Чувствительность изолятов Pseudomonas Aeruginosa, выделенных от сельскохозяйственных животных, пушных зверей и птиц, к антибиотикам

Баженова Е. А. Кубанский госагроуниверcитет

Звероводство является важной отраслью животноводства. Увеличение поголовья нутрий и повышение рентабельности этой отрасли зависят от правильной организации зоотехнической и ветеринарной работы.

Нутрии болеют незаразными и инфекционными болезнями. Рентабельность нутриеводческих ферм снижается, в связи с массовой заболеваемостью и гибелью животных от инфекционных заболеваний, среди которых - псевдомоноз нутрий [4].

В последнее время особую актуальность приобрели так называемые факторные болезни, в этиологии которых участвуют различные условно патогенные микроорганизмы. Особое значение в этом плане принадлежит Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa). Это связано с ее чрезвычайной устойчивостью ко многим антибактериальным препаратам и внешней среде. Этот микроорганизм, ранее считавшийся условно патогенным, сегодня приобретает ведущее значение в развитии, как местных, так и генерализованных гнойно-воспалительных процессов у людей и животных. В связи с этим, P. aeruginosa перестала быть условно патогенным микроорганизмом и ее необходимо выделить в самостоятельную нозологическую единицу. Как известно, своевременная диагностика - залог успешной профилактики и лечения заболевания [5].

В настоящее время для терапии большинства бактериальных инфекций животных и человека применяется широкий спектр антибактериальных средств: нитрофураны, сульфаниломиды, антибиотики [2]. Эффективность лечения инфекционных заболеваний антимикробными препаратами зависит от правильного выбора лекарственного средства с учетом чувствительности к нему возбудителя, оптимальной дозы, кратности и длительности его применения, что возможно после постановки точного диагноза, выделения возбудителя заболевания и определения его чувствительности к антибактериальным средствам.

Нерациональное применение антимикробных средств, зачастую с использованием максимальных доз, неоправданное увеличение курса лечения и кратности применения препаратов без учета видовой и возрастной чувствительности животных, а также особенностей фармакокинетики лекарственных средств, приводит к развитию побочных реакций у животных, нередко носящих тяжелый характер [3].

Антибиотики - продукты обмена микроорганизмов, подавляющие активность других микробов. В качестве лекарственных препаратов используют естественные антибиотики, а также их полусинтетические производные и синтетические аналоги, обладающие способностью подавлять возбудителей различных заболеваний в организме животных и человека.

Нами в процессе исследования патматериала от сельскохозяйственных животных, пушных зверей и птиц было выделено 166 культур, которые по культурально-морфологическим, тинкториальным, патогенным свойствам, серологической и биохимической активности были идентифицированы как P. aeruginosa. Используя метод диффузии в агар стандартных бумажных дисков в соответствии с методическими указаниями, все культуры были проверены на чувствительность к следующим антибиотикам: амоксициллину, эритромицину, тетрациклину, стрептомицину, неомицину, цефазолину, канамицину, левомицетину, полимиксину, амикацину, цефотаксиму, карбеницил-лину, цефалексину, гентамицину, энрофлоксацину, ципрофлоксацину, а также фуразолидону, азлоциллину, ампициллину, доксициклину, рифампицину, байтрилу, оксациллину, клиндамицину, энрофлоксу, окситетрациклину, зинаприму, польдоксину, триметоприм-сульфа, доксипрексу, сизомицину, офлоксацину, нетилмицину, пенициллину, меропенему, цефазидиму, цефалотину - всего 37 препаратов.

При исследовании нами были установлены значения средней зоны задержки роста (далее, з.з.р.) культур к антибактериальным препаратам.

Анализируя полученные результаты, выявили также, что изоля-ты P. aeruginosa наиболее чувствительны к цефатоксиму - 98% (163 культуры), амикацину - 94% (156 культур), ципрофлоксацину - 88,5% (147 культур), стрептомицину - 72,9% (121 культура), ампициллину -71,1% (118 культур), рифампицину - 69,3% (115 культур), гентамици-ну - 69,3% (115 культур), неомицину - 66,3% (110 культур) (рис.1).

Рис. 1. Чувствительность изолятов P. aeruginosa к антибиотикам

В тоже время, изоляты P. aeruginosa были устойчивы к пенициллину, оксациллину, меропенему, энрофлоксацину, триметапри-му-сульфа, цефалотину, офлоксацину, окситетрациклину, зинаприму, клиндамицину, польдоксину, нетилмицин (рис.2).

Рис. 2. Устойчивость изолятов P. aeruginosa к антибиотикам

Рассматривая полученные данные по антибиотикам группы пенициллинов (представлены карбенициллин, оксациллин, пенициллин), видим, что воздействие их на P. aeruginosa очень слабое. Так, к оксациллину и пенициллину чувствительность культур отсутствует вообще (з.з.р. менее 1,0 мм), к клиндамицину очень незначительна - 2,0±0,5мм и достаточно умеренная клевомицетину - 16,0±1,8 мм (65,1% культура). Все эти данные позволяют говорить о неспособности пенициллинов воздействовать на P. aeruginosa.

Одним из важных факторов, определяющих спектр природной чувствительности (устойчивости) P. aeruginosa к антибиотикам, является строение ее внешней мембраны. Основным компонентом внешней мембраны у P. aeruginosa, как и у других грамотрицательных микроорганизмов, является липополисахаридный слой, практически непроницаемый для экзогенных гидрофильных веществ (моно- и дисахаридов, аминокислот, коротких пептидов), транспорт которых внутрь бактериальной клетки осуществляется через пориновые каналы. Пориновые каналы представляют собой воронкообразные белковые структуры (пориновые белки), встроенные в липополисахаридный слой.

По данным научной литературы, бета-лактамные антибиотики являются одними из основных антипсевдомонадных средств [6]. Однако, приобретенная резистентность к этой группе антибиотиков является весьма распространенным явлением среди P. aeruginosa. Всему виной являются мутации в генах, регулирующих продукцию ферментов, возникающие спонтанно, независимо от воздействия антибиотиков. Однако, на фоне терапии, когда происходит элиминация чувствительных микроорганизмов, штаммы-гиперпродуценты приобретают преимущества. К бета-лактамным антибиотикам относят антибиотики пенициллинового ряда (ампициллин), а также цефалоспоринамы III поколения (цефатоксим). Зона задержки роста культур колебалась от вышесреднего значения в 23,5±1,2 мм у ампициллина до высокого - 31,2±0,8 мм у цефатоксима. Процент чувствительности культур составил 71,1% и 98%, соответственно.

На практике ситуация значительно осложняется тем, что штаммы P. aeruginosa могут обладать одновременно несколькими механизмами резистентности к бета-лактамным антибиотикам. Например: дерепрессия хромосомных бета-лактамаз может сочетаться с продукцией плазмидных и со снижением проницаемости внешней мембраны. Интерпретация результатов оценки чувствительности, а главное - прогнозирование эффективности лечения инфекций, вызванных такими штаммами, связаны со значительными трудностями.

Нами выявлено, что чувствительность культур к ципрофлоксацину достигает значительной величины: зона задержки роста составила 26,25±0,4мм; общий процент чувствительности к антибиотику культур - 88,5%. Гидрофобные (липофильные) антибиотики, такие как фторхинолоны способны проникать через внешнюю мембрану грамотрицательных микроорганизмов (в том числе псевдомонад), минуя пориновые каналы [7]. Липофильные антибиотики достаточно хорошо проникают и через цитоплазматическую мембрану в цитоплазму, где локализуются мишени их действия (рибосомы и ферменты топоизомеразы). Из группы гидрофильных антибиотиков наибольшее клиническое значение имеют фторированные хинолоны, а среди них ципрофлоксацин, обладающий максимальной антипсевдомонадной активностью.

Аминогликозид III поколения амикацин рассматривается в настоящее время как препарат резерва, который нежелательно назначать широко и часто, чтобы предотвратить распространение устойчивости возбудителей к нему. Устойчивость возбудителей к амикацину пока распространена мало. Перекрёстная устойчивость с другими аминогликозидами неполная, и часто возбудители, устойчивые к аминогликозидам II поколения (гентамицин), остаются чувствительными к амикацину. Характерно также, что устойчивость возбудителей к амикацину нарастает медленнее, чем к гентамицину. Устойчивость возбудителей к препаратам II поколения, в частности гентамицину, также развивается медленнее, чем к препарату I поколения стрептомицину. Данные литературы имеют свое отражение в нашем опыте, так как зона задержки роста имеет весьма значительные колебания: амикацин - 30,0±1,4мм, общий процент чувствительности к антибиотику культур - 94%; стрептомицин - 26,12±0,7мм (72,9%); гентамицин - 21,18±2,1мм (70%).

Аминогликозиды оказывают бактерицидное действие независимо от фазы размножения микроорганизмов, в том числе и на микроорганизмы, находящиеся в фазе покоя, в отличие от бета-лактамных антибиотиков, действующих бактерицидно, прежде всего на размножающиеся микроорганизмы. Поэтому, терапевтическая эффективность аминогликозидов, в отличие от бета-лактамов, не снижается при одновременном назначении бактериостатически действующих антибиотиков.

Чувствительность культур к нитрофуранам, а в частности к фуразолидону достигает значительной величины: зона задержки роста 20,25±0,4мм; общий процент чувствительности к антибиотику культур - 69,3%. Являясь акцепторами кислорода, нитрофураны нарушают процесс клеточного дыхания бактерий, ингибируют биосинтез нуклеиновых кислот, в зависимости от концентрации оказывают бактериостатический или бактерицидный эффект, к ним редко развивается лекарственная резистентность микроорганизмов. Основной проблемой при применении нитрофуранов является высокая частота нежелательных лекарственных реакций, а также отсутствие парентеральных лекарственных форм.

Левомицетин оказываеточеньелабое действие на P. aeruginosa - 16±0,5мм, количество культур - 65,1%. Слабоактивен в отношении кислотоустойчивых бактерий, таких как P. aeruginosa. К недостаткам следует отнести его достаточно высокий уровень токсичности и только пероральный способ дачи.

В конечном итоге, для лечения и профилактики в ветеринарии используют не сами химически чистые субстанции препарата, а их коммерческие формы (растворы для орального применения и для инъекции, порошки растворимые и нерастворимые, комплексные комбинации препаратов) [2].

Эффективность того или иного препарата зависит не только от действующего вещества, но и от чистоты самого препарата, используемых дополнительных компонентов (стабилизаторов, адъювантов). Поэтому одни и те же препараты, содержащие одинаковое количество одного и того же действующего вещества (например, энрофлокса-цина), на практике часто проявляют различную эффективность [3].

Наиболее приемлемый и целесообразный метод, повышающий эффективность химиотерапии бактериальных инфекции и замедляющий развитие резистентности у микроорганизмов, - рациональное применение сочетания антимикробных препаратов. При этом решаются следующие задачи:

1. Максимальное расширение спектра антимикробного действия при тяжелом течении инфекции, требующего немедленного начала лечения до установления бактериологического диагноза, или при смешанной инфекции, когда возбудители микробной ассоциации имеют разную чувствительность к антибактериальным препаратам.

2. Предупреждение и развитие токсического действия за счет достижения быстрого и более полного эффекта при одновременном введении двух или нескольких препаратов в меньших, чем обычные, курсовых дозах.

3. Возможность усиления антибактериального эффекта в расчете на синергидное взаимодействие антимикробных препаратов.

4. Предупреждение или замедление развития резистентности у микроорганизмов.

С учетом вышеизложенного, нами была установлена чувствительность выделенных культур P. aeruginosa к следующим обычно применяемым и современным антибактериальным средствам:

1. цефотаксиму - цефалоспориновый антибиотик III поколения.

2. амикацин - аминогликозид III поколения;

3. ципролет - ципрофлоксацин.

4. гентамицина сульфат - аминогликозид II поколения.

Изучение проводили методом дисков. Для полного представления эффективности того или иного препарата, мы дополнительно рассмотрели распределение чувствительности выделенных культур к антибиотикам по диапазонам: до 15 мм, от 16 до 25 мм и более 26 мм.

Цефотаксим является цефалоспориновым антибиотиком третьего поколения, который вводится внутримышечно или внутривенно. Он оказывает антибактериальный эффект путем блокирования синтеза клеточных стенок микроорганизмов, его эффективность обусловлена ацетилированием мембраносвязанных транспептидаз и последующим поражением перекрестной сшивки пептидогликанов, требуемой для сохранения непроницаемости клеточных стенок микроорганизма. Препарат имеет широкую область бактерицидного применения. Высокоэффективен по отношению к грамотрицатель-ным бактериям, резистентным к другим антибиотикам, устойчив ко многим бета-лактамазам грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. По результатам исследования нами установлено, что зона задержки роста культур к препарату составила 31,2±0,8 мм, общий процент чувствительности к антибиотику культур очень высокий - 98% (более 26 мм).

Амикацин - полусинтетический антибиотик, относящийся к аминогликозидам III поколения, обладает широким спектром действия, действует бактерицидно. В результате исследований нами установлено, что зона задержки роста составляет 30,0±1,4мм, чувствительность соответствует диапазону более 26 мм (94%).

Ципролет - антимикробный препарат группы фторхинолонов, действующим веществом которого является ципрофлоксацин. Механизм действия ципрофлоксацина связан с влиянием на ДНК-гиразу (топоизомеразу) бактерий, которые играют важную роль в репродукции бактериальной ДНК. Ципрофлоксацин оказывает быстрое бактерицидное действие на микроорганизмы, которые находятся как в стадии покоя, так и размножения. Чувствительность данного антибиотика к P. aeruginosa, по нашим данным, соответствовала более 26 мм, так как з.з.р. цефалексина 26,25±0,4мм (88,5%).

Гентамицина сульфат 4% - антибиотик группы аминогликозидов широкого спектра действия, оказывает бактерицидное действие, активно проникая через клеточную мембрану бактерий, необратимо связывается с субъединицей бактериальных рибосом и, тем самым, угнетает синтез белка возбудителя. В результате исследований, нами установлена з.з.р. 21,18±2,1мм, чувствительность соответствует диапазону от 16 до 25 мм (70%).

Таким образом, полученные нами данные по чувствительности P. aeruginosa к антибактериальным препаратам позволяют успешно проводить профилактику и лечение заболеваний, вызванных данным микроорганизмом у сельскохозяйственных животных, пушных зверей и птиц.

Список литературы

1. Каширин, В. В. Объяснение феномена биполярности бактерий / В. В. Каширин // Докл.РЛСХН. - 1996. N°5. - С. 32-35.
2. Навашин С. М. Рациональная антибиотикотерания / Навашин С. М., Фомина И. П. // М.: Медицина, 1982. - С. 496.
3. Сфачунский Л. С. Антибиотики: клиническая фармакология/ Страчунский Л. С, Козлов С.Н. // Смоленск: Лмипресс, 1994. - С. 208.
4. Шевченко, Л. В. Лабораторная диагноаика энтеробактерий нутрий / Л. В. Шевченко// Сб. науч. ф. / КубГЛУ. 2004. - N° 406 (434). - С. 15-20.
5. Palleroni N.J. Family I: Pseudomonadaceae. In: Bergey's manual of syslemalic bacleriology. Kraig N.R., Holl J.G. (Eds.). Ballimore 1984. - P. 141-219.
6. Livermore D.M. -lactamases in laboratory and clinical resistance. Clin Microbiol Rev 1995. - P. 557 - 584.
7. Nikaido H., Thanassi D.G. Penetration of lipophilic agents with multiple protonation sites into bacteria cells; tetracyclines and fluoroquinolones as examples. Antimicrob Agents Chemother 1993. - P. 1393-1399.

Реферат

Pseudomonas aeruginosa, ранее считавшияся условно пaтoгемным микроорганизмом, сегодня приобретает ведущее значение в развитии, как местных, так и генерализованных гнойно-воспалительных процессов у людей и животных. В связи с этим, P. aeruginosa перестала быть условно пaтoгенным микроорганизмом и ее необходимо выделить в самостоятельную нозологическую единицу. Своевременная диагностика заболевания - залог успешной профилактики и лечения болезни. Антибиотики - продукты обмена микроорганизмов, подавляющие активность других микробов. В качестве лекарственных препаратов используют естественные антибиотики, а также их полусинтетические производные и синтетические аналоги, обладающие способностью подавлять возбудителей различных заболеваний в организме животных и человека.

В статье представлены опыты по изучению чувствительности Р. aeruginosa к антибиотикам, что позволяет наиболее успешно и рационально провести лечебные мероприятия.

Ключевые слова: Pseudomonas aeruginosa, чувавителыюаь, устойчивость, антибиотики, эффективность, лекарственные препараты, зона задержки роста, механизм дейавия, микроорганизмы, профилактика.

Сведения об авторе

Ответственный за переписку с редакцией: Баженова Екатерина Анатольевна, аспирант кафедры паразитологии, ветсанэкспертизы и зоогигиены; адрес 350062, г. Краснодар ул. Атарбекова, 7, кв.45, тел.8(918)3214545: allexxan@mail.ru

UDC 619:616.94]: 636.932.3

ANTIBIOTIC SENSITIVITY OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA ISOLATES FROM FARM ANIMALS, FUR ANIMALS AND BIRDS

Bazhenova E.A.

Summary

Experiments on the sensitivity of P. aeruginosa to antibiotics that enables us to conduct therapeutic measures more successfully and efficiently are presented in the article. Early diagnosis is the key to successful prevention and treatment of disease. Author believes that P. aeruginosa should be allocated as an independent nosological unit.

Data on the sensitivity of P. aeruginosa to antibiotics allowed to successful conduction of prevention and treatment of diseases caused by this pathogen in farm animals, fur animals and poultry.

Key words: Pseudomonas aeruginosa, sensitivity, resistance, antibiotics, efficiency, drugs, growth delay zone, mechanism of action, microorganisms, prevention.

References

1. Kashirin V.V. Obyasnenie fenomena bipolyarnosti bakteriy [Explanation of bacteria bipolarity phenomenon]. - 1996: 32-35.
2. Navashin S.M., Fomina I.P. Ratsionalnaya antibiotikoterapiya [Rational antibiotic therapy]. - Meditsina. - Moscow, 1982. - pp. 496.
3. Strachunsky L.S., Kozlov S.N. Antibiotiki: klinicheskaya farmakologiya [Antibiotics: Clinical Pharmacology]. - Amipress. - Smolensk, 1994. - p. 208.
4. Shevchenko, L.V. Laboratornaya diagnostika Enterobacteriaceae nutria [Laboratory diagnosis of Enterobacteriaceae nutria]. - 2004: 15-20.
5. -7. Vide supra.

Author affiliation

Responsible for correspondence with the editorial board: Bazhenova Ekaterina A., postgraduate student of the department of parasitology, veterinary-sanitary examination and zoohygiene of the Kuban state agrarian University; 45-7, Atarbekova St., Krasnodar, 350062; ph.: 8 (918) 321-45-45; allexxan@mail.ru.

	Полезные ссылки
Департамент ветеринарии Краснодарского края Ассоциация Практикующих Ветеринарных Врачей