3,6 ± 0,3 мкг/мл, 32,5 ± 6,6 г/л, 74 ± 0,4%; у штамма S. saprophyticus - 3,3 ± 0,4 у.е., 1,5 ± 0,9 мкг/мл, 92 ± 4,3 %, способности к АнтиНЬА выявлено не было.
У штамма S. epidermidis, выделенного только из мочи собак, больных циститом, коэффициент БО составил 6,5 ± 0,4 у.е., АЛА — 0,2 ± 0,3 мкг/мл, АнтиНЬА — 2,8 ± 1,5 г/л и ПА - 76,5 ± 1,3 %; у изолята E. faecalis значения этих признаков были равны 4,2 ± 0,6 у.е., 1,5 ± 0,08 мкг/мл, 15 ± 1,5 г/л, 77 ± 3,4 % соответственно. Изоляты P. mirabilis обладали АЛА, равной 2,8 ± 0,1 мкг/мл, АнтиНЬА - 36,5 ± 1,5 г/л и ПА -63 ± 6,1 %, способности к БО у них выявлено не было.
Полученные результаты свидетельствуют, что наибольшее видовое разнообразие представлено в моче у собак при МКБ, чем при цистите. Микрофлора в обоих случаях имела приблизительно одинаковый спектр, с преобладанием стафилококков разных видов и E. coli. Показано, что штаммы микроорганизмов, изолированные из мочи при заболеваниях мочевыделительной системы, характеризуются высокими показателями биологических свойств, что может быть использовано для дифференциации штаммов, а также для подбора адекватной терапии при изученных патологиях.
известия оренбургского государственного аграрного университета
2020 • № 4 (84)
Выводы
1. Микроорганизмы, выделенные при МКБ у собак, выделялись в ассоциациях и монокультурах, а микроорганизмы, изолированные при цистите, чаще выделялись в монокультурах.
2. Таксономический состав микрофлоры при изученных нозологических формах был одинаков с преобладанием стафилококков и E. coli.
3. Изученные штаммы характеризуются определённым биопрофилем, при этом у E. coli значения АнтиНЬА и способности к инактивации лизоцима была выше у штаммов, выделенных из мочи при МКБ, по сравнению с показателями при цистите, что может быть использовано при дифференциации штаммов.
Литература
1. Динченко О.И. Особенности уролитиаза у собак и кошек в условиях мегаполиса (распространение, этиология, патогенез, диагностика и терапия): дис. ... канд. ветеринар. наук. М., 2005. 166 с.
2. Новикова М.В. Морфологические и биохимические изменения показателей крови и мочи у кошек при гидронефрозе в эксперименте // Учёные записки Казанской государственной
академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2010. № 1. Т. 204. С. 169 - 173.
3. Диагностика, профилактика и лечение мочекаменной болезни у животных: учебное пособие / Б.В. Уша, И.М. Беляков, С.Э. Жавнис [и др.]. М.: МГУПБ, 1999. 37 с.
4. Дерябина А.Н., Столбова О.А. Анализ распространения цистита у кошек в городе Тюмени // Инновационные процессы: потенциал науки и задачи государства: матер. междунар. науч.-практич. конф. Пенза, 2017. С. 269 - 272.
5. Feldman, J.M., Mahadeva A.V., Shapiro A.V. Quantitative op-definition of bacteria in clinical material // Laboratory business. 1984. № 10. P. 616 - 619.
6. Бухарин О.В. Персистенция патогенных бактерий. М.: Медицина, 1999. 365 с.
7. Щуплова Е.А., Фадеев С.Б., Бухарин О.В. Внутриэритроцитар-ная инвазия штаммов Escherichia coli с различным уровнем антигемоглобиновой активности в эксперименте // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015. № 4. С. 40 - 44.
8. Stepanovic S., Vukovic D., Hola V. et al. Quantification of biofilm in microtiter plates: overview of testing conditions and practical recommendations for assessment of biofilm production by staphylococci // APMIS. 2007. № 115. P. 891 - 899.
9. Гизатулина С.С., Биргер М.О., Кулинич Л.И. Способ оценки состояния микрофлоры кишечника человека по количеству адгезивно-активных колоний и типу адгезинов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 1991. № 4. С. 21 - 23.
10. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.
Морозова Наталья Викторовна, аспирантка, научный сотрудник ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный аграрный университет»
ФГБУН «Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза Уральского отделения Российской академии наук»
Россия, 460014, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18 Россия, 460000, Оренбург, ул. Пионерская, 11 E-mail: [email protected]
Biological properties of microorganisms isolated from the urine of dogs with urinary system pathology
Morozova Natalya Viktorovna, postgraduate, research associate Orenburg State Agrarian University
Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences 18, Chelyuskintsev St., Orenburg, 460014, Russia 11, Pionerskaya St., Orenburg, 460000, Russia E-mail: [email protected]
The article is devoted to the study of the species composition and biological properties of microorganisms isolated from the urine of dogs with pathology of the urinary system (cystitis and urolithiasis). In vitro experiments were conducted on 14 strains of microorganisms of various species, isolated by conventional methods from urine of dogs, with urolithiasis and cystitis. Identification of bacteria was carried out on the basis of morphological, tinctorial and biochemical properties, which were detected using biochemical test systems «Lachema» («Erba Lachema s.r.o.», European Union). It was found that microorganisms isolated in dogs with ICD were isolated in associations and monocultures, and microorganisms isolated in cystitis were more often isolated in monocultures. It was shown that the taxonomic composition of microflora in the studied nosological forms was the same with the predominance of staphylococci and E. coli. The studied strains are characterized by a specific bioprofile, while in E. coli, the values of AntiHbA and the ability to inactivate lysozyme were higher in strains isolated from urine with IBD compared with cystitis, which can be used for differentiation of strains. The results obtained indicate that strains of microorganisms isolated from urine in diseases of the urinary system are characterized by high biological properties, which can be used to select adequate therapy for the studied pathologies. Key words: microorganisms, biological properties, cystitis, urolithiasis.
DOI 10.37670/2073-0853-2020-84-4-206-208
-♦-
