 |
  |
|||
 |
 |
|||
|---|---|---|---|---|
|
Патогенный потенциал энтеробактерий, выделенных от новорожденных телят при острых кишечных заболеванияхУДК 579.62:636.2.053 Терехов В.И. ГБПОУ КК «Пашковский сельскохозяйственный колледж», г. Краснодар Введение. Острые кишечные заболевания новорожденных телят являются доминирующей единицей в нозологии болезней данных животных. Они распространены не только в Российской Федерации, но и за рубежом, при этом нанося значительный экономический ущерб [12, 13, 14, 16]. В подавляющем большинстве случаев причиной диарей является развитие дисбактериоза с преобладанием в составе кишечной микрофлоры бактерий из семейства Enterobacteriaceae [5, 7, 10, 11]. В этом случае заболевание приобретает характер смешанной кишечной инфекции, которой свойственно быстрое распространение, высокая заболеваемость, тяжёлое течение и сложность лечения [11, 12]. Тем не менее, при расшифровке этиологии диарей, по-прежнему основное внимание уделяется исключительно Escherichia coli, даже если одновременно с ней из патологического материала выделяются другие энтеробактерии, такие как энтеробактеры, цитробактеры, клебсиеллы, протеи, провиденсии, которые могут обладать сразу несколькими генетическими маркерами патогенности [1, 7]. И не смотря на это вопрос об этиологической значимости условно патогенныхэнтеробактерий остаётся открытым. В литературе, например, можно встретить, как утверждение о не способности клебсиелл обуславливать диарею [5], так и, напротив, о большом патогенном потенциале этих и других энтеробактерий, обеспечивающем их участие в развитии инфекционного процесса [1, 10].
Цель работы состояла в выявлении у наиболее часто выделяемых от телят при острых кишечных заболеваниях энтеробактерий некоторых факторов патогенности, способствующих развитию диареи.
Материалы и методы исследований. В представленной работе были использованы эпизоотические штаммы из числа наиболее часто выделяемых от телят на территории Краснодарского края при острых кишечных заболеваниях видов энтеробактерий, а именно Escherichia coli (89), Enterobacter cloacae (55), Klebsiella pneumoniae (46) и Citrobacter freundii (30). Наличие гемолитической активности (ГА) определяли на агаре Хоттингера с добавлением 7% крови барана, но без добавления глюкозы. Адгезивную активность микроорганизмов определяли по В.И. Брилис с соавт. [2] с использованием нативных эритроцитов кроликов. Величину адгезивной активности оценивали по индексу адгезии микроорганизмов (ИАМ). Обнаружение фимбрий общего типа (I тип, F1, MS пили) проводили с помощью манозочувс-твительной реакции гемагглютинации с эритроцитами морской свинки, для чего на предметном стекле смешивали равные объемы (по одной капле) 0,85% раствора NaCl, 5% взвеси эритроцитов и 1 миллиардной суспензии испытуемых клеток энтеробактерий. Параллельно ставили реакцию с аналогичными компонентами, но вместо 0,85% раствора NaCl использовали 1,5% раствор D-маннозы [6]. Антилизо-цимную активность (АЛА) выявляли на твёрдой питательной среде по А.В. Бухарину с соавт. [3]. Способность продуцировать экзотоксины выявляли в тесте отека лапы мыши используя 48 ч бульонные культуры, которые предварительно стерилизовали центрифугированием при 8000 об/мин в течение 60 мин [4]. Биометрическую обработку полученных результатов проводили, используя возможности программы MicrosoftExcel 2010. Результаты и их обсуждение. Как показали собственные исследования и сообщения других авторов [9, 11, 12] на E. coli, E. cloacae, K. pneumoniae и C. freundii приходится более половины всех случаев выделения энтеробактерий из патологического материала от телят при диареях. Данное обстоятельство может косвенно свидетельствовать о наличии у E. coli, E. cloacae, K. pneumoniae и C. freundii определённого патогенного потенциала и антагонистических свойств, обеспечивающих им преимущество не только в отношениях с другой кишечной микробиотой, но и макроорганизмом.
В патогенезе развития микробной диареи лежат сложные взаимоотношения между микро- и макроорганизмом, реализация которых осуществляется в основном за счёт наличия у возбудителя способности к адгезии, мембраноатакующему и цитолитическому эффекту, а также способности противостоять факторам защиты хозяина [1].
Исследования, проведенные нами с эпизоотическими штаммами E. coli, E. cloacae, K. pneumoniae и C. freundii показали (табл. 1), что все они в той или иной степени обладают факторами патогенности, обеспечивающими им диареегенные свойства. Таблица 1. аличие факторов патогенности у энтеробактерий, изолированных от телят при острых кишечных заболеваниях
Как оказалось, способностью прикрепляться к биологическим поверхностям обладало подавляющее большинство (65,5-83,1%) выделенных кишечных палочек, энтеробактеров, клебсиелл и цитро-бактеров, но активность прикрепления в среднем не превышала 4-х бактериальных клеток на одном эритроците, что характеризует изучаемые энтеробактерии как среднеадгезивные [2]. Большинство адге-зинактивных штаммов было среди E. ooli и K. pneumoniae, у которых показатель адгезивности и ИАМ составили, соответственно, 83,1% и 3,98±0,31, 78,3% и 3,33±0,34.
Известно, что прикрепление энтеробактерий к клеткам-хозяина обеспечивается как за счёт фимбриальныхтак и нефимбриальных факторов адгезии. Среди фимбриальных факторов различают общие фимбрии или MS пили и специфические фимбрии или MR пили [1, 15]. Несмотря на то, что к разряду патогенных эшерихий принято относить только те изоляты, которые обладают специфическими пилями (К88, К99, 987Р, F41 и другие), тем не менее, как установлено, варианты, Как оказалось, способностью прикрепляться к биологическим поверхностям обладало подавляющее большинство (65,5-83,1%) выделенных кишечных палочек, энтеробактеров, клебсиелл и цитробактеров, но активность прикрепления в среднем не превышала 4-х бактериальных клеток на одном эритроците, что характеризует изучаемые энтеробактерии как среднеадгезивные [2]. Большинство адгезинактивных штаммов было среди E. соП и K. pneumoniae, у которых показатель адгезивности и ИАМ составили, соответственно, 83,1% и 3,98±0,31, 78,3% и 3,33±0,34.
Известно, что прикрепление энтеробактерий к клеткам-хозяина обеспечивается как за счёт фимбриальныхтак и нефимбриальных факторов адгезии. Среди фимбриальных факторов различают общие фимбрии или MS пили и специфические фимбрии или MR пили [1, 15]. Несмотря на то, что к разряду патогенных эшерихий принято относить только те изоляты, которые обладают специфическими пилями (К88, К99, 987Р, F41 и другие), тем не менее, как установлено, варианты, обладающие MS пилями также могут быть патогенными для животных [7].
Результаты исследований показали, что MS пилями обладало 31,5% изолятов эшерихий, 25,5% энтеробактеров, 23,3% цитробактеров и 13% клебсиелл. Данное обстоятельство может свидетельствовать о том, что в процессе прикрепления изучаемых энтеробактерий к эукариотической клетке, доминирующую роль могут играть не MS пили, а другие факторы адгезии, в том числе нефимбриального происхождения.
Антилизоцимной активностью обладали практически все тестируемые штаммы энтеробактерий, однако у большинства из них АЛА находилась в пределах от 1 до 3 мкг/мл инактивированного лизоцима, что характеризовало их как низко- и среднеактивные [3]. Однако у 25-45% штаммов энтеробактерий АЛА была высокой и составляла 4-5 мкг/мл.Наибольшей способностью нейтрализовыватьлизоцим обладали эшерихии и клебсиеллы, АЛА которых была примерно одинаковой - 3,38 и 3,26 мкг/мл.Несмотря на то, что лизоцим активен в отношении грамположительных, а не грамотрицательных бактерий, последние,по всей видимости, инактивируя его, создают безопасную среду в кишечном тракте, органах и тканях для своих частых ассо-циантов - энтерококков и стрептококков [11, 12]. Кроме того, сам факт наличия способности у энтеробактерий разрушать гуморальные механизмы защиты макроорганизма свидетельствует об их болезне-творности.
К одним из патогенетических элементов развития кишечной инфекции, обусловленной энтеробактериями,относится продуцирование ими гемолизинов, оказывающих мембраноатакующее действие на клетки крови. Гемолизины представляют собой вещества белковой природы, которые при взаимодействии с эритроцитами формируют на их мембранной поверхности каналы благодаря которым в клетке нарушается ионное равновесие и прежде всего образуется переизбыток внутриклеточного Са2+, приводящего в конечном итоге к гибели клетки [1]. Считается, что продукция гемолизинов может так же рассматриваться как альтернативный механизм захвата Fe2+ из лизированных эритроцитов. Кроме того установлено, что при взаимодействии гемолизинпозитивныхэшерихий с полиморфноядерными лейкоцитами сопровождается выделением медиаторов воспаления, которые обуславливают увеличение сосудистой проницаемости [7].
Нами установлено, что наиболее выряженные гемолитические свойства были у E. соП и K. pneumoniae, штаммы которых в 42,7% и 34,8% случаях были гемолитически активны. Количество штаммов E. cloacae и C. freundii, дающих гемолиз на кровяномагаре, было практически в 2 раза меньше. В подавляющем большинстве случаев выделенные от телят тестируемые энтеробактерии давали а-гемолиз.
Если диареегенные механизмы гемолизинов энтеробактерий-до конца еще не ясны, то диареегенное действие их экзотоксинов не вызывает сомнения. Экзотоксины энтеробактерий по характеру специфического действия на клеточные структуры кишечника хозяина подразделяют на цитотонины и цитотоксины. Цитотонины не изменяют клеточные структуры, к ним относят термостабильный (ST) и термолабильный (LT) токсины, продуцируемые эшерихиями и другими энтеробактериями. Цитотоксины полностью разрушают энтероциты, к этому типу токсинов относят цитотоксический некротизирующий фактор (CNFI, II) и шигатоксин (STXI, II) [1, 8, 10].
Для индикации экзотоксинов в своих исследованиях мы использовали классический метод — модель отёка мышиной лапы, хотя изначально онбыл ориентирован на выявление только ST [4]. Однако в работе Н.В.Котковой [8] при сравнительном изучении ряда биотес-тов показано, что в тесте отёка мышиной лапы можно выявлять и другие экзотоксины E. ^li, в частности STX. В связи с чем, мы рассматривали данный метод как универсальный для выявления в целом способности продуцировать экзотоксины без их идентификации.
Результаты исследований показали, что количество токсинообразующих штаммов из числа тестируемых E. ^li, E. cloacae и K. pneumoniae было достаточно большим и находилось в пределах 30,443,8%, исключение составил C. freundii, среди данного вида только 13,3% штаммов продуцировали экзотоксины.
Таким образом, полученные данные позволяют констатировать о наличии выражен-ного патогенного потенциала у энтеробактерий циркулирующих на фермах крупного рогатого скота в Краснодарском крае. Доминирование среди значительного количества видов энтеробактерий, изолированных от телят при острых кишечных заболеваниях, именно E. той, E. cloacae, K. pneumoniae и C. freundii, по всей видимости, связано с их повышенной агрессивностью к эпителиальным клеткам хозяина и способностью противостоять его защитным механизмам. Наибольшее количество штаммов, обладающих различными патогенными свойствами, выявлено у эшерихий, что даёт основание считать их основной этиологической структурой в развитии кишечной инфекции у новорожденных телят. В тоже время распространенность среди энтеробактеров, клебсиелл и цитробактеров токсинообразующих вариантов даёт основание относить эти микроорганизмы к разряду этиологически значимых, и факт их присутствия в патологическом материале следует учитывать при разработке мероприятий при острых кишечных заболеваниях.
Список литературы:
Резюме. Острые кишечные заболевания телят широко распространены на фермах различных стран мира. Часто в развитии диарей принимают участие ассоциации таких энтеробактерий, как эшерихий, энтеробактеров, клебсиелл и цитробактеров. При этом инфекционный процесс приобретает характер смешанной кишечной инфекции, для которой характерно быстрое распространение, высокая заболеваемость, тяжёлое течение и сложность лечения. Однако, если в отношении эшерихий этиологическое значение в развитии диарей не вызывает сомнений, то в отношении других энтеробактерий мнения не однозначные. В связи с этим целью исследований было выявление у эпизоотических штаммов Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae и Citrobacter freundii, выделенных от телят при острых кишечных заболеваниях на фермах Краснодарского края, некоторых факторов патогенности, способствующих развитию диареи. Было установлено, что среди Escherichia coli 83,1% штаммов обладали адгезивными свойствами, при этом у 31,5% адгезиныпред-ставлены общими пилями, количество гемолитических штаммов составило 42,7%, а экзотоксинпродуцирующих - 43,8%. Среди Enterobactercloacae количество штаммов, обладающих подобными свойствами, было - 65,5, 25,5, 23,6 и 41,8%; Klebsiellapneumoniae - 78,3, 13,0, 34,8 и 30,4%; Citrobacter freundii - 66,7, 23,3, 16,7 и 13,3%. Распространенность среди энтеробактеров, клеб-сиелл и цитробактеров вариантов, обладающих патогенными свойствами, даёт основание относить эти микроорганизмы к разряду этиологически значимых и факт их присутствия в патологическом материале следует учитывать при разработке мероприятий при острых кишечных заболеваниях.
Ключевые слова: телята, острые кишечные заболевания, диарея, энтеробактерии, Escherichia coli, Enterobacter cloacae, Klebsiella pneumoniae, Citrobacter freundii, штамм, патогенность.
Сведения об авторах:
Малышева Татьяна Вячеславовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры микробиологии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации; 350063, г. Краснодар, ул. Седина, 4; тел.: 8-918-2422225; e-mail: mvn-46@mail.ru.
Тищенко Александр Сергеевич, кандидат ветеринарных наук, старший преподаватель кафедры микробиологии, эпизоотологии и вирусологии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Труби-лина»; 350044, г. Краснодар, ул. Калинина, 13; тел.:8-928-4692399; e-mail: mephisto83@inbox.ru.
Мусатова Надежда Сергеевна, студентка факультета ветеринарной медицины, ФГБОУ ВО «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина»; 350011,г. Краснодар, ул. 1-й Восточный проезд, 10; тел.: 8-9649045989; e-mail: starname7@gmail.com.
Ответственный за переписку с редакцией: Терехов Владимир Иванович, доктор биологических наук, профессор, ГБПОУ КК «Пашковский сельскохозяйственный колледж»; 350910, г. Краснодар, пос. Пашковский, ул. Е. Бершанской, 220; тел.:8-988-4742115; e-mail: vterekhov@list.ru.
|
|
| 2011 © Ветеринария Кубани | Разработка сайта - Интернет-Имидж | |
|---|---|---|