Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Микробиоценозы при кишечных инфекциях у собак на территории Прибайкалья
ВАК РФ 06.02.02, Кормление сельскохозяйственных животных и технология кормов
Автореферат диссертации по теме "Микробиоценозы при кишечных инфекциях у собак на территории Прибайкалья"
ПЛИСКА Анна Александровна
МИКРОБИОЦЕНОЗЫ ПРИ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЯХ У СОБАК НА ТЕРРИТОРИИ ПРИБАЙКАЛЬЯ
06.02.02 - ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук
5 ДЕК т
Барнаул, 2013
005541919
Работа выполнена на кафедре микробиологии, эпизоотологии, паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Алтайский государственный аграрный университет».
Научный руководитель:
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
Барышников Петр Иванович, доктор ветеринарных наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии, эпизоотологии, паразитологии и ветеринарно-санитарной экспертизы ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» (г. Барнаул).
Разумовская Валентина Владимировна, доктор ветеринарных наук, начальник Алтайской краевой ветеринарной лаборатории (г. Барнаул).
Шаньшин Николай Васильевич, кандидат ветеринарных наук, заведующий лабораторией незаразных болезней животных Всероссийского НИИ пантового оленеводства (г. Барнаул).
ФГБОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина» (г. Омск).
Защита диссертации состоится «26» декабря 2013 г. 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.002.02 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» по адресу: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98, тел./факс 8 (3852)313970.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет» (656049, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98).
Автореферат разослан « ¿,0 » г.
Ученый секретарь диссертационного совета
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Сложность и многогранность задач современной ветеринарии состоит в необходимости защиты животных от инфекционных болезней. Особую важность имеет борьба с болезнями, общими для человека и животных, в т.ч. собак, разделяющих с человеком около 10 % разновидностей бактерий. Патология собак включает широкий спектр инфекционных заболеваний. Среди них значительно распространенными являются кишечные инфекции, регистрируемые преимущественно у щенков, молодых собак с пониженной резистентностью, заболеваемость которых достигает 40 %, а смертность среди заболевших-45-50 % (Швачкина И.В., 2000; Бутенков А.И., 2005). Кишечные инфекции собак могут быть обусловлены как вирусными, так и бактериальными агентами (Широбокова М.А., 1992; Сидоров И.В. с соавт., 2001; ПоловинкаВ.В., 2005). Бактериальные кишечные инфекции представлены (наряду с другими формами) эшерихиозами и заболеваниями, вызванными условно-патогенными бактериями семейства Enterobacteriaceae. Гастроэнтериты и гастроэнтероколиты, вызываемые эшерихиями, распространены повсеместно и поражают животных различных видов, поэтому представляют одну из сложных проблем для современной ветеринарии (Онищенко И.С., 2008.). Возбудителями эшерихиозов являются диареегенные кишечные палочки: энте-ропатогенные, энтероинвазивные, энтеротоксигенные, энтерогеморрагические, энтероагрегирующие и диффузно-агрегирующие (Strockbine N.A. et al., 1986; Lee J.H. et al., 2000). Как отмечает A.C. Муханова (2010), диарея, обусловленная патогенными Е. coli, является важной и частой проблемой здоровья домашних животных. Несмотря на достаточно широкое изучение диареегенных кишечных палочек в медицине, в ветеринарии проведены отдельные исследования по выявлению частоты их выделения и бактерионосительства среди различных видов животных, в т.ч. собак. При этом нет достаточных данных об их патогенных свойствах и резистентности к антимикробным препаратам (Онищенко И.С., 2008).
Также следует отметить неуклонно возрастающую роль условно-патогенных представителей семейства Enterobactericeae в возникновении инфекционной патологии животных (Лезова A.A., 2006), что диктует необходимость изучения и оценки их патогенного потенциала. Гетерогенность микробных популяций условно-патогенных энтеробактерий (УПЭ) по фенотипическим признакам (факторы адгезии, инвазии, персистенции) свидетельствует о необходимости установления уровня их патогенности при оценке этиологической значимости в инфекционной патологии (Михайлова JI.B., 2011; Бондарен-коВ.М.,2011).
В последние годы получает широкое распространение изучение вопросов ассоциативных (ассоциированных) заболеваний (Олескин A.B. с соавт., 2000; Курбанмагомедов К.Б., 2009; Терехов В.И. с соавт., 2011 и др.), составляющих
большую часть болезней инфекционной природы и представляющих большую опасность для животных (Коромыслов Г.Ф., 1998; Терехов В.И., 1999; Ефимова М.А., 1999; Равилов А.З. с соавт., 2000; Красиков А.П., 2000; Афанасен-ко В.И., 2000; Лобанова Н.В., 2004; Шаньшин Н.В., 2004; Гусев В.В. с соавт., 2004; Малошевич В.Э., 2005; Ковальчук Н.М., 2005). Наблюдается увеличение роли ассоциированных инфекций, вызванных комплексом различных этиологических агентов (Большаков А.Л.,1998; Сафин М.А. с соавт., 1998; Бересте-нева Е.В., 2003; Апатенко В.М., 2005; Параева О.М., 2007; Малахеева Л.И., 2008; Латышев С.Н., 2009; Терехов В.И. с соавт., 2011).
Учитывая рост смешанных инфекций, перед специалистами ветеринарной медицины возникают новые требования при проведении диагностических исследований. Правильно оценить сложившуюся эпизоотическую ситуацию, эффективно спланировать профилактические мероприятия возможно лишь в случае полного представления о структурном составе этиологически значимых инфекционных агентов, входящих в состав ассоциаций.
Одной из причин распространения ассоциировашшх инфекций явилось появление антибиотикорезистентных микроорганизмов (Светоч Э.А., 1992; Бойко Н.В. с соавт., 2010). В настоящее время резистентные и множественно резистентные формы встречаются практически у всех клинически значимых микроорганизмов (Страчунский Л .С., 2002; Богданов М.Б. с соавт., 2004). Как указывают Н.В. Данилевская (2005), Н.В. Пименов (2006), в настоящее время наблюдается отсутствие эффективности многих препаратов последних поколений, которые никогда не назначали не только животным, использованным в эксперименте, но и в целом в ветеринарной медицине. В связи с этим распространение антибиотикорезистентных штаммов в ветеринарии требует изучения чувствительности возбудителей инфекционных заболеваний животных, в т.ч. собак, к антимикробным препаратам (АМП) различных поколений и фармакологических групп, а также рациональной организации антибиотикотерапии (Данилевская Н.Б., 2010).
Исходя из вышеизложенного, целью работы является: изучить таксономическую характеристику кишечных инфекций у собак (ассоциированных и моновариантов), биологические свойства и антибиотикорезистентность их возбудителей на территории Прибайкалья.
Для выполнения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить нозологический профиль инфекционной патологии собак на территории Прибайкалья на основе сбора и систематизации данных государственной ветеринарной статистической отчетности.
2. Изучить таксономическую характеристику и свойства бактерий кишечного микробиоценоза здоровых собак.
3. Выявить структурный состав этиологически значимых инфекционных агентов при кишечных ассоциированных и моно-инфекциях бактериальной этиологии у собак на изучаемой территории.
4. Изучить биохимические характеристики и фенотипические маркеры патогенности возбудителей кишечных инфекций у собак (антилизоцимная, адгезивная, гемолитическая, протеолитическая активность, продукция щелочной фосфатазы и ДНКазы). Дать сравнительную оценку биологической активности микроорганизмов в микробных ассоциациях и в монокультурах.
5. Определить антибиотикорезистентность микроорганизмов, выделенных от собак при кишечных ассоциированных и моно-инфекциях, с целью определения эффективного антимикробного препарата при лечении больных собак.
6. Создать и зарегистрировать базу данных для дальнейших исследований по изучению этиологических возбудителей кишечных инфекций собак, их фенотипических маркеров патогенности на территории Прибайкалья.
Научная новизна работы. Изучен спектр микроорганизмов, выделенных из кишечника здоровых собак на территории Прибайкалья, их биологическая активность и уровень антибиотикорезистентности.
Выявлен нозологический профиль инфекционных болезней собак на изучаемой территории. Показана роль кишечных инфекций в инфекционной патологии собак. Установлено, что кишечные инфекции у собак с одинаковой частотой протекают в виде ассоциированных и моновариантов. Показаны различия в частоте встречаемости моно- и ассоциированного вариантов кишечных инфекций у собак разных возрастов и пород.
Выявлены основные этиологические агенты, вызывающие кишечные инфекции у собак. Определен диапазон серологических вариантов эшерихий. Изучены патогенные свойства возбудителей эшерихиозов и инфекций, вызываемых условно-патогенными энтеробактериями. Выявлена их фенотипическая гетерогенность. Установлен более высокий уровень патогенности (вирулентности) энтеробактерий в микробных ассоциациях по сравнению с монокультурами. Получены данные о распространенности антибиотикорезистентных штаммов среди эшерихий и других энтеробактерий - возбудителей кишечных инфекций у собак, установлены уровни устойчивости к АПМ различных фармакологических групп, а также к р-лактамным препаратам. Выявлен более высокий уровень антибиотикорезистентности у энтеробактерий в микробных ассоциациях по сравнению с моновариантами.
Теоретическая и практическая значимость работы. Проведен анализ всех инфекционных болезней собак бактериальной этиологии за 8 лет и дана оценка нозологического профиля инфекционной патологии собак на территории Прибайкалья. Получены данные о частоте выделения диареегенных кишечных палочек разных групп и условно-патогенных энтеробактерий от больных собак на изучаемой территории. Установлены данные по фенотипи-ческим свойствам исследованных микроорганизмов, что вносит вклад в оценку их этиологической значимости при кишечных инфекциях у собак. Проведена систематизация регистрации кишечных инфекций собак, биологических
особенностей и антибиотикорезистентности их возбудителей (моноварианты и микробные ассоциации) с созданием базы данных для оптимизации мониторинга данных инфекций на территории Прибайкалья.
Материалы исследований используются в практике работы ФГБУ «Иркутская межобластная ветеринарная лаборатория»; внедрены в учебный процесс на кафедре специальных ветеринарных дисциплин ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» для обучения ветеринарных специалистов (протокол заседания № 2 от 18.09.2013 г.), на кафедре эпидемиологии и микробиологии ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» (актвнедрения№23 от 17.05.2013 г.). Разработаны методические рекомендации «Методы определения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам», утвержденные Методическим советом ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» (11.04.2013 г.).
По результатам исследований получено Свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) о государственной регистрации БД № 2011620749 от 7.10.2011 г. «Биологические свойства и антибиотикоустойчивость микроорганизмов, выделенных из различных биотопов собак».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Бактериальные кишечные инфекции в нозологическом профиле инфекционной патологии собак. Ассоциированные и моно-инфекции у собак.
2. Этиологический спектр возбудителей бактериальных кишечных ассоциированных и моно-инфекций у собак, доминирующие возбудители, диапазон серологических вариантов патогенных эшерихий, состав условно-патогенных энтеробактерий и стафилококков; уровень их патогенности (вирулентности) и антибиотикочувствительности. Микробиоценоз кишечника здоровых собак.
3. Формирование базы данных по бактериальным кишечным инфекциям собак (ассоциированные и моноварианты), уровня их патогенности и антибиотикочувствительности для оптимизации мониторинга бактериальных инфекций на территории Прибайкалья.
Публикации результатов исследований. Основные положения диссертационной работы нашли отражение в 10 научных публикациях, в т.ч. 3 - в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций, 1 - в методических рекомендациях.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на конференциях разного уровня: II Сибирский конгресс «Актуальные вопросы ветеринарной медицины», г. Новосибирск, 2010 г.; X Международная Байкальская научно-практическая конференция, г. Иркутск, 2010 г.; III Межрегиональный семинар «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за острыми кишечными инфекциями, г. Иркутск, 2010; XI Меж-
дународная Байкальская научно-практическая конференция по проблемам ветеринарной медицины, г. Иркутск, 2011 г.; Международная научн.-практ. конф. «Актуальные вопросы ветеринарной медицины Сибири» (к 100-летию профессора В.Р. Филиппова), г. Улан-Удэ, 2013; научн.-практ. конф. с между-нар. участием «Актуальные проблемы современной инфекгологии», г. Иркутск, 2013; IV Межрегиональный семинар «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за инфекционными заболеваниями», г. Иркутск, 2013.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, главы результатов собственных исследований, состоящих из шести подглав, а также главы заключение, включающей обсуждение полученных результатов, выводы, практические рекомендации, приложение. Работа изложена на 163 страницах, иллюстрирована 27 рисунками и 11 таблицами. Список литературы содержит 210 работ, из них 177 отечественных и 33 зарубежных авторов.
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Материалы и методы исследований
В работе представлены результаты изучения микроорганизмов (диарееген-ные эпТерихии, условно-патогенные энтеробактерии, кокки), выделенных от собак с кишечными инфекциями (из ветеринарных клиник «Смайл» г. Иркутска и факультетского клинико-экспериментального отдела Иркутской государственной сельскохозяйственной академии), а также от здоровых собак (из питомников К-9 и МВД для собак г. Иркутска) за период 2009-2011 гг. В исследовании участвовали собаки трех пород («спаниель», «кавказская овчарка», «немецкая овчарка») в возрасте от 2,5 месяцев до 1 года. Исследования выполнены на базе бактериологического отдела Иркутской межобластной ветеринарной лаборатории. Объем выполненных исследований представлен в таблице 1.
Таблица 1
Объекты и объем выполненных исследований
Направление исследований Животные Всего
больные здоровые
Кол-во обследованных собак 27 16 43
Кол-во выделенных и идентифицированных микроорганизмов 43 37 80
Кол-во штаммов, у которых определены биохимические свойства и фенотипические маркеры патогенности (адгезивная, антилизоцимная, гемолитическая, протеолитическая активность, продукция ДНКазы и фосфатазы) 43 37 80
Кол-во штаммов, у которых изучена резистентность к антимикробным препаратам 41 37 78
Определение вирулентности (кол-во штаммов / кол-во биопроб) 35/105 33/99 68/204
Для анализа эпизоотологической обстановки по инфекционной патологии собак за 2004-2011 гг. использованы данные учета, отчетности ФГБУ «Иркутская межобластная ветеринарная лаборатории». Всего было проанализировано 3967 случаев инфекционных заболеваний собак за указанный период.
Отбор проб (смывы с прямой кишки собак), выделение культур микроорганизмов, их идентификацию проводили по общепринятым методикам (Методические указания по бактериологической диагностике колибактериоза (эшери-хиоза) животных» МСХ и продовольствия РФ № 13-7-2/1759 от 11.10.1999 г.; Справочник..., 1982; Методические указания..., 1984; Определитель бактерий Берджи, 1997; Поздеев O.K., 2002; Медицинская микробиология, 2002; Мар-ри П.Р., 2006 и др.). Определение биохимических свойств микроорганизмов проводили с помощью тест-систем для биохимической идентификации ПБДЭ, а также «Enterotest» фирмы Lachema (Чехия). Серологическую идентификацию культур эшерихий осуществляли в соответствии с «Методическими указаниями по бактериологической диагностике колибактериоза (эшерихиоза) животных» с использованием сывороток О-коли агглютинирующих (производство ФГУП «Армавирская биофабрика»). Определение адгезивной активности микроорганизмов проводили по методу С.С. Гизатуллиной с соавт. (Способ оценки ..., 1991), протеолитической, ДНКазной и фосфатазной активности - согласно общепринятым методам (Частная медицинская микробиология..., 2005), анти-лизоцимной активности (АЛА) — по методике, разработанной О.В. Бухариным (Бухарин О.В., 1999). Определение антибиотикорезистентности микроорганизмов и оценку результатов проводили в соответствии с МУК 4.2.1890-04 «Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам» диско-диффузионным методом с использованием паспортизованных наборов дисков (производства НИЦФ, г. С-Петербург) и среды Мюллер - Хинтона.
Вирулентность микроорганизмов оценивали in vivo методом биопроб (с использованием трех лабораторных животных для каждой бактериальной культуры; время наблюдения - 6,24,48,72 часа и 10 суток) согласно «Методическим указаниям по бактериологической диагностике смешанной кишечной инфекции молодняка животных, вызываемой патогенными энтеробактериями» № 13-7-2/1759 от 11.10.1999 г. Эксперименты проводили на беспородных белых мышах в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденными МЗ СССР (1977) и «Международными рекомендациями по проведению медико-биологических исследований с использованием животных» (1986).
Вирусные инфекционные болезни собак исключали в соответствии с «Инструкцией по применению набора для выявления антигена вируса чумы собак им-муноферментным анализом (ИФА), регистрационный номер ПВР-1 -1.0/00308», утвержденной Россельхознадзором 12.08.2010 г., и «Инструкцией по применению набора для выявления антигенов парвовируса собак, вирусов энтерита норок и
панлейкопении кошек иммуноферментным анализом (ИФА), регистрационный номер ПВР-1-1,0/00325», утвержденной Россельхознадзором 12.08.2010 г. Для исследования использовали коныонктивальные и назальные смывы.
Статистические методы. Статистическую обработку результатов исследований проводили с использованием общепринятых критериев статистики (Лакин Г.Ф., 1980; Гланц С., 1999 и др.). Для оценки различий полученных результатов применяли критерии Стьюдента, при сравнении попарно связанных выборок — критерий знаков. Различия между сравниваемыми параметрами считали статистически значимыми при р < 0,05. Определение многолетней динамики проводили с использованием уравнения прямой линии.
2.2. Результаты исследований 2.2.1. Ретроспективный анализ инфекционной патологии собак на территории Прибайкалья
В течение периода с 2004 по 2011 гг. инфекционная патология собак на территории Прибайкалья была представлена широким спектром инфекций бактериальной и вирусной этиологии, а также микозами. При этом в структуре инфекционных заболеваний собак ведущая роль принадлежала бактериозам (87,5 %). Удельный вес других инфекций оказался значимо меньшим (вирусные инфекции - 3,3 %; микозы - 9,2 %). Бактериальные инфекции доминировали в структуре инфекционной патологии собак в течение всего периода наблюдения, составляя 90,1 % в 2004 г. и 87,5 % в 2011 г. Наиболее высокой доля бактериозов оказалась в 2005-2007 гг. (более 98 %). Бактериальные инфекции собак были представлены стафилококкозами, стрептококкозами, псевдомонозами, лептоспи-розами, колибактериозами и инфекциями, вызванными условно-патогенными энтеробактериями. В многолетнем аспекте в структуре инфекционных заболеваний собак имело место увеличение (практически в два раза) доли колибактериоза (коэффициент регрессии +0,04) и инфекций, вызванных условно-патогенными представителями семейства Enterobacteriaceae (коэффициент регрессии +1,1).
2.2.2. Характеристика кишечного микробиоценоза здоровых собак
Проведенные исследования показали, что у здоровых собак большую часть всех выделенных микроорганизмов составили представители семейств Enterobacteriaceae и Micrococcaceae (48,6 и 40,5 % соответственно). При этом среди энтеробактерий доминировали непатогенные штаммы E.coli (77,8 % от штаммов данного семейства или 37,8 % от всех изолятов). Помимо непатогенных штаммов Е. coli от здоровых собак были получены условно-патогенные энтеробактерии родов Proteus (вид P.mirabilis) и Citrobacter (виды C.freundii, C.diversus и C.amalanaticus) (22,2 % от штаммов данного семейства). Среди бактерий семейства Micrococcaceae изолированы штаммы рода Staphylococcus семи видов, среди которых преобладали коагулазоотри-цательные стафилококки — S.gallinarum, S.epidermidis, S.capitis и S.xylosus
9
(53,3 %). Помимо бактерий семейств ЕшегоЬас!ег1асеае и Мгсгососсасеае микробиоценоз кишечника здоровых собак был представлен штаммами семейства Б1гер1ососсасеае (род ЕШегососст, вид Е./еасаНя), составившими 10,8 % от всех изолятов (табл. 2).
Таблица 2
Спектр изолятов, выделенных из кишечника здоровых собак
Микроорганизмы % от штаммов данного семейства % от всех изолятов
Непатогенные E.coli 77,8 37,8
Citrobacter spp. 16,7 8,1
Prmirabilis 5,5 2,7
Семейство Enterobacteriaceae 100,0 48,6
S.aureus 26,7 10,8
S.intermedius 13,2 5,4
S.xyicus 6,7 2,7
S.gailinarum 26,7 10,8
S.epidermidis 13,3 5,4
S. capitis 6,7 2,7
S.xylosus 6,7 2,7
Семейство Micrococcaceae 100,0 40,5
E.feacalis 100,0 10,8
Семейство Streptococcaceae (E.feacalis) 100,0 10,8
2.2.3. Характеристика кишечного микробиоценоза больных собак
У больных собак кишечные инфекции были представлены преимущественно (р<0,05) эшерихиозами (76,7 %), вызванными диареегеннымиE.colr, пятая часть инфекций (23,3 %) была обусловлена условно-патогенными бактериями семейства Enterobacteriaceae, представленными штаммами трех родов {Citrobacter, Enterobacter и Proteus).
Установлено, что серологические варианты эшерихий, возбудителей кишечных инфекций, имеют довольно широкий диапазон, что согласуется с данными литературы. В частности, J. Nataro et al. (1998), С. Toma et al. (2003), С. Welinger-Olsson et al. (2005) и другие авторы показали выделение эшерихий различных серотипов при спорадических случаях и эпизоотиях.
В данных исследованиях при эшерихиозах были верифицированы диаре-егенные кишечные палочки 14 серотипов, при этом чаще других встречались Е.coli 08 (17,4 %), 018 и 015 (по 13,0 %). Встречаемость эшерихий других серотипов варьировала от 4,3 до 8,7 % (рис. 1).
Кишечные инфекции у собак протекали как в виде ассоциированных инфекций, так и в виде моно-варианта. При этом обращает на себя внимание высокая частота встречаемости ассоциированных инфекций - 51,9 %. Ассоциативный характер кишечных инфекций у животных различных пород подтверждается работами многих авторов (Лобанова Н.А., 2004; Гусев В.В. с соавт., 2004; Латышев С.Н., 2009; Терехов В.И. с соавт., 1999 и другие).
Моноварианты кишечных инфекций были установлены у 48,1 % обследованных собак. При этом моно-инфекции значимо чаще (р < 0,05) были обусловлены диареегенными E.coli (84,6%); реже - условно-патогенными энтеробактериями - Е. agglomérons (15,4 %). Среди диареегенных кишечных палочек выделены Е.coliсеми серотипов (02, 08,015, 018, О! 17, 0126, 0139) с доминированием серотипа 018 (23,1 %), а также 08 и 0126 (по 15,4 %). Кишечные палочки трех указанных серотипов составляли более половины (53,9 %) всех энтеробактерий, выделенных при моно-инфекциях у собак.
□ E.coli О 8 H E.coli О 15 □ E.coli 018 И E.coli О 139 0 E.coli О 126
□ E.coli 04 13 E.coli О 141 □ E.coli 0101 И E.coli О 131 И E.coli 033
В E.coli 0111 ЕЭ E.coli 055 ПЕ.соНОг HE.coli0117
Рис. 1. Серотипы патогенных кишечных палочек, выделенных от больных
собак (%).
Ассоциированные инфекции сопровождались преимущественно одновременным выделением двух возбудителей (85,7 %). При этом доминировали микробные ассоциации, представленные бактериями семейства Enterobacteriaceae (P.vulgaris, P.mirabilis, C.freundii, E.agglomérons) и кокковой флорой - микроорганизмами родов Staphylococcus и Enterococcus. В 14,3 % случаев микробные ассоциации были представлены только бактериями семейства Enterobacteriaceae (рис. 2). Следует отметить, что среди энтеробактерий, полученных при ассоциированных инфекциях, идентифицированы диареегенные эшерихии девяти серотипов - 04, 08, 015, ОЗЗ, 055, 0101, 0131, 0139, 0141 (среди которых доминировали 015 и 0141) и условно-патогенные микроорганизмы четырех видов-P.vulgaris, P.mirabilis, C.freundii и E.agglomérons. Среди
представителей семейства Enterobacteriaceae в микробных ассоциациях (также как при моноинфекциях) преимущественно присутствовали диареегенные эшерихии (70,6 %), а УПЭ составили только 29,4 %.
Как видно из данных, в микробных ассоциациях в большинстве случаев имело место сочетание энтеробактерий со стафилококками (S. aureus, S.gallinarum, S.intermedius, S.lentus), реже отмечались ассоциации с энтерококками (E.feacalis).
Среди стафилококков, выделенных в микробных ассоциациях от больных собак, значимо (р < 0,01) доминировали коагулазоположительные стафилококки (КОС), составившие 80,0 % всех представителей данного рода за счет S. aureus (или 87,5 % среди КГ1С). Коагулазоотрицательные стафилококки (КОС) (S.gallinarum, S.lentus) у больных собак встречались реже (20,0 %) по сравнению с КПС. Кроме того, установлено, что среди стафилококков значимо (р < 0,05) чаще (по сравнению со здоровыми собаками) встречались коагулазоположительные стафилококки (80,0 и 46,7 % соответственно).
Выявлена различная частота встречаемости моно- и ассоциированного вариантов кишечных инфекций у собак разных возрастов и пород. Установлено, что среди заболевших собак в возрасте до 6 месяцев частота встречаемости моно- и ассоциированных инфекций оказалась одинаковой - по 50,0 %. У собак в возрасте от 6 месяцев до 1 года заболевание чаще протекало по типу ассоциированного варианта (62,5 %). Анализ частоты встречаемости моно- и ассоциированных вариантов кишечных инфекций среди собак различных пород показал, что среди собак породы «спаниель» преобладали ассоциированные инфекции (72,4 %). У собак пород «немецкая овчарка» и «кавказская овчарка» моно-инфекции и ассоциированные инфекции встречались примерно с одинаковой частотой: 52,6 % и 47,4 % соответственно.
□ Enterobacteriaceae + Staphylococcus spp.
□ Enterobacteriaceae + Enterococcus spp.
BEnterobacteriaceae + Staphylococcus spp. + Enterococcus spp. Втолько представители Enterobacteriaceae
Рис. 2. Таксономическая характеристика микробных ассоциаций, полученных
от больных собак (%).
Оценка биохимических свойств представителей семейства Enterobacteriaceae, выделенных от собак, позволила установить, что энтеробактерии проявили биохимические свойства, типичные для бактерий данного семейства. Вместе с тем непатогенные E.coli, выделенные от здоровых собак, проявили меньшую гетерогенность по биохимическим свойствам по сравнению с патогенными E.coli, у которых установлены разные варианты подвижности, ферментации сахарозы и образования орнитиндекарбоксилазы. Кроме того, выявлены различия по ряду биохимических характеристик E.coli опытной и контрольной групп. Так, патогенные E.coli в большинстве случаев (90,5 %) ферментировали сахарозу и обладали подвижностью в отличие от непатогенных штаммов, которые данными свойствами не обладали. Напротив, кишечные палочки, выделенные от здоровых собак, чаще характеризовались наличием орнитиндекарбоксилазы (100,0 и 71,4% соответственно). Также следует отметить, что представители рода Staphylococcus -S. aureus, выделенные из прямой кишки больных животных, оказались более вариабельными по биохимическим свойствам по сравнению со штаммами S.aureus, полученными от здоровых животных.
Изучение распространенности фенотипических маркеров патогенности у энтеробактерий, выделенных от здоровых и больных животных, показало, что энтеробактерии, изолированные от здоровых собак, в 5,6 % случаях обладали гемолитической активностью; в 16,7 % случаев — антилизоцимной активностью и продукцией ДНКазы; адгезивную и фосфатазную активность проявили 22,2 и 27,8 % штаммов соответственно, а протеолитическая активность выявлена у 61,1 % изолятов.
Энтеробактерии, выделенные от собак с кишечными инфекциями, характеризовались значимо более высоким патогенным потенциалом, что согласуется с данными литературы (Бондаренко В.М., 2011; Smith H.W. etal., 1985; Hacker J. et al., 1986; Burgos Y. et al„ 2010).
Установлено, что 63,3 % возбудителей кишечных инфекций у собак обладали протеолитической активностью, 40,0 % штаммов характеризовались продукцией ДНКазы, третья часть — продуцировала щелочную фосфатазу и обладала антилизоцимной и адгезивной активностью; у каждого десятого штамма отмечалась гемолитическая активность.
Проведенные исследования выявили, что энтеробактерии, выделенные от здоровых собак, по критерию знаков значимо реже (п -6,р< 0,05) проявляли фенотипические признаки патогенности по сравнению со штаммами, полученными от больных собак. Так, среди энтеробактерий, выделенных от собак контрольной группы, почти в два раза реже встречалась гемолитическая (5,6 и 10,0 % соответственно), антилизоцимная активность (16,7 и 30,0 % соответственно) и продукция ДНКазы (16,7 и 40,0 % соответственно), а также была более низкая частота встречаемости таких маркеров, как продукция фосфатазы, адгезивная и протеолитическая активность.
Указанная закономерность выявлена как в отношении эшерихий, так и в отношении условно-патогенных энтеробактерий. Так, сравнение распространенности фенотипических признаков биологической активности у непатогенных (от здоровых собак) и патогенных (от больных собак) штаммов Е. coli показало, что непатогенные кишечные палочки в 1,2 раза реже продуцировали щелочную фосфатазу и характеризовались протеолитической активностью, среди них в 3,1 раза реже отмечалась продукция ДНКазы; кроме того, непатогенные штаммы кишечной палочки не обладали гемолитической активностью, данное свойство выявлено только у диареегенных штаммов E.coli.
Для условно-патогенных энтеробактерий, выделенных от здоровых животных (Citrobacter, Proteus), по сравнению с возбудителями кишечных инфекций {Citrobacter, Enterobacter, Proteus) была характерна более низкая частота встречаемости гемолитической (25,0 и 28,6 % соответственно), ДНКазной (50,0 и 100,0 % соответственно) и протеолитической (50,0 и 87,5 % соответственно) активности. Кроме того, условно-патогенные изоляты от здоровых собак не проявили адгезивной и антилизоцимной активности. Данные маркеры были установлены только у условно-патогенных энтеробактерий - возбудителей кишечных инфекций у собак (28,6 и 57,1 % соответственно).
Патогенность на уровне фенотипа, выявленная у возбудителей кишечных инфекций, подтверждена в биопробах на лабораторных животных. Так, анализ вирулентности in vivo штаммов энтеробактерий, выделенных от здоровых собак, показал, что указанные изоляты (£. coli — 14, Citrobacter — 1, Proteus - 3), в течение 10-дневного наблюдения не вызывали гибели лабораторных животных. В отличие от них, при тестировании 20 диареегенных штаммов Е. coli и 4 штаммов энтеробактерий родов Citrobacter и Enterobacter, выделенных от собак с кишечными инфекциями, характеризующихся наличием фенотипических маркеров патогенности, наблюдалась гибель лабораторных животных в течение 24 часов.
При тестировании стафилококков (15 штаммов), выделенных от здоровых собак, в большинстве случаев (66,7 %) не отмечалось болезненного состояния и во всех случаях в течение 10 суток гибели лабораторных животных не наблюдалось. При тестировании стафилококков (S. aureus - 1, S.gallinarum — 1, S.intermedius - 1 ,S.lentus- 1), полученных в микробных ассоциациях от больных собак, во всех случаях у животных отмечалось болезненное состояние через 24 часа от момента наблюдения.
Анализ частоты встречаемости фенотипических факторов патогенности в микробных ассоциациях и в монокультурах, полученных от больных собак, показал, что у энтеробактерий в микробных ассоциациях встречаемость признака персистенции в 6 раз выше по сравнению с монокультурами (47,1 и 7,7 % соответственно). Данное различие носило значимый характер (р < 0,05). Кроме того, энтеробактерии, входящие в микробные ассоциации, характеризуются увеличением в 1,5 раза частоты встречаемости гемолитической активности (11,7 против
7,7 % в монокультуре) и продукции щелочной фосфатазы (35,3 против 23,1 % в монокультуре), в 1,3 раза-частоты встречаемости протеолитической активности. Также микробные ассоциации энтеробактерий по сравнению с монокультурами обладают и более высокой ДНКазной активностью. В то же время энтеробактерии в монокультуре проявили более высокую адгезивную активность (рис. 3).
Рис. 3. Сравнительная характеристика частоты встречаемости фенотипических признаков у энтеробактерий, выделенных при моно-и ассоциированных инфекциях (%).
2.2.4. Антибнотикорезистентность микроорганизмов, выделенных от собак
Одним из важнейших биологических свойств микроорганизмов является антибнотикорезистентность. Проведенные исследования показали, что энтеробактерии, полученные от здоровых собак, оказались в большинстве случаев чувствительными (55,6 %), а также проявили монорезистентность (44,6 %). При этом среди них не выявлено штаммов с множественной антибиотикорезистентностью.
Среди энтеробактерий, полученных от собак, больных кишечными инфекциями, напротив, доминировали полирезистентные (к шести и более антимикробным препаратам) и умеренно-резистентные (к двум-пяти препаратам) штаммы (43,3 и 36,7 % соответственно), а чувствительными оказались только 20,0 % штаммов.
Данная тенденция отмечена как в отношении эшерихий, так и в отношении условно-патогенных энтеробактерий. Так, диареегенные кишечные палочки в два раза реже (по сравнению с не патогенными штаммами Е. coli) обладали чувствительностью ко всем исследованным АМП (21,6 и 50,0 % соответственно), характеризовались фенотипами устойчивости к двум-пяти, а также к шести и более антимикробным препаратам. В то же время, среди непатогенных эшерихий контрольной группы штаммов с фенотипами множественной антибио-
тикорезистентности не выявлено. Среди условно-патогенных энтеробактерий опытной группы только 14,3 % оказались чувствительными, а более половины штаммов характеризовались устойчивостью к шести и более АМП. Среди УПЭ контрольной группы доминирующая часть (75,0 %) оказалась чувствительной, 25,0 % - монорезистентной при отсутствии полирезистентных штаммов.
В целом, для культур контрольной группы было характерно преобладание фенотипов с детерминантами устойчивости к одному препарату, а для изолятов, полученных от больных собак - преобладание фенотипов с детерминантами устойчивости к 2—12 препаратам.
Оценка антибиотикоустойчивости исследованных штаммов к различным антибиотикам показала, что энтеробактерии от собак контрольной группы проявили резистентность только к трем из 16 антимикробных препаратов: цефотак-симу, цефтриаксону и амикацину (27,8; 5,6 и 11,1 % соответственно). Большая часть энтеробактерий, изолированных от собак с кишечными инфекциями, проявили устойчивость ко всем использованным в работе антимикробным препаратам (с варьированием частоты встречаемости устойчивых штаммов от 3,3 до 60,0 %). Так, к полимиксину проявили резистентность 60,0 % штаммов, к карбенициллину, цефатаксиму, цефтазидиму - около 57 %, цефалотину - 50,0 % и цефтриаксону—46,7 %. Третья часть микроорганизмов оказалась устойчивой к цефазолину и фурадонину. К ампициллину и тетрациклину оказались резистентны 20,0 и 23,4 % штаммов соответственно. Наибольшую эффективность в отношении протестированных штаммов энтеробактерий продемонстрировали гентамицин, канамицин, амикацин, офлоксацин и ципрофлоксацин. Резистентность к данным антимикробным препаратам оказалась значимо (р < 0,05) более низкой по сравнению с другими препаратами и варьировала от 3,3 до 6,7 %.
По критерию знаков уровни резистентности к протестированным антимикробным препаратам штаммов энтеробактерий, выделенных от здоровых собак, оказались значимо (р < 0,01) более низкими по сравнению с аналогичными показателями у возбудителей кишечных инфекций.
Анализ антибиотикоустойчивости к антибиотикам различных групп энтеробактерий, изолированных от здоровых и больных животных, показал, что штаммы, полученные от здоровых животных, проявили резистентность только к одной группе р-лактамных препаратов - цефалоспоринам, а также к аминогликозидам (амикацин). В то же время изоляты от собак с кишечными инфекциями проявили устойчивость к р-лактамным АМП двух групп (цефа-лоспорины - 66,7 %; пенициллины - 60,0 %). При этом их устойчивость к Р-лактамным препаратам оказалась выше по сравнению с АМП других групп. Так, из не Р-лактамных антибиотиков наибольшая частота встречаемости резистентности отмечена только в отношении полимиксинов. В то же время в отношении АМП других групп уровни резистентности этиологических агентов кишечных инфекций колебались и не превышали 26,7 %.
Наименьшим оказался уровень резистентности возбудителей кишечных инфекций к антимикробным препаратам двух групп: хинолоны/фторхинолоны и аминогаикозиды. К антибиотикам данных групп частота встречаемости резистентности была значимо (р< 0,05) более редкой (3,3 и 13,3 % соответственно).
Проведенные исследования показали, что среди диареегенных эшерихий чувствительные штаммы встречались чаще (21,8 %), чем среди условно-патогенных энтеробактерий (14,3 %), которые характеризовались преобладанием штаммов, резистентных к шести и более антибиотикам (57,1 %). Кроме того, условно-патогенные возбудители кишечных инфекций (Proteus spp., E.agglomerans, C.freundií) характеризовались фенотипами с более широким спектром антибиотикорезистентности (выявлены фенотипы устойчивости к 2-12 антимикробным препаратам по сравнению с диареегенными эшерихиями (фенотипы устойчивости к 2-9 антибиотикам). По критерию знаков уровень антибиотикоустойчивости среди условно-патогенных энтеробактерий оказался значимо (р < 0,05) более высоким по сравнению с диареегенными эшерихиями.
Следует отметить, что свойством множественной антибиотикорезистентности обладали E.coli 08 (25,0%), E.coli 018 (33,3 %), а также E.coli 015, Е. coli 0101 \\Е. coli 0141(100,0 %).
Сравнение антибиотикограмм диареегенных штаммов E.coli при ассоциированных и моно-инфекциях показало, что в микробных ассоциациях (по сравнению с монокультурами) среди диареегенных эшерихий в 4,3 раза снижается количество чувствительных штаммов (до 8,3 %) и повышается (до 50,0 %) доля микроорганизмов, несущих признак множественной антибиотикорезистентности (р < 0,05) (рис. 4а).
а б
чувствительные полирезистентные пенициллины цефалоспорины
□ микст-инфекции Вмоно-инфекции
Рис. 4. Частота встречаемости антибиотикорезистентных диареегенных штаммов E.coli, выделенных от больных собак, в монокультуре и в микробных
ассоциациях (%).
Прим.: а - чувствительные и резистентные штаммы; б - резистентные к ß-лактамным препаратам.
Кроме того, особенно важным является выявленное в ходе исследований значимое увеличение частоты встречаемости в микробных ассоциациях (по сравнению с монокультурами) диареегенных эшерихий, устойчивых к
Р-лактамным антибиотикам (пенициллины, цефалоспорины), учитывая их значимость на современном этапе (рис. 46).
Сравнение антибиотикорезистентности Staphylococcus spp., выделенных от собак контрольной и опытной групп, показало, что стафилококки, полученные от здоровых собак, реже обладали устойчивостью к антимикробным препаратам по сравнению со штаммами, выделенными из прямой кишки больных собак. Так, для стафилококков, выделенных от собак контрольной группы, было характерно наличие чувствительных и монорезистентных штаммов (20,0 и 13,3 % соответственно), преобладание спектров устойчивости к двум-пяти АМП (66,7 %) и отсутствие штаммов, резистентных к шести и более антибиотикам. Напротив, стафилококки от собак опытной группы характеризовались отсутствием чувствительных и монорезистентных штаммов, широким спектром антибиотикорезистентности (от 7 до 14 антимикробных препаратов). По критерию знаков частота встречаемости резистентности к антимикробным препаратам Staphylococcus spp., выделенных от больных собак, значимо (р < 0,01) превышала аналогичные показатели у штаммов, полученных от здоровых собак.
2.2.5. База данных для исследований по изучению этиологических возбудителей кишечных инфекций у собак
На основании проведенной работы создана информационная база данных по изучению этиологически значимых возбудителей кишечных инфекций собак.
Электронная база данных позволяет провести оценку таксономической характеристики и биологических свойств (ферментативная активность, факторы персистенции, устойчивость к антимикробным препаратам) микроорганизмов, выделенных из различных биотопов собак, в т.ч. из кишечника собак, больных острыми кишечными инфекциями. База служит для сбора, хранения и анализа информации о биопрофиле и антибиотикоустойчивости микроорганизмов, выделенных от собак, обследованных при обращении в факультетский клинико-экспериментальный отдел «Айболит» Иркутской государственной сельскохозяйственной академии и Иркутскую межобластную ветеринарную лабораторию.
2.2.6. Оптимизация терапии при моио- и ассоциированных инфекциях собак на территории Иркутской области
Наиболее эффективными в отношении возбудителей, как моно-, так и ассоциированных инфекций оказались офлоксацин, ципрофлоксацин, гентамицин, канамицин и амикацин. Из числа эффективных антибиотиков, действующих на бактерии рода Staphylococcus, как при моно-, так и при ассоциированных инфекциях, следует отметить ципрофлоксацин. Таким образом, при комплексном лечении собак, больных кишечными инфекциями, рекомендуем применение препаратов гентам и гентаприм, а также антибиотиков узкого спектра действия, таких как офлоксацин и ципрофлоксацин.
выводы
1. Нозологический профиль инфекционной патологии собак на территории Прибайкалья представлен широким спектром заболеваний (бактериальные, вирусные, грибковые), среди которых доминировали бактериозы (87,5 %). В многолетнем аспекте в структуре инфекционной заболеваемости собак выявлена динамика повышения доли кишечных инфекций: колибактериозов (в = +0,03) и инфекций, вызванных условно-патогенными энтеробактериями (в = +0,4).
2. Спектр бактерий кишечного микробиоценоза здоровых собак представлен преимущественно штаммами семейств EnterobacteriaceaeiiMicrococcaceae (48,6 и 40,5 % соотвественно) при доминировании непатогенных E.coli (77,8 % от штаммов данного семейства или 37,8 % от всех изолятов) и коагулазоотрица-тельных стафилококков-S.gallinarum, S. epidermidis, S. capitis и S.xylosus (53,3 %).
3. Кишечные инфекции у собак на территории Прибайкалья преимущественно (р < 0,05) представлены эшерихиозами (76,7 %), обусловленными диареегенными кишечными палочками 14 серотипов с доминированием E.coli 08, 015 и 018. В 23,3 % случаев кишечные инфекции обусловлены условно-патогенными представителями семейства Enterobacteriaceae (Citrobacter, Enterobacter и Proteus).
4. Кишечные инфекции у собак протекают в виде ассоциированных и моно-инфекций (51,9 и 48,1 % соответственно). Микробные ассоциации были преимущественно представлены энтеробактериями и кокками: бактериями родов Staphylococcus (S. aureus, S.gallinarum, S.intermedius, S.lentus) и реже -Enterococcus (Efeacalis). У животных контрольной группы микробные ассоциации характеризуются наличием энтеробактерий и кокковой флоры, среди которой значимо реже (по сравнению с больными собаками) встречались коатулазоположительные стафилококки (46,7 и 80,0 % соответственно).
5. Диареегенные E.coli, возбудители эшерихиозов у собак, характеризуются большей внутрипопуляционной гетерогенностью по биохимическим свойствам по сравнению с непатогенными штаммами кишечной палочки и отличаются от последних по ряду биохимических тестов. Аналогичная тенденция прослеживается и в отношении штаммов S. aureus, выделенных от собак опытной и контрольной групп.
6. Энтеробактерии, являющиеся возбудителями кишечных инфекций у собак, обладают фенотипическими маркерами патогенности: протеолитической (63,3 %), ДНКазной (40,0 %), антилизоцимной, фосфатазной, адгезивной (около 30 %) и гемолитической (каждый десятый штамм) активностью. При этом у штаммов, выделенных от больных собак, отмечается более высокая биологическая активность и персистентный потенциал по сравнению со штаммами, полученными от здоровых собак (по критерию знаков, р < 0,05).
Энтеробактерии в микробных ассоциациях (по сравнению с монокультурами) характеризуются значимым увеличением частоты встречаемости при-
знака персистенции, а также гемолитической, протеолитической активности, продукции ДНКазы и щелочной фосфатазы.
7. Среди энтеробактерий, полученных от здоровых собак, значимо чаще (р < 0,05) встречаются чувствительные (55,6 %) и монорезистентные (44,4 %) штаммы, а признак множественной антибиотикорезистентности не выявлен.
Диареегенные эшерихии, возбудители кишечных инфекций у собак, характеризуются фенотипами устойчивости к 2-9 антимикробным препаратам, более редкой частотой встречаемости чувствительных и отсутствием монорезистентных штаммов. Уровень антибиотикоустойчивости условно-патогенных энтеробактерий (по критерию знаков) значимо (р < 0,05) превышает аналогичные показатели у диареегенных эшерихий.
8. В микробных ассоциациях (по сравненшо с монокультурами) среди диареегенных эшерихий снижается количество антибиотикочувствительных штаммов (с 36,4 до 8,3 %) и повышается (с 27,3 до 50,0 %) доля микроорганизмов, несущих признак множественной антибиотикорезистентности (р < 0,05), а также имеет место увеличение частоты встречаемости штаммов, устойчивых к р-лактамным антибиотикам: пенициллинам - до 75,0 %(р< 0,05) и цефало-споринам — до 91,7 % (р < 0,01).
Стафилококки, выделенные в микробных ассоциациях с энтеробактериями от собак опытной группы, чаще обладают устойчивостью к антимикробным препаратам по сравнению со штаммами, полученными от здоровых собак.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
1. Учитывая высокую фенотипическую гетерогенность условно-патогенных энтеробактерий, для подтверждения их этиологической значимости при ассоциированных кишечных инфекциях у собак рекомендуется проводить определение факторов их патогенности (маркеры адгезии, инвазии, персистенции).
2. При выделении от собак с кишечными инфекциями диареегенных эшерихий и условно-патогенных энтеробактерий в микробных ассоциациях и монокультурах определять их чувствительности к широкому спектру антибиотиков с обязательным включением р-лактамных препаратов.
3. При назначении антиинфекционного лечения собакам с кишечными инфекциями учитывать региональные уровни антибиотикорезистентности их возбудителей и использовать АМП из группы фторхинолонов и аминоглико-зидов для лечения больных животных.
Результаты научных исследований внедрены в практику работы ФГБУ «Иркутская межобластная ветеринарная лаборатория»; используются в учебном процессе на кафедре специальных ветеринарных дисциплин ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» для обучения ветеринарных специалистов, на кафедре эпидемиологии и микробиологии ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного 20
образования»; включены в методические рекомендации «Методы определения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам». По материалам исследования создана и зарегистрирована электронная база данных для проведения мониторинга кишечных инфекций у собак, биологических свойств и уровня антибиотикорезистентности их возбудителей на территории Прибайкалья.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в ведущих научных журналах РФ, рекомендованных ВАК РФ:
1. Плиска A.A. Антибиотикорезистентность микроорганизмов, выделенных при кишечных инфекциях собак в условиях Прибайкалья / A.A. Плиска, О.Н. Самокрутова, И.Н. Середкина, A.M. Аблов, A.C. Батомункуев, П.И. Барышников, Е.В. Анганова // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. -2013. -№ 8. - С. 81-84.
2. Плиска A.A. Биохимическая активность микроорганизмов, выделенных от собак при кишечных микст- и моно-инфекциях бактериальной этиологии / A.A. Плиска, A.C. Батомункуев // Вестник ИГСХА. - 2013. - № 58. - С. 42-45.
3. Плиска A.A. Биологические свойства и антибиотикоустойчивость микроорганизмов, выделенных из различных биотопов собак / A.A. Плиска, A.C. Батомункуев, В.Г. Сурдина, A.M. Аблов, C.B. Хаптанова, В.А. Чхенкели // Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2011620749 от 7 октября 2011.
Статьи и тезисы докладов в других изданиях:
4. Плиска A.A. Патология собак бактериальной этиологии г. Иркутска / A.A. Плиска, A.C. Батомункуев, В.Г. Сурдина, П.И. Барышников // Актуальные вопросы ветеринарной медицины: Материалы 2 сибирского ветеринарного конгресса, 25-26 февраля 2010 г. - Иркутск, 2010. - С. 42-44.
5. Плиска A.A. Микробный фон при патологиях собак / A.A. Плиска, A.C. Батомункуев, В.Г. Сурдина, П.И. Барышников // Материалы X Международной Байкальской научно-практической конференции. - Иркутск, 2010. -С. 36-42.
6. Плиска A.A. Этиологическая структура диарей человека и животных / A.A. Плиска, A.C. Батомункуев // Журнал инфекционной патологии. - Иркутск, 2010.-Т. 17, №4.-С. 49-50.
7. Плиска A.A. Контроль микрофлоры кишечника как показателя здоровья животного / A.A. Плиска, В.Г. Сурдина, С.Б. Замятина, A.C. Батомункуев, A.M. Аблов // Материалы XI Международной Байкальской научно-практической конференции по проблемам ветеринарной медицины, г. Иркутск, 15-16 марта2011 г.-Иркутск, 2011.-С. 107-109.
8. Плиска A.A. Чувствительность к антибиотикам микроорганизмов, выделенных при кишечных инфекциях собак в условиях Прибайкалья / О.Н. Са-мокрутова, И.Н. Середкина, A.M. Аблов, A.C. Батомункуев, П.И. Барышников, Е.В. Анганова // Вестник ОмГАУ. - 2012. - № 4 (8). - С. 65-68.
9. Плиска A.A. Вирулентность микроорг анизмов, выделенных при кишечных инфекциях собак / A.A. Плиска, A.M. Аблов, A.C. Батомункуев, Е.В. Анганова //Актуальные вопросы ветеринарной медицины Сибири: Материалы Междунар. науч.-практ. конф., поев. 100-летию профессора В.Р. Филиппова (27-29 июня 2013). - Улан-Удэ, 2013. - С. 160-164.
10. Плиска A.A. Бактериальные инфекции животных на территории Прибайкалья / A.M. Аблов, A.A. Плиска, Е.В. Анганова, A.C. Батомункуев // Журнал инфекционной патологии. - 2013. - Т. 20. — № 1-4. — С. 18-20.
Методические рекомендации:
11. Методы определения чувствительности микроорганизмов в антимикробным препаратам: методические рекомендации / Е.В. Анганова, A.A. Плиска, A.M. Аблов. - Иркутск: РИО ГБОУ ДПО ИГМАПО, 2013. - 20с.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АМП - антимикробные препараты
АЛА - антилизоцимная активность
ДНКаза - дезоксирибонуклеаза
КОС - коагулазоотрицательные стафилококки
КПС - коагулазоположительные стафилококки
УПЭ - условно-патогенные энтеробактерии
Подписано в печать 18.11.2013. Бумага офсетная. Формат 60x84'/,6-
Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1,0 _ _ Тираж 100 экз. Заказ №097-13.
РИОНЦРВХСОРАМН (Иркутск, ул. Борцов Революции, 1. Тел 29-03-37. E-mail: arleon58@gmail.com)
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата ветеринарных наук, Плиска, Анна Александровна, Барнаул
АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Плиска Анна Александровна
МИКРОБИОЦЕНОЗЫ ПРИ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЯХ У СОБАК НА ТЕРРИТОРИИ ПРИБАЙКАЛЬЯ
06.02.02 - ветеринарная микробиология, вирусология, эпизоотология, микология с микотоксикологией и иммунология
04201453962
Диссертация на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук
Научный руководитель:
д.в.н., профессор Барышников П.И.
Барнаул, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ............................................................................................................................4
ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................................................................5
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................................12
1.1 Распространение кишечных инфекций у животных..................................................12
1.2 Ассоциативное течение кишечных инфекций у животных..................................26
1.3 Патогенность и антибиотикорезистентность возбудителей кишечных инфекций..................................................................................................................................................................30
1.4 Заключение по обзору литературы....................................................................................................36
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. 3 8
2.1 Микробиологические методы............................................................................................................39
2.1.1 Методы идентификации микроорганизмов (морфологические, культуральные, биохимические, серологические)....................................39
2.1.2 Определение биологических свойств выделенных микроорганизмов (гемолитическая, адгезивная, протеолитическая активность, факторы персистенции, продукция ДНКазы и фосфатазы)................................................................................42
2.1.3 Определение резистентности микроорганизмов к антимикробным препаратам....................................................................................................45
2.1.4 Определение вирулентности микроорганизмов методом биопроб..................................................................................................................................................48
2.2 Вирусологические исследования..................................................................................................49
2.3 Статистические методы........................................................................................................................50
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................................................52
3.1 Ретроспективный анализ инфекционной патологии собак в Иркутской области..................................................................................................................................................................52
3.2 Характеристика кишечного микробиоценоза здоровых собак..........................58
3.2.1 Морфологические, культуральные, биохимические свойства
микроорганизмов........................................................................................................................59
3.2.2 Патогенные свойства микроорганизмов................................................................71
3.3 Характеристика кишечного микробиоценоза больных собак..............................74
3.3.1 Морфологические, культуральные, биохимические, серологические свойства микроорганизмов......................................................75
3.3.2 Патогенные свойства микроорганизмов................................................................87
3.3.3 Микробиоценозы у собак с кишечными моно-инфекциями..............94
3.3.4 Микробиоценозы у собак с кишечными ассоциированными инфекциями....................................................................................................................................95
3.4 Антибиотикорезистентность микроорганизмов, выделенных от собак.. 98
3.4.1 Антибиотикорезистентность бактерий семейства Enterobacteriaceae........................................................................................................................98
3.4.2 Антибиотикорезистентность бактерий семейств Micrococcaceae
и Streptococcaceae........................................................................................................................114
3.5 База данных для исследований по изучению этиологических возбудителей кишечных инфекций у собак..........................................................................121
3.6 Оптимизация терапии при моно- и ассоциированных инфекциях собак
на территории Иркутской области................................................................................................122
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................127
ВЫВОДЫ..........................................................................................................................................................................139
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ..........................................................................................142
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................................143
ПРИЛОЖЕНИЕ..........................................................................................................................................................164
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГВ - агар Гивенталя-Ведьминой АМП - антимикробные препараты АЛА - антилизоцимная активность АИА - антиинтерфероновая активность АКА - антикомплементарная активность АлфА - антилактоферриновая активность
БЛРС - бета-лактамазы расширенного спектра (Extended spectrum beta-
lactamases - ESBL)
ГА - гемолитическая активность
ПА - протеолитическая активность
ДАКП - диффузно-агрегирующая кишечная палочка
ДНКаза - дезоксирибонуклеаза
КОС - коагулазоотрицательные стафилококки
КПС- коагулазоположительные стафилококки
МПА - мясо-пептонный агар
МПБ - мясо-пептонный бульон
МХА - агар Мюллера-Хинтона
НГОБ - неферментирующие грамотрицательные бактерии
УПЭ - условно-патогенные энтеробактерии
ЭПКП (ЕРЕС) - энтеропатогенная кишечная палочка
ЭТКП (ЕТЕС) - энтеротоксигенная кишечная палочка
ЭГКП (ЕНЕС) - энтерогеморрагическая кишечная палочка
ЭИКП (EIEC) - энтероинвазивная кишечная палочка
ЭАКП - энтероадгезивная (энтероагрегирующая) кишечная палочка
ЭИ - экстенсивность инвазии
АТСС - American Тире Cultures Collection - Американская коллекция типовых культур микроорганизмов
NCCLS - National Committee for Clinical Laboratory Standarts - Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Сложность и многогранность задач современной ветеринарии состоит в необходимости защиты животных от инфекционных болезней. Особую важность имеет борьба с болезнями, общими для человека и животных, в т.ч. собак, разделяющих с человеком около 10% разновидностей бактерий. Патология собак включает широкий спектр инфекционных заболеваний. Среди них значительно распространенными являются кишечные инфекции, регистрируемые преимущественно у щенков, молодых собак с пониженной резистентностью, заболеваемость которых достигает 40%, а смертность среди заболевших - 45-50% (Швачкина И.В., 2000; Бутенков А.И., 2005). Кишечные инфекции собак могут быть обусловлены как вирусными, так и бактериальными агентами (Широбокова М.А., 1992; Сидоров И.В. с соавт., 2001; Половинка В.В., 2005). Бактериальные кишечные инфекции представлены (наряду с другими формами) эшерихиозами и заболеваниями, вызванными условно-патогенными бактериями семейства Enterobacteriaceae. Гастроэнтериты и гастроэнтероколиты, вызываемые эшерихиями, распространены повсеместно и поражают животных различных видов, поэтому представляет одну из сложных проблем для современной ветеринарии (Онищенко И.С., 2008.). Возбудителями эшерихиозов являются диареегенные кишечные палочки: энтеропатогенные, энтероинвазивные, энтеротоксигенные,
энтерогеморрагические, энтероагрегирующие и диффузно-агрегирующие (Частная медицинская микробиология..., 2005; Strockbine N.A. et al., 1986; Lee J.H. et al., 2000). Как отмечает A.C. Муханова (2010), диарея, обусловленная патогенными E.coli, является важной и частой проблемой здоровья домашних животных. Несмотря на достаточно широкое изучение диареегенных кишечных палочек в медицине, в ветеринарии проведены отдельные исследования по выявлению частоты их выделения и бактерионосительства среди различных видов животных, в т.ч. собак. При
этом нет достаточных данных об их патогенных свойствах и резистентности к антимикробным препаратам (Онищенко И.С., 2008).
Также следует отметить неуклонно возрастающую роль условно-патогенных представителей семейства Enterobactericeae в возникновении инфекционной патологии животных (Лезова A.A., 2006), что диктует необходимость изучения и оценки их патогенного потенциала. Гетерогенность микробных популяций условно-патогенных энтеробактерий (УПЭ) по фенотипическим признакам (факторы адгезии, инвазии, персистенции) свидетельствует о необходимости установления уровня их патогенности при оценке этиологической значимости в инфекционной патологии (Михайлова Л.В., 2011; Бондаренко В.М., 2011).
В последние годы получает широкое распространение изучение вопросов ассоциативных (ассоциированных) заболеваний (Олескин A.B. с соавт., 2000; Курбанмагомедов К.Б., 2009; Терехов В.И. с соавт., 2011 и др.), составляющих большую часть болезней инфекционной природы и представляющие большую опасность для животных (Садиков В.Е., 1982; Ивченко В.М. с соавт., 1989; Прискока В.А., 1990; Маркевич А.П. с соавт., 1995; Ушкалова В.А., 1995; Кассич Б.Ю. с соавт., 1995; Коромыслов Г.Ф., 1998; Терехов В.И., 1999; Ефимова М.А., 1999; Равилов А.З. с соавт., 2000; Красиков А.П., 2000; Афанасенко В.И., 2000; Лобанова Н.В., 2004; Шанынин Н.В., 2004; Гусев В.В. с соавт., 2004; Малошевич В.Э., 2005; Ковальчук Н.М., 2005; Burki F. et al.,1986). Наблюдается увеличение роли ассоциированных инфекций, вызванных комплексом различных этиологических агентов (Дьяконов Л.П., 1984; Филиппов В.В. с соавт., 1984; Ивасык Б.Д. с соавт., 1995; Пустовар А.Я., 1995; Волков Ф.А., 1996; Большаков А.Л.,1998; Сафин М.А. с соавт., 1998; Берестенева Е.В., 2003; Апатенко В.М., 2005; Параева О.М., 2007; Малахеева Л.И., 2008; Латышев С.Н., 2009; Терехов В.И. с соавт., 2011).
Учитывая рост смешанных инфекций, перед специалистами ветеринарной медицины возникают новые требования при проведении
6
диагностических исследований. Правильно оценить сложившуюся эпизоотическую ситуацию, эффективно спланировать профилактические мероприятия возможно лишь в случае полного представления о структурном составе этиологически значимых инфекционных агентов, входящих в состав ассоциаций.
Одной из причин распространения ассоциированных инфекций явилось появление антибиотикорезистентных микроорганизмов (Светоч Э.А., 1992; Бойко Н.В. с соавт., 2010). В настоящее время резистентные и множественно резистентные формы встречаются практически у всех клинически значимых микроорганизмов (Страчунский Л.С., 2002; Богданов М.Б. с соавт., 2004). Как указывают Н.В. Данилевская (2005), Н.В. Пименов (2006), в настоящее время наблюдается отсутствие эффективности многих препаратов последних поколений, которые никогда не назначали не только животным, использованным в эксперименте, но и в целом в ветеринарной медицине. В связи с этим распространение антибиотикорезистентных штаммов в ветеринарии требует изучения чувствительности возбудителей инфекционных заболеваний животных, в т.ч. собак, к антимикробным препаратам (АМП) различных поколений и фармакологических групп, а также рациональной организации антибиотикотерапии (Данилевская Н.Б., 2010).
Исходя из вышеизложенного, целью работы является: изучить таксономическую характеристику кишечных инфекций у собак (ассоциированных и моновариантов), биологические свойства и антибиотикорезистентность их возбудителей в Иркутской области.
Для выполнения указанной цели поставлены следующие задачи:
1. Изучить нозологический профиль инфекционной патологии собак на территории Иркутской области на основе сбора и систематизации данных государственной ветеринарной статистической отчетности.
2. Изучить таксономическую характеристику и свойства бактерий кишечного микробиоценоза здоровых собак.
3. Выявить структурный состав этиологически значимых инфекционных агентов при кишечных ассоциированных и моно-инфекциях бактериальной этиологии у собак на изучаемой территории.
4. Изучить биохимические характеристики и фенотипические маркеры патогенности возбудителей кишечных инфекций у собак (антилизоцимная, адгезивная, гемолитическая, протеолитическая активность, продукция щелочной фосфатазы и ДНКазы). Дать сравнительную оценку биологической активности микроорганизмов в микробных ассоциациях и в монокультурах.
5. Определить антибиотикорезистентность микроорганизмов, выделенных от собак при кишечных ассоциированных и моно-инфекциях, с целью определения эффективного антимикробного препарата при лечении больных собак.
6. Создать и зарегистрировать базу данных для дальнейших исследований по изучению этиологических возбудителей кишечных инфекций собак, их фенотипических маркеров патогенности в Иркутской области.
Научная новизна и теоретическая значимость работы.
Изучен спектр микроорганизмов, выделенных из кишечника здоровых собак на территории Иркутской области, их биологическая активность и уровень антибиотикорезистентности.
Выявлен нозологический профиль инфекционных болезней собак на изучаемой территории. Показана роль кишечных инфекций в инфекционной патологии собак. Установлено, что кишечные инфекции у собак с одинаковой частотой протекают в виде ассоциированных и моновариантов. Показаны различия в частоте встречаемости моно- и ассоциированного вариантов кишечных инфекций у собак разных возрастов и пород.
Выявлены основные этиологические агенты, вызывающие кишечные инфекции у собак. Определен диапазон серологических вариантов эшерихий.
Изучены патогенные свойства возбудителей эшерихиозов и инфекций,
8
вызываемых условно-патогенными энтеробактериями. Выявлена их фенотипическая гетерогенность. Установлен более высокий уровень патогенности (вирулентности) энтеробактерий в микробных ассоциациях по сравнению с монокультурами.
Получены данные о распространенности антибиотикорезистентных штаммов среди эшерихий и других энтеробактерий - возбудителей кишечных инфекций у собак, установлены уровни устойчивости к АПМ различных фармакологических групп, а также к Р-лактамным препаратам. Выявлен более высокий уровень антибиотикорезистентности у энтеробактерий в микробных ассоциациях по сравнению с моновариантами.
Практическая значимость работы. Проведен анализ всех инфекционных болезней собак бактериальной этиологии за 8 лет и дана оценка нозологического профиля инфекционной патологии собак на территории Иркутской области.
Получены данные о частоте выделения диареегенных кишечных палочек разных групп и условно-патогенных энтеробактерий от больных собак на изучаемой территории.
Установлены данные по фенотипическим свойствам исследованных микроорганизмов, что вносит вклад в оценку их этиологической значимости при кишечных инфекциях у собак.
Проведена систематизация регистрации кишечных инфекций собак, биологических особенностей и антибиотикорезистентности их возбудителей (моноварианты и микробные ассоциации) с созданием базы данных для оптимизации мониторинга данных инфекций в Иркутской области.
Внедрения. Материалы исследований используются в практике работы ФГБУ «Иркутская межобластная ветеринарная лаборатория»; внедрены в учебный процесс на кафедре специальных ветеринарных дисциплин ФГБОУ ВПО «Иркутская государственная сельскохозяйственная академия» для обучения ветеринарных специалистов (протокол заседания №2 от 18.09.2013 г), на кафедре эпидемиологии и микробиологии ГБОУ ДПО
9
«Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» (акт внедрения №23 от 17.05.2013г.). Разработаны методические рекомендации «Методы определения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам», утвержденные Методическим советом ГБОУ ДПО «Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования» (11.04.2013г.).
По результатам исследований получено Свидетельство Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ) о государственной регистрации БД № 2011620749 от 7.10.2011г. «Биологические свойства и антибиотикоустойчивость микроорганизмов, выделенных из различных биотопов собак».
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Бактериальные кишечные инфекции в нозологическом профиле инфекционной патологии собак. Ассоциированные и моно-инфекции у собак.
2. Этиологический спектр возбудителей бактериальных кишечных ассоциированных и моно-инфекций у собак, доминирующие возбудители, диапазон серологических вариантов патогенных эшерихий, состав условно-патогенных энтеробактерий и стафилококков; уровень их патогенности (вирулентности) и антибиотикочувствительности. Микробиоценоз кишечника здоровых собак.
3. Формирование базы данных по бактериальным кишечным инфекциям собак (ассоциированные и моноварианты), уровня их патогенности и антибиотикочувствительности для оптимизации мониторинга бактериальных инфекций на территории Иркутской области.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на конференциях разного уровня: II Сибирский конгресс «Актуальные вопросы ветеринарной медицины», г. Новосибирск, 2010 г.; X Международная Байкальская научно-практическая конференция, г. Иркутск, 2010г.; III Межрегиональный семинар «Организация санитарно-эпидемиологического мониторинга за острыми кишечными инфекциями,
10
г.Иркутск, 2010; XI Международная Байкальская научно-практическая конференция по проблемам ветеринарной медицины, г. Иркутск, 2011г.; Международная научн.-пра
- Плиска, Анна Александровна
- кандидата ветеринарных наук
- Барнаул, 2013
- ВАК 06.02.02
- Микробиоценозы кожи у собак и усовершенствование схем лечения инфекционных дерматитов
- Особенности краевой эпизоотологии доминирующих бактериальных инфекций сельскохозяйственных животных в Республике Бурятия
- Микробиоценоз кишечника у собак и его оптимизация с помощью нового биологически активного препарата "Эмбриоприм"
- Эффективность и безвредность применения новых лекарственных средств при гельминтозах собак
- Важнейшие инвазионные болезни мелких домашних животных в условиях Европейского Севера России