Чувствительность к антибиотикам микроорганизмов

ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
УДК 619:616.9:636.7(571.53)
А.А. Плиска, О.Н. Самокрутова, И.Н. Серёдкина, А.М. Аблов, А.С. Батомункуев,
П.И. Барышников, Е.В. Анганова
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К АНТИБИОТИКАМ МИКРООРГАНИЗМОВ,
ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЯХ СОБАК
В УСЛОВИЯХ ПРИБАЙКАЛЬЯ
Представлены результаты определения антибиотикорезистентности микроорганизмов семейства
enterobacteriaceae, выделенных от собак при кишечных моно- и микстинфекциях бактериальной этиологии. Установлено, что в микробных ассоциациях среди диареегенных эшерихий снижается количество антибиотикочувствительных штаммов (с 36,4 до 8,3%) и повышается (с 27,3 до 50,0%) доля микроорганизмов с признаком
множественной антибиотикорезистентности (p < 0,05). При этом имеет место увеличение частоты встречаемости штаммов, устойчивых к β-лактамным антибиотикам: пенициллинам – до 75,0% (p < 0,05) и цефалоспоринам –
до 91,7% (p < 0,01).
Ключевые слова: собаки, микроорганизмы, антибиотикорезистентность, кишечные моно- и микстинфекции.
Введение
Одной из основных проблем в лечении инфекционных заболеваний у домашних животных является распространение штаммов микроорганизмов, устойчивых к антимикробным
препаратам [1, 2 и др.]. Как указывают Н.В. Данилевская [3] и др., в настоящее время наблюдается неэффективность многих препаратов последних поколений, которые никогда не назначали не только животным, использованным в эксперименте, но и в целом в ветеринарной
медицине. Усугубило проблему использование антимикробных препаратов для профилактики желудочно-кишечных болезней, ассоциированных с дисбиотическими явлениями в микробиоценозе кишечника животных, это выражено в нарастании множественной лекарственной резистентности условно-патогенных микроорганизмов, появлении и циркуляции в хозяйствах высоковирулентных штаммов различных видов микроорганизмов [4, 5]. В ветеринарной практике широкое применение получили β-лактамные антибиотики, обладающие
широким спектром действия, высоким коэффициентом пенетрации. Однако на сегодняшний
день бесконтрольное применение антибиотиков привело к развитию резистентности многих
микроорганизмов к данной группе антимикробных препаратов. Особую тревогу, по мнению
С.В. Сидоренко с соавт. [6], D.M. Livermore [7] и др., вызывает способность грамотрицательных микроорганизмов продуцировать ß-лактамазы расширенного спектра (БЛРС).
Плиска А.А., Самокрутова О.Н., Середкина И.Н., Аблов А.М., Батомункуев А.С.,
Барышников П.И., Анганова Е.В., 2012
65
ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
Отмечено массовое распространение антибиотикоустойчивых штаммов в популяциях
условно-патогенных микроорганизмов, отличающихся высокими адаптационными возможностями по сравнению с возбудителями классических инфекций [8]. Круг условнопатогенных микроорганизмов, обладающих множественной устойчивостью к антибиотикам,
быстро расширяется [9]. Кроме того, в настоящее время большое внимание уделяется также
исследованиям, посвященным оценке эффективности антибиотиков и химиопрепаратов в отношении диареегенных эшерихий, учитываяе повышения уровня их антибиотикорезистентности [10]. Также в последние годы широкое распространение получило изучение вопросов
ассоциированных заболеваний [11, 12, 13 и др.], составляющих большую часть болезней инфекционной природы и представляющих большую опасность для животных. В связи с этим
возникает необходимость изыскания надежных средств лечения животных, что имеет большое научное и практическое значение [14].
Цель работы – изучение антибиотикорезистентности выделенных микроорганизмов семейства enterobacteriaceae у здоровых и больных кишечными моно- и микстинфекциями собак.
Материал и методы
В работе представлены результаты изучения микроорганизмов (диареегенные эшерихии, условно-патогенные энтеробактерии, кокки), выделенных от собак с кишечными монои микстинфекциями (из ветеринарных клиник г. Иркутска), а также от здоровых собак (из
питомников для собак г. Иркутска) за период 2009–2011 гг. Исследованы пробы от собак
трех пород (спаниель, кавказская овчарка, немецкая овчарка) в возрасте от 2,5 мес до 1 года.
Исследования выполнены на базе бактериологического отдела Иркутской межобластной ветеринарной лаборатории. Всего обследовано 43 собаки, в т. ч. с колибактериозами (опытная
группа) – 27, здоровых животных (контрольная группа) – 16. Выделено 80 культур, в т. ч. от
животных опытной группы – 43, контрольной группы – 37 изолятов.
Отбор проб (смывы с прямой кишки собак), выделение культур микроорганизмов, их
идентификацию проводили по общепринятым методикам [15–21]. Определение биохимических свойств микроорганизмов проводили с помощью тест-систем для биохимической идентификации ПБДЭ, а также «Enterotest» фирмы Lachema (Чехия). Возбудители кишечных инфекций у собак, представленные энтеробактериями, протестированы на чувствительность к
16 антимикробным препаратам различных фармакологических групп (ампициллин, карбенициллин, цефазолин, цефалотин, цефотаксим, цефтриаксон, цефтазидим, татрациклин, канамицин, гентамицин, амикацин, офлоксацин, ципрофлоксацин, полимиксин, фурадонин, хлорамфеникол). Серологическая идентификация культур эшерихий осуществлена с использованием
сывороток О-коли агглютинирующих производства ФГУП «Армавирская биофабрика».
Вирусные инфекционные болезни собак исключали исследованием конъюнктивальных
и назальных смывов [22, 23].
Статистическую обработку данных результатов проводили с использованием общепринятых критериев статистики [24, 25]. Для оценки различий полученных результатов применяли критерии Стьюдента и Боярского, при сравнении попарно связанных выборок – критерий знаков.
Результаты и обсуждение
Проведенные исследования показали, что среди энтеробактерий, полученных от собак,
больных кишечными инфекциями, доминировали полирезистентные (к шести и более антимикробным препаратам) и умеренно-резистентные (к двум – пяти препаратам) штаммы (43,3
и 36,9% соответственно), а чувствительными оказались только 20,0% штаммов. При этом
среди диареегенных эшерихий чувствительные штаммы встречались чаще (21,8%), чем среди условно-патогенных энтеробактерий (14,3%), для которых характерно преобладание
штаммов, резистентных к шести и более антибиотикам (57,1%).
Кроме того, для условно-патогенных энтеробактерий (Proteus spp., E. agglomerans,
C. Freundii) характерны фенотипы с более широким спектром антибиотикорезистентности.
66
ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
У них выявлены фенотипы устойчивости к 2–12 антимикробным препарам по сравнению с
диареегенными эшерихиями (фенотипы устойчивости к 2–9 антибиотикам). По критерию
знаков уровень антибиотикоустойчивости среди условно-патогенных энтеробактерий значительно (p < 0,05) выше по сравнению с диареегенными эшерихиями.
Следует отметить, что свойством множественной антибиотикорезистентности обладали
E. coli O8 (25,0%), E. coli O18 (33,3%), а также E. coli O15, E. coli O141 и E. coli O101
(100,0%).
Оценка антибиотикоустойчивости исследованных штаммов к различным антибиотикам
показала, что большая часть исследованных энтеробактерий проявила резистентность к полимиксину (60,0%), 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 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 отмечена значительно
(р < 0,05) ниже по сравнению с другими препаратами и варьировала от 3,3 до 6,7%.
Установлено, что энтеробактерии, выделенные от собак с кишечными инфекциями,
проявили более высокую устойчивость к β-лактамным антибиотикам (цефалоспорины –
66,7%; пенициллины – 60,0%) по сравнению с антимикробными препаратами (АМП) других
групп. Так, из не β-лактамных антибиотиков наибольшая частота встречаемости резистентности отмечена только в отношении полимиксинов. В то же время в отношении АМП других
групп уровни резистентности колебались и не превышали 26,7%.
Наименьшим оказался уровень резистентности к антимикробным препаратам двух
групп: хинолоны/фторхинолоны и аминогликозиды. К антибиотикам данных групп частота
встречаемости резистентности значительно (p < 0,05) реже (3,3 и 13,3% соответственно).
При сравнении антибиотикограмм диареегенных штаммов E. coli при моно- и микстинфекциях отмечено, 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 с признаком множественной антибиотикорезистентности (p < 0,05).
Кроме того, особенно важным является выявленное в ходе исследований значимое увеличение частоты встречаемости в микробных ассоциациях (по сравнению с монокультурами)
диареегенных эшерихий, устойчивых к β-лактамным антибиотикам (пенициллины, цефалоспорины), учитывая их значимость на современном этапе.
Сравнение антибиотикорезистентности представителей семейства Enterobacteriaceae,
выделенных из прямой кишки больных и здоровых собак, показало, что энтеробактерии, полученные от животных с кишечными инфекциями реже (по сравнению со штаммами контрольной группы) обладали чувствительностью ко всем исследованным АМП (20,0 и 55,6%
соответственно), среди них не выявлено монорезистентных штаммов. Кроме того, для изолятов от больных животных характерны фенотипы устойчивости к двум – пяти, а также к шести и более антимикробным препаратам, а среди энтеробактерий контрольной группы штаммов с фенотипами множественной антибиотикорезистентности не выявлено. Все вышеуказанные различия носили значимый характер (р < 0,05).
Данная тенденция отмечена как в отношении эшерихий, так и в отношении условнопатогенных энтеробактерий. Так, диареегенные кишечные палочки в два раза реже (по сравнению с непатогенными штаммами E. coli) обладали чувствительностью ко всем исследованным АМП (21,6 и 50,0% соответственно), для них характерны фенотипы устойчивости к
двум – пяти, а также к шести и более антимикробным препаратам. В то же время среди непатогенных эшерихий контрольной группы штаммы с фенотипами множественной антибиотикорезистентности не выявлены. Среди условно-патогенных энтеробактерий опытной группы
67
ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
только 14,3% оказались чувствительными, а для более половины штаммов характерна устойчивость к шести и более АМП. В контрольной группе доминирующая часть (75,0%) оказалась чувствительной, 25,0% – монорезистентны при отсутствии полирезистентных штаммов.
В целом, для изолятов, полученных от больных собак, характерно преобладание фенотипов с детерминантами устойчивости к 2–12 препаратам, а для культур контрольной группы –
наличие фенотипов с детерминантами устойчивости к одному препарату.
Кроме того, штаммы энтеробактерий от животных опытной группы в разной степени
проявили устойчивость ко всем использованным в работе антимикробным препаратам (с
варьированием частоты встречаемости устойчивых штаммов от 3,3% к канамицину, офлоксацину и ципрофлоксацину до 56,7–60,0% к карбенициллину, цефотаксиму, цефтазидиму,
полимиксину). Энтеробактерии от собак контрольной группы проявили резистентность
только к трем из 16 антимикробных препаратов: цефотаксиму, цефтриаксону и амикацину
(27,8; 5,6 и 11,1% соответственно). По критерию знаков уровни резистентности к протестированным антимикробным препаратам штаммов энтеробактерий, выделенных от больных
собак, значительно (р < 0,01) превышали аналогичные показатели у штаммов контрольной
группы.
Заключение
Для диареегенных эшерихий характерны фенотипы устойчивости к 2–9 антимикробным препаратам (78,3%), реже частота встречаемости чувствительных (21,7%) и отсутствие
монорезистентных штаммов, а также высокий уровень устойчивости к β-лактамным антибиотикам (около 60%) и низкий – к хинолонам/фторхинолонам и аминогликозидам (3,3 и
13,3% соответственно). Уровень антибиотикоустойчивости условно-патогенных энтеробактерий (по критерию знаков) значительно (p < 0,05) превышает аналогичные показатели у
диареегенных эшерихий.
Среди энтеробактерий контрольной группы значительно чаще (p < 0,05) встречаются
чувствительные (55,6%) и монорезистентные (44,4%) штаммы, а признак множественной антибиотикорезистентности не выявлен.
В микробных ассоциациях (по сравнению 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 с признаком множественной антибиотикорезистентности (p < 0,05), также имеет место увеличение частоты встречаемости штаммов,
устойчивых к β-лактамным антибиотикам: пенициллинам – до 75,0% (p < 0,05) и цефалоспоринам – до 91,7% (p < 0,01).
Список литературы
1. Белоусов, Ю.Б. Клиническая фармакология и фармакотерапия / Ю.Б. Белоусов, В.С. Моисеев, В.К. Лепахин. – М. : Универсум, 1993.
2. Данилевская, Н.В. Особенности применения антибиотиков в ветеринарной практике [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.vetlek.ru/22.06.2010/3.
3. Данилевская, Н.В. Проблема антибиотикорезистентности на примере лечения сальмонеллеза у домашних голубей / Н.В. Данилевская, Н.В. Пименов // Рос. вет. журн. – 2005. – № 4. – С. 21–25.
4. Девришов, Д.А. Биоспорин как терапевтическое средство против желудочно-кишечных заболеваний
поросят / Д.А. Девришов, Г.Н. Печникова, З.М. Бедоев // Новое в диагностике, лечении и профилактике болезней животных : межвуз. сб. науч. тр. – М. : МГАВМиБ, 1996. – С. 15–19.
5. Мефед, К.М. Новый споровый пробиотик Ирилис и его использование в ветеринарной практике : дис. ...
канд. биол. наук : 03.00.07 / К.М. Мефед. – Москва, 2007. – 92 с.
6. Сидоренко, С.В. Клиническое значение резистентности микроорганизмов к антимикробным препаратам / С.В. Сидоренко // Рос. мед. вестн. – 1998. – № 1. – С. 28–34.
7. Livermore, D.M. Beta-lactamases in laboratory and clinical resistence / D.M. Livermore // Clin. Microbiol.
Rev. – 1995. – Vol. 8. – P. 557–584.
8. Билев, А.Е. Способ преодоления лекарственной резистентности условно-патогенных бактерий и грибов
/ А.Е. Билев, А.В. Жестков, М.Е. Абалкин // Мат. Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. 80-летию кафедры эпиде-
68
ВЕТЕРИНАРНЫЕ НАУКИ
миологии и доказательной медицины «Актуальные вопросы эпидемиологии на современном этапе» (13–
14 октября 2011). – Москва. – 2011. – С. 63–64.
9. Бойко, Н.В. Моноспорин-ПК в ветеринарной практике : секреты эффективности / Н.В. Бойко, А.К. Карганян, А.Г. Капелька [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://www.biotechagro.ru.
10. Чувствительность Escherichia coli О157 : H7, возбудителя геморрагического колита, к антибактериальным препаратам / Э.А. Светоч [и др.] // Антибиотики и химиотерапия. – 1998. – № 11. – С. 16–20.
11. Олескин, А.В. Колониальная организация и межклеточная коммуникация у микроорганизмов
/ А.В. Олескин, И.В. Ботвинко, Е.А. Цавкелова // Микробиология. – 2000. – Т. 69. – № 3. – С. 309–327.
12. Курбанмагомедов, К.Б. Вирусно-бактериальные энтериты новорожденных телят в Республике Дагестан : распространение, этиология, профилактика и терапия : дис. … канд. вет. наук : 16.00.03 / К.Б. Курбанмагомедов. – СПб., 2009. – 187 с.
13. Терехов, В.И. Видовой состав бактерий, выделенных от поросят при острых кишечных заболеваниях
/ В.И. Терехов, А.В. Иванов // Ветеринария Кубани. – 2011. – № 3.
14. Диагностика, специфическая профилактика и лечение при бактериальных болезнях животных
/ М.К. Пирожков [и др.] // Ветеринария. – 2011. – № 1. – С. 24–28.
15. Справочник по микробиологическим и вирусологическим методам исследования / под ред. М.О. Биргера. – М. : Медицина, 1982. – 464 с.
16. Методические указания по микробиологической диагностике заболеваний, вызываемых энтеробактериями. – М., 1984. –125 с.
17. Определитель бактерий Берджи. В 2 т. Т. 1 / пер. с англ. ; под. ред. Дж. Хоулта [и др.]. – М. : Мир,
1997. – 432 с.
18. Методические указания по бактериологической диагностике колибактериоза (эшерихиоза) животных
(МСХ и продовольствия РФ, № 13-7-2/1759 от 11.10.1999 г.).
19. Поздеев, О.К. Медицинская микробиология / О.К. Поздеев ; под ред. акад. РАМН В.И. Покровского. –
М. : ГЭОТАР-МЕД, 2002. – 768 с.
20. Медицинская микробиология / под ред. В.И. Покровского, О.К. Поздеева. – М. : ГЭОТАР-МЕД., 2002. –
1200 с.
21. Мари, П.Р. Клиническая микробиология : краткое руководство / П.Р. Мари, И.Р. Шей ; пер. с анг. – М. :
Мир, 2006. – 425 с.
22. Инструкция по применению набора для выявления антигена вируса чумы собак иммуноферментным
анализом (ИФА), рег. номер ПВР-1-1.0/00308, утв. Россельхознадзором 12.08.2010 г.
23. Инструкция по применению набора для выявления антигенов парвовируса собак, вирусов энтерита
норок и панлейкопении кошек иммуноферментным анализом (ИФА), рег. номер ПВР-1-1.0/00325, утв. Россельхознадзором 12.08.2010 г.
24. Лакин, Г.Ф. Биометрия : учеб. пособ. для биол. спец. вузов / Г.Ф. Лакин. – 4-е изд., перераб. и доп. –
М. : Высш. шк., 1990. – 352 с.
25. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц ; пер. с англ. – М. : Практика, 1999. – 459 с.
SUMMARY
A.A. Pliska, O.N. Samokrutova, I.N. Seredkina, A.M. Ablov, A.S. Batomunkuev, P.I. Baryshnikov,
E.V. Anganova
Antibiotic resistance of microorganisms of the family Enterobacteriaceae, isolated from dogs
with intestinal mixed and monoinfections in the conditions of Pribaikailye
The determination of antibiotic resistance in microorganisms of the family Enterobacteriaceae, isolated from
dogs with intestinal mixed-and mono-infections of bacterial etiology. Found that microbial associations of Escherichia
diareegennyh reduced antibiotic susceptibility of strains (from 36,4 to 8,3%) and increased (from 27,3 to 50,0%) share
of microorganisms, carrying a sign multiple antibiotic resistance (p < 0,05), and also has been an increase in the incidence of strains resistant to β-lactam antibiotics: penicillin – up to 75,0% (p < 0,05) and cephalosporins – up to 91,7%
(p < 0,01).
Key words: dogs, bacteria, antibiotic resistance, associated intestinal infection and monoinfections.
69