CC BY-ND
37
ИЮНЬ №6 (267)
35
4.
5.
И 6.
Храмцов П.И. Методология изучения осанки в гигиене детей и подростков: Дисс. ... д-ра. мед. наук, 1998. 321 с.
Гурфинкель В.С. и др. Регуляция позы человека / В.С. Гурфинкель, Я.М. Коц, М.Л. Шик. М.: Наука, 1965. 256 с.
Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях: СанПиН 2.4.2.2821—10.
Контактная информация: Храмцов Пётр Иванович, тел.: 8 (495) 917-48-31, e-mail: pikhramtsov@gmail.com
Contact information: Khramtsov Peter, phone: 8 (495) 917-48-31, e-mail: pikhramtsov@gmail.com
-V-
УДК 66.022.39:576.851.49(282.247.33)
БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА САЛЬМОНЕЛЛ, ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ ВОДЫ РЕКИ ДОН
О.П. Панасовец
ФБУН «Ростовский научно-исследовательский институт микробиологии и паразитологии» Роспотребнадзора, г. Ростов-на-Дону, Россия
Проведено исследование биологических свойств сальмонелл, выделенных из воды реки Дон. Показано наличие факторов патогенности у выделенных штаммов: гемолитическая активность — в 36,8 % случаев, ДНК-азная активность — в 26 % случаев. Доза микроорганизмов, вызывающая гибель всех животных (LD10), не зависела от серовара сальмонелл и колебалась от 108 до 1010 КОЕ/мл. Показано, что многие изученные штаммы сальмонелл имели множественную устойчивость к антибиотикам. Ключевые слова: сальмонеллы, факторы патогенности, антибиотикорезистент-ность, водные объекты.
O.P. Panasovets □ BIOLOGICAL PROPERTIES OF SALMONELLA ISOLATED FROM WATER OF THE RIVER DON □ FBSE «Rostov Scientific Research Institute of Microbiology and Parasitology» of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being, Rostov-on-Don, Russia.
There was carried out a study of the biological properties of Salmonella isolated from the water of the river Don. The presence of pathogenicity factors in the isolated strains was shown: hemolytic activity — in 36.8 % of cases, DNA-ase activity — in 26 %. The dose of microorganisms causing the death of all animals (LD100), did not depend on the Salmonella serovar and ranged from 10 in 8th degree to 10 in 10th degree cfu/ml. It has been shown that many of the Salmonella strains studied, had multiple resistance to antibiotics. Key words: Salmonella, pathogenicity factors, antibiotic resistance, water bodies.
Сальмонеллы являются возбудителями опасных токсикоинфекций. Они патогенны как для человека, так и для животных. Сальмонеллёзы занимают ведущие позиции среди инфекционных заболеваний во всем мире. При этом сальмонеллы способны длительно сохраняться и размножаться в таких объектах окружающей среды, как вода и почва, через которые могут передаваться человеку и животным.
На возникновение инфекции оказывает влияние серовар сальмонелл, штамм, заражающая доза, характер передачи инфекционного агента, а также иммунный статус хозяина. Немаловажную роль в патогенности этих бактерий играет и приобретенная резистентность к антибиотикам.
Бесконтрольное применение антибактериальных препаратов в медицине, ветеринарии и пищевой промышленности приводит к выработке механизмов устойчивости к ним у микроорганизмов, в том числе и сальмонелл. При этом устойчивость сальмонелл одновременно к нескольким препаратам приводит к более длительному и тяжелому течению болезни. Контроль за появлением устойчивых штаммов сальмонелл и изучение механизмов резистентности являются важной задачей для органов здравоохранения [1, 6, 7].
Необходимо отметить, что, несмотря на выделение сальмонелл в значительном количестве из водных объектов [2], их биологические свойства, с учетом современных
36
ЗНиСО ИЮНЬ № (267)
фенотипических и генотипических характеристик, в условиях антропогенного и техногенного воздействия на водные объекты практически не изучались.
Исследования в этом направлении являются актуальными, так как позволяют определить адаптационные возможности сальмонелл и будут способствовать совершенствованию системы эпидемического мониторинга за сальмонеллёзами и при разработке профилактических мероприятий.
Цель работы — изучение биологических свойств сальмонелл, выделенных из воды реки Дон.
Материалы и методы. Выделение и идентификацию сальмонелл из воды проводили согласно разработанным нами методическим рекомендациям [4, 5].
Клинический материал засевали прямым посевом на чашки с висмут-сульфит агаром, агарами Эндо и Плоскирева, а также методом подращивания в накопительной питательной среде с пересевом на вышеуказанные твердые питательные среды. Идентификацию выделенных сальмонелл проводили согласно общепринятым методикам.
Вирулентность оценивали путем введения 1 мл суточной культуры исследуемых штаммов внутрибрюшинно лабораторным мышам весом 16—18 г. Для определения вирулентности испытуемых штаммов сальмонелл пользовались заражающими дозами 1 000, 10 000, 100 000, 1 000 000, 1 000 000 000 КОЕ/мл. В качестве контрольной группы использовали мышей, которым не вводили тест-штаммы сальмонелл. Расчет LD100 и Ь050 проводили с помощью пробит-анализа. Работу с животными осуществляли в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных».
Определение гемолитической активности проводили с помощью пересева тест-штаммов на 5% кровяной агар. ДНК-азную активность проверяли с помощью посева выделенных штаммов сальмонелл на 2 % мясо-пептонный агар с добавлением сухой ДНК крупного рогатого скота в количестве 1 мг на 1 мл среды.
Оценку чувствительности выделенных штаммов сальмонелл к антибактериальным препаратам проводили диско-диффузионным методом [3]. Определялась чувствительность микроорганизмов к следующим химиотера-певтическим препаратам, рекомендованным для лечения больных сальмонеллёзом: бета-лактамы (ампициллин, амоксициллин, имипенем, цефотаксим, цефтриаксон),
аминогликозиды (гентамицин, канамицин, амикацин), хинолоны (офлоксацин, ципроф- ^ локсацин, моксифлоксацин), тетрациклины ^ (доксициклин), фосфомицин. Для контроля 3= метода использовали чувствительные к антибиотикам эталонные штаммы: E. coli ATCC 25922, S. aureus ATCC 29213 и P. aeruginosa с= ATCC 27853. ^
Результаты и обсуждение. За период изучения исследовано 250 проб воды реки Дон. Всего из общего количества исследованных проб воды выделено 209 культур сальмонелл 33-х сероваров. Частота выделения сальмонелл группы В составила 51,67 %, группы С — 20,57 %, группы Д — 17,22 %, группы Е — 10,54 %. Среди сальмонелл группы В чаще встречались S. derby (10,8 %) и S. Typhimurium (9,8 %); группы С - S. Utah (9,8 %); группы Д — S. Enteritidis (9,8 %); группы Е — S. Oxford, S. Virchow (по 3,92 %).
Штаммы были типичными по биохимическим признакам: образовывали сероводород, утилизировали цитрат Симмонса, сбраживали глюкозу и маннит с образованием газа и кислоты, не утилизировали сахарозу, лактозу и мочевину; реакции Фогеса—Проскауэра и на индол отрицательны. Изучаемые культуры сальмонелл были типичными в реакции агглютинации на стекле.
Для сравнительной оценки биологических свойств сальмонелл были исследованы и клинические штаммы, выделенные от больных, поступивших на лечение в инфекционное отделение № 5 МБУЗ «Городская больница № 1 им. Н.А. Семашко г. Ростова-на-Дону». Данные штаммы также обладали типичными биохимическими, серологическими свойствами и принадлежали к четырем серологическим группам: В, С, Е и D. Сальмонеллы, выделенные от больных людей, относились к пяти сероварам. В отличие от штаммов, выделенных из водной среды, из клинического материала наиболее часто выделены сальмонеллы группы D: S. Enteritidis (63,4 %). Сальмонеллы группы В по частоте находок были на втором месте: S. Typhimurium (24,3 %). А сальмонеллы групп C и Е: S. London, S. Virchow, S. Newport, — были представлены единичными находками.
При изучении вирулентности выделенных из воды сальмонелл установлено, что LD100 колебалась от 108 до 1010 КОЕ/мл (см. табл.). Данные штаммы обладают высокой вирулентностью и способны вызвать заболевания, особенно у детей и людей с низким иммунным статусом, например, при купании, что повышает эпидемическую опасность водоема. Важно отметить, что вирулентность
ИЮНЬ №6 (267)
37
Таблица 1. Летальная доза сальмонелл, выделенных из водной среды
ц
Штамм сальмонелл LD100 (КОЕ/мл)
S. Typhimurium 1,8 x 108 ± 3,8 x 107
S. Typhimurium 2,1 x 1010 ± 3,5 x 109
S. Typhimurium 7,5 x 109 ± 6,1 x 108
S. Enteritidis 1,4 x 108 ± 2,4 x 106
S Enteritidis 1,6 x 108 ± 1,6 x 107
S. Enteritidis 1,7 x 108 ± 5,8 x 107
S. Enteritidis 1,8 x 1010 ± 4,4 x 109
S. Enteritidis 1,8 x 108 ± 2,4 x 107
S. Enteritidis 1,4 x 109 ± 1,0 x 108
S. Bredeney 1,6 x 109 ± 3,1 x 108
S. Bedeney 1,6 x 109 ± 9,8 x 107
S. Bredeney 1,7 x 108 ± 5,2 x 107
S. Derby 1,5 x 109 ± 8,2 x 107
S. Newport 1,9 x 108 ± 3,9 x 107
S. Virchow 1,6 x 1011 ± 3,8 x 1010
S. Virchow 1,4 x 1010 ± 8,2 x 108
S. Virchow 1,6 x 108 ± 1,5 x 107
S. Anatum 1,7 x 108 ± 2,5 x 107
S. Anatum 2,4 x 1010 ± 3,8 x 109
S. Oxford 1,4 x 108 ± 2,5 x 107
S. Tinda 1,7 x 1010 ± 2,5 x 109
не зависела от серовара и от серологической группы, к которой принадлежит изучаемый штамм сальмонелл.
Наряду с этим нами изучена вирулентность клинических штаммов сальмонелл. Заражающая доза сальмонелл, при которой погибали все подопытные животные, была ниже, чем у водных штаммов, и колебалась от 103 до 107 КОЕ/мл.
Важными факторами патогенности сальмонелл являются гемолитическая и ДНК-азная активность. На кровяном агаре гемолиз образовывали 36,8 % изучаемых «диких» штаммов, а способность образовывать ДНК-азу отмечена в 26 % случаев. Клинические штаммы чаще обладали гемолитической и ДНК-азной активностью: 64 и 28 % соответственно. В тоже время факторы патогенности детерминированы генетически. Отсутствие фенотипического проявления того или иного фактора у штаммов, выделенных из окружающей среды, свидетельствует скорее о приспособленности к условиям обитания во внешней среде. Попав в организм хозяина, они восстанавливают свои свойства, а следовательно, и патогенность.
Определение чувствительности к антибактериальным препаратам является необходимым этапом в изучении свойств сальмонелл, а также ключевым моментом при прогнозировании рисков заболеваемости населения сальмонеллёзами. Нами проведен цикл исследований по определению чувствительности сальмонелл, выделенных из воды и клинического материала.
Выделенные из воды сальмонеллы в 100 % случаев были высокочувствительны к цефозалину, фосфомицину, амикацину и спарфлоксацину. Менее чувствительны — к гентамицину, ампициллину, амоксициллину, ципрофлоксацину, офлоксацину и имипе-нему (78,9%). К доксициклину оказались устойчивыми 94,7 % штаммов (рис. 1).
Стоит отметить, что выделенные из воды сальмонеллы были в 100 % случаев резистентны к эритромицину, рифампицину, фурадонину.
100 100
100
94,7
100
# # # # ^ ^ # # # # # # # ^ ^^ J^^.^J1^^^ ^ ¿t Jt j* ^
«Г
■ резистентные штаммы (%) Рис. 1. Чувствительность к антибиотикам сальмонелл, выделенных из воды реки Дон
30 ЗНиСО ИЮНЬ №С (267)
■ не чувствительные штаммы {%)
Рис. 2. Чувствительность к антибиотикам сальмонелл, выделенных из клинического материала
В отличие от «диких» штаммов сальмонелл, клинические изоляты были в 100% случаев чувствительны лишь к амикацину и фосфомицину. Наиболее чувствительными эти штаммы оказались к гентамицину — в 82,4 % случаев, фосфомицину — в 79,4 % случаев, а также к амикацину — 67,6 % случаев. К имипенему и амоксициллину были чувствительны 50 % исследуемых штаммов. Уровень резистентности сальмонелл был выше к ампициллину — 47 %, а также док-сициклину — 91,2 % (рис. 2).
Важно отметить, что полирезистентные штаммы были выявлены как среди клинических культур сальмонелл, так и среди штаммов, выделенных из воды, что повышает потенциальный риск возникновения саль-монеллёзов, передаваемых водным путем.
Выводы. За период исследования из воды реки Дон выделено 209 культур сальмонелл 33-х сероваров. Частота выделения сальмонелл группы В составила 51,67 %, группы С — 20,57 %, группы Д — 17,22 %, группы Е - 10,54 %.
Вирулентность выделенных штаммов (LD100) колебалась от 108 до 1010 КОЕ/мл и не зависела от серовара.
Выделение полирезистентных штаммов сальмонелл, обладающих высокой вирулентностью, повышает эпидемическую опасность водоема и увеличивает потенциальный риск возникновения сальмонеллёзов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дьяченко А.Г. и др. Факторы вирулентности сальмонелл и патогенез сальмонеллезной инфекции / А.Г. Дьяченко, А.А. Демьянова, И.М. Балута
//Микробиология и биотехнология. 2010. № 4. С. 26—43.
2. ЖуравлёвП.В. и др. Санитарно-бактериологическая характеристика воды Цимлянского водохранилища / П.В. Журавлёв, В.В. Алешня, О.П. Панасовец, В.А. Гордеев [и др.] //Здоровье населения и среда обитания. 2012. № 4. С. 8—11.
3. Методические указания по определению чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: МУК 4.2.1890—04 (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 04.03.2004). М.: Минздрав России, 2004 г.
4. Использование готовой к применению питательной среды для выделения сальмонелл из водных объектов: МР 07-03-10/3846а от 04.07.2012. М., 2012.
5. Панасовец О.П. и др. Новая накопительная питательная среда и методика ее применения для выделения сальмонелл из водных объектов / О.П. Панасовец, В.В. Алешня, П.В. Журавлев, Г.Т. Айдинов [и др.] //Здоровье населения и среда обитания. 2012. № 4. С. 31—33.
8. Swearingen M.C. et al. Virulence of 32 Salmonella Strains in Mice / M.C. Swearingen, S. Porwollik, P.T. Desai, M. McClelland [et al.] //PLoS ONE. 2012. 7(4).
9. Thi Thu Hao Van et al. The antibiotic resistance characteristics of non-typhoidal Salmonella enterica isolated from food-producing animals, retail meat an humans in South East Asia / Thi Thu Hao Van, Hoang Nam Kha Nguyen, Peter M. Smooker, Peter J. Coloe //Int. Journal of Food Micr. 2012. № 154. P. 98—106.
Контактная информация:
Панасовец Ольга Петровна, тел.: 8 (863) 234-70-55, e-mail: rostovniimp@mail.ru
Contact information: Panasovets Olga, phone: 8 (863) 234-70-55, e-mail: rostovniimp@mail.ru
