УДК 579.62
Скородумов Д.И.,Карабанов С.Ю. ФГБОУ ВПО "Московский государственный университет пищевых производств", г. Москва
Введение. На сегодняшний день большой интерес представляет роль бактериальных биопленок в патологических процессах. Биопленки - сложные микробные сообщества, организованные на какой-либо поверхности органического или неорганического происхождения, и в отличие от свободно плавающих (планктонных) клеток обладают повышенной резистентностью к различного рода внешним воздействиям [1, 2, 7, 8]. Установлено, что во многих случаях при хронических и рецидивирующих инфекциях выделяются культуры микроорганизмов, образующие биопленки [4, 6].
Отит собак - довольно частая проблема с которой обращаются владельцы животных; по статистике это от 10 до 20% визитов в ветеринарную клинику [9]. Первопричинами данного заболевания могут быть разнообразные факторы, в частности: аллергические реакции различной этиологии, опухолевые образования, инородные тела, травмы, что в ассоциации с микроорганизмами, которые всегда находятся в слуховом проходе, дает клиническую картину отита.
Имеются данные, что возбудители отитов человека часто формируют биопленки [3, 5].
Задачей нашего исследования явилось сравнительная оценка чувствительности бактерий, ассоциирующихся с отитами собак, к антибиотикам, определенной традиционными методами и при условии нахождения микроорганизмов в фенотипе биопленки.
Материалы и методы. Микробиологическому исследованию были подвергнуты материалы от 50 собак с клинической картиной отита. Из 188 выделенных культур микроорганизмов для изучения антибиотикочувствительности были взяты 37 штаммов S. aureus, 31 штамм S. intermedius и 10 штаммов P. aeruginosa. Все выделенные культуры микроорганизмов в предшествующих опытах были классифицированы как сильные или умеренные образователи биопленки in vitro.
При определении чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам традиционными методами руководствовались методическими указаниями "Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам" (МУК 4.2.1890-04, 2004). Использовали соответствующие диагностические наборы дисков с антибиотиками, а для определения МПК антибиотики в порошке (ФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Пастера, Санкт-Петербург).
Для определения минимальной подавляющей концентрации антибиотика в отношении бактерий в фенотипе биопленки использовали метод с использованием микротитровальных полистироловых планшетов с U-образными лунками, которые заполняли питательным бульоном с добавлением 1% сахарозы. В качестве питательной среды использовали питательный бульон (Nutrient Broth), производства HIMEDIA, Индия. В лунки вносили 199 мкл питательной среды и 1 мкл бактериальной культуры выращенной на этой же среде в течение 4 часов при 37°С. Каждый испытуемый штамм засевали в три лунки. Затем планшеты инкубировали в стационарных условиях при 37°С в течение 24 часов, по прошествии данного времени из каждой лунки удаляли содержимое и промывали трехкратно фосфатным буфером. Далее в каждую лунку вносили антибиотик в двукратно понижающейся концентрации, в стерильной питательной среде и продолжали инкубировать еще 24 часа при 37°С. По прошествии этого времени проводили визуальный учет результатов. За минимальную подавляющую концентрацию биопленки принимали концентрацию, подавляющую видимый рост в лунке.
Результаты исследований. Результаты определения чувствительности культур диско-диффузионным методом представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты определения чувствительности выделенных бактерий к антибиотикам диско-диффузионным методом
Название антибиотика | Вид бактерий | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
S. aureus (37 штаммов) | S. intermedius (31 штамм) | P. aeruginosa (10 штаммов) | |||||||
Чувствительность бактерий (%) | Чувствительность бактерий (%) | Чувствительность бактерий (%) | |||||||
У | П | Ч | У | П | Ч | У | П | Ч | |
Эритромицин | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Клиндамицин | 0 | 2,7 | 97,3 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Ципрофлоксацин | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 |
Левофлоксацин | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 80 | 20 | 0 |
Ванкомицин | 0 | 8,1 | 91,9 | 0 | 3,2 | 96,8 | 100 | 0 | 0 |
Гентамицин | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Бензил-пенициллин | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Оксациллин | 0 | 13,5 | 86,5 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Имипенем | 0 | 0 | 100 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Ампициллин | 0 | 5,4 | 94,6 | 3,25 | 3,25 | 93,5 | 100 | 0 | 0 |
Меропенем | 2,7 | 0 | 97,3 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
Цефотаксим | 0 | 2,7 | 97,3 | 0 | 0 | 100 | 100 | 0 | 0 |
* У - устойчивые, П - промежуточные, Ч - чувствительные
Как следует из данных, представленных в табл. 1, чувствительными к цефотаксиму были 98,65% штаммов, к ципрофлоксацину - 100%, к гентамицину - 100%, к эритромицину - 100%, ампициллину - 94,05% штаммов. Штаммы P. aeruginosa показали выраженную полирезистентность и были чувствительны только к ципрофлоксацину.
На основании оценки чувствительности микроорганизмов к антибиотикам диско-диффузионным методом, было выбрано 5 наиболее эффективных антибиотиков из разных групп (ципрофлоксацин, эритромицин, ампициллин, гентамицин, цефотаксим) для определения их МПК и МБИК. Интерес представляли штаммы, способные образовывать биопленку. В данном опыте тестировали 20 штаммов S. aureus, 12 штаммов S. intermedius и 10 штаммов P. aeruginosa, определенных как сильные или умеренные образователи биопленки in vitro.
Таблица 1. МБИК и МПК, испытанных антибиотиков, для S. aureus, S. intermedius и P. aeruginosa
Антибиотики | МПК и МБИК микроорганизмов | |||
---|---|---|---|---|
S. aureus (20 штаммов) | S. intermedius (12 штаммов) | P. aeruginosa (10 штаммов) | ||
Цефотаксим | МБИК | 100 | 25 | >1000 |
МПК | 1,25 | 0,625 | 40 | |
Ципрофлоксацин | МБИК | 31,25 | 15,625 | 125 |
МПК | 0,3125 | 0,3125 | 2,5 | |
Гентамицин | МБИК | 62,5 | 7,8125 | >2000 |
МПК | 0,625 | 0,625 | 625 | |
Эритромицин | МБИК | 62,5 | 31,25 | >5000 |
МПК | 0,3125 | 0,3125 | 625 | |
Ампициллин | МБИК | 62,5 | 15,625 | >5000 |
МПК | 0,3125 | 0,3125 | >2500 |
Заключение. Как следует из полученных данных, культуры S. aureus, S. intermedius и P. aeruginosa в фенотипе биопленки проявляют существенно большую резистентность к антибиотикам, чем те же штаммы в планктонном фенотипе. Полученные нами результаты 13 совпадают с выводами других авторов.
Таким образом, выживаемость бактерий в фенотипе биопленки в присутствии антибиотиков принципиально иная, что может в значительной степени влиять на исход лечения больных животных с биопле-ночной инфекцией.
Целесообразно, после установления этиологической роли бактериальных изолятов определять их чувствительность к антибиотикам не только традиционными методами, но и с определением МБИК.
Список литературы:
Резюме. В данной работе были исследованы патологические материалы от 50 собак различных пород и возрастных групп с выраженной клинической картиной отита. Из полученных 188 культур микроорганизмов интерес представляли штаммы S. aureus, S. intermedius и P. aeruginosa. Исследованию была подвергнута антибиотикочувствительность 37 штаммов S. aureus, 31 штамма S. intermedius и 10 штаммов P. aeruginosa, выделенных при отитах собак. Штаммы S. aureus и S. intermedius проявили чувствительность к эритромицину (100%), к клиндамицину (98,65%), к ципрофлоксацину (100%), к левофлоксацину (100%), к ванкомицину (94,35%), к гентамицину (100%), к бензилпенициллину (100%), к оксациллину (93,25%), к имипенему (100%), к ампициллину (94,05%), а также к цефотаксиму (98,65% штаммов). Все выделенные штаммы P. aeruginosa проявили выраженную полирезистентность. Исключение составил антибиотик ци-профлоксацин (100% штаммов оказались чувствительны). Следующим этапом работы было определение минимальной подавляющей концентрации (МПК) и минимальной биопленочной ингибирующей концентрации (МБИК) для данных антибиотиков. Полученные данные были проанализированы между собой. При этом показано, что разница между величинами МПК и МБИК антибиотиков существенно отличается в пользу последних, и может достигать нескольких порядков. Эта информация в сравнении является очень важной для практикующего ветеринарного врача. Имея данные по МПК и МБИК в сравнении, специалист имеет возможность назначать антибактериальные препараты с большей эффективностью, что в свою очередь будет положительно влиять на течение патологического процесса и исход заболевания.
Ключевые слова: ветеринария, антибиотик, биопленка, отит собак, минимальная подавляющая концентрация (МПК), минимальная биопленочная ингибирующая концентрация (МБИК), антибиотикочувствительность, резистентность, штамм, S. aureus, S. intermedius, P. aeruginosa.
Сведения об авторах:
Скородумов Дмитрий Иванович, доктор ветеринарных наук, профессор, ФГБОУ ВПО "Московский государственный университет пищевых производств": 125080, г. Москва, Волоколамское ш., 11; тел.: 8(499)750-01-11; e-mail: mikrob. mgupp@yandex.ru.
Ответственный за переписку с редакцией: Карабанов Сергей Юрьевич, аспирант, ФГБОУ ВПО "Московский государственный университет пищевых производств"; 125080, г. Москва, Волоколамское ш., 11; тел.: 8(905)541-98-56; e-mail: karabans89@gmail.com.
http://vetkuban.com/num4_201505.html