Колибактериоз птиц – актуальные вопросы

Колибактериоз– бактериальная болезнь человека, животных и птиц, вызываемая патогенной грамотрицательной палочкой Escherichia coli. Несмотря на то что болезнь носит секундарный характер, колибактериоз затрагивает птицеводческие хозяйства повсеместно, нанося значительный экономический ущерб. Распространение болезни тесно связано с проблемой антибиотикорезистентности, поскольку больная птица-носитель может являться резервуаром штаммов Escherichia coli, устойчивых к действию антибактериальных средств. Кроме того, доказана возможность передачи генов вирулентности и резистентности от птичьих штаммов эшерихий внекишечным патогенным штаммам, опасным для человека. Колибактериоз передается аэрогенно, алиментарно, реже– трансовариально через помет, слизь, корма, воду, предметы обихода и обслуживающий персонал. Наиболее восприимчивы птицы в возрасте 1–14 сут и в период начала яйцекладки. Болезнь протекает в острой, подострой и хронической форме и чаще всего сопровождается катарально-геморрагическим энтеритом спрофузной пенистой диареей, поражением респираторного тракта, фибринозным перитонитом и полисерозитом, а также значительным снижением привесов, отставанием в росте, снижением или полным прекращением яйценоскости. Диагноз «колибактериоз» ставится комплексно с учетом эпизоотической ситуации, данных клинического осмотра и патолого-анатомического вскрытия павшей или вынужденно убитой птицы, а также результатов лабораторных исследований и постановки биопробы. Для диагностики заболевания применяют бактериологические, серологические и молекулярно-генетические методы. Профилактика колибактериоза достигается путем улучшения условий содержания птицы (контроль качества корма и воды, дезинфекция, дератизация, контроль параметров микроклимата), а также своевременной комплексной вакцинацией всего поголовья. Лечебные мероприятия должны планироваться, основываясь на первичных этиологических факторах и чувствительности бактерий к противомикробным средствам.

1. Зуев Н. П., Тучков Н. С. Проблема колибактериоза в птицеводстве. Молодые ученые– науке и практике АПК: материалы научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых (Витебск, 27–28 апреля 2023 г.). Витебск: УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»; 2023; 77–81. EDN: WLOGCX.

2. Новикова О. Б., Бартенев А. А. Проблема колибактериоза в птицеводстве. Современные тенденции развития науки и технологий. 2015; 8–4: 35–37. EDN: VBPOVR.

3. Ярыгина Н. А. Мониторинг эпизоотической ситуации колибактериоза птиц в Ленинградской области за 2019–2020 года. Молодые ученые – науке и практике АПК: материалы научно-практической конференции аспирантов и молодых ученых (Витебск, 27–28 апреля 2023г.). Витебск: УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины». 2023; 241–243. EDN: FPIOIB.

4. Виноходов В. В., Виноходов В. О., Лысенко С. Н. К вопросу об этиологии колибактериоза птиц. Международный вестник ветеринарии. 2009; 3: 17–25. EDN: LLZGXD.

5. Исакова М. Н., Соколова О. В., Безбородова Н. А., Кривоногова А. С., Исаева А. Г., Зубарева В. Д. Антибиотикорезистентность клинических изолятов Escherichia coli, выделенных от животных. Ветеринария сегодня. 2022; 11(1): 14–19. DOI: 10.29326/2304-196X-2022-11-1-14-19.

6. KhongM.J., SnyderA.M., MagnaterraA.K., YoungM.M., BarbieriN.L., WeimerS.L. Antimicrobial resistance profile of Escherichia coli isolated from poultry litter. Poul. Sci. 2022; 102(1):102305. DOI:10.1016/j.psj.2022.102305.

7. Helmy Y. A., Kathayat D., Deblais L., Srivastava V., Closs G. Jr., TokarskiR. J. 2nd, etal. Evaluation of novel quorum sensing inhibitors targeting auto-inducer 2 (AI-2) for the control of avian pathogenic Escherichia coli infections in chickens. Microbiol. Spectr. 2022; 10(3): 286–322. DOI:10.1128/spectrum.00286-22.

8. Kathayat D., Lokesh D., Ranjit S., Rajashekara G. Avian pathogenic Escherichia coli(APEC): an overview of virulence and pathogenesis factors, zoonotic potential, and control strategies. Pathogens. 2021; 10 (4):467. DOI: 10.3390/pathogens10040467.

9. Всемирная организация здравоохранения. ВОЗпубликует список бактерий, для борьбы с которыми срочно требуется создание новых антибиотиков. Режим доступа: https://www.who.int/ru/news/item/27-02-2017-who-publishes-list-of-bacteria-for-which-new-antibiotics-are-urgently-needed (дата обращения: 20.06.2023).

10. RuizN., SilhavyT.J. How Escherichia coli became the flagship bacterium of molecular biology. J.Bacteriol. 2022; 204(9):e0023022. DOI:10.1128/jb.00230-22.

11. Методические указания по микробиологической диагностике заболеваний, вызываемых энтеробактериями: утв. Минздравом СССР от 17.12.1984. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200112237.

12. Шепелин А. П. Современное состояние и тенденции в разработке, производстве и применении питательных сред. Бактериология. 2016; 1 (1): 42–47. DOI: 10.20953/2500-1027-2016-1-42-47.

13. Гигани О. Б., Гигани О. О. Плазмиды: монография. М.:РУСАЙНС; 2017. 154 с.

14. Красильников Н. А. Определитель бактерий и актиномицетов. М.; Л.: АН СССР; 1949. 838 с.

15. TarabaiH., WyrschE. R., BitarI., Dolejska M., DjordjevicS. P. Epidemic HI2 plasmids mobilising the carbapenemase gene blaIMP-4 in Australian clinical samples identified in multiple sublineages of Escherichia coli ST216 colonising silver gulls. Microorganisms. 2021; 9 (3):567. DOI: 10.3390/microorganisms9030567.

16. ЩепёткинаС.В., НовиковаО.Б., ЗабровскаяА.В., ТерлецкийВ.П., Тыщенко В. И. Современные принципы антибиотикотерапии в птицеводстве. СПб.: ФГБОУ ВПО «СПбГАВМ»; 2015. 148 c.

17. Громов И. Н. Патоморфологическая и дифференциальная диагностика болезней птиц, протекающих с преимущественным поражением кишечника. Животноводство и ветеринарная медицина. 2020; 2 (37): 27–31. EDN: OFNXLC.

18. ШоназарД. М., Мамадатохонова Г. Н., Рахимов А. А., Мираков А., Абдукосими А. Лабораторная диагностика колибактериоза птиц. Доклады Таджикской академии сельскохозяйственных наук. 2021; 2 (68): 50–54. EDN: HBOFRS.

19. Lutful Kabir S. M. Avian colibacillosis and salmonellosis: a closer look at epidemiology, pathogenesis, diagnosis, control and public health concerns. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2010; 7(1): 89–114. DOI:10.3390/ijerph7010089.

20. SchoulerC., SchaefferB., Brée A., MoraA., DahbiG., BietF., etal. Diagnostic strategy for identifying avian pathogenic Escherichia coli based on four patterns of virulence genes. J. Clin. Microbiol. 2012; 50 (5): 1673–1678. DOI: 10.1128/JCM.05057-11.

21. Соколова Е. Д., Галтаева А. М., Замурий О. Ю., Дидиченко О. В., Соколова Ю. В., Муратова В. А. и др. Полимеразная цепная реакция в диагностике острых кишечных инфекций в детском инфекционном стационаре: возможности и проблемы. Инфекция и иммунитет. 2016; 6 (3): 225–231. DOI: 10.15789/2220-7619-2016-3-225-231.

22. Методические указания по диагностике заболеваний птиц с использованием полимеразной цепной реакции: пособие для работников ветеринарных лабораторий. Владимир: ФГБУ«ВНИИЗЖ»; 2015. 193с.

23. TangZ., TangN., WangX., RenH., ZhangC., ZouL., etal. Characterization ofalytic Escherichia coli phage CE1 and its potential use in therapy against avian pathogenic Escherichia coli infections. Front. Microbiol. 2023; 14:1091442. DOI: 10.3389/fmicb.2023.1091442.

24. Новикова О. Б., Терлецкий В. П., Ладанова М. А. Генотипирование методом ДРИМ Escherichia coli с целью контроля эпизоотической ситуации в отношении колибактериоза в птицеводстве. Механизмы адаптации микроорганизмов к различным условиям среды обитания: тезисы докладов Второй Всероссийской научной конференции с международным участием (Иркутск, Байкал, 28 февраля – 06 марта 2022 г.). Иркутск: ИГУ; 2022; 157–160. EDN: KCWBFR.

25. TemmermanR., Ghanbari M., AntonissenG., SchatzmayrG., Duchateau L., Haesebrouck F.,et al. Dose-dependent impact of enrofloxacin on broiler chicken gut resistome is mitigated by synbiotic application. Front. Microbiol. 2022; 13:869538. DOI: 10.3389/fmicb.2022.869538.

26. Lozica L., Morteza Gholi C. S., Kela A., Lošić I., Horvatek Tomić D., GottsteinŽ. Autogenous Escherichia coli vaccine application as an innovative antimicrobial therapy in poultry farming-a case report. Vaccines. 2022; 10(9):1567. DOI: 10.3390/vaccines10091567.

27. Chodkowska K. A., IwińskiH., Wódz K., NowakT., RóżańskiH. Invitro assessment of antimicrobial activity of phytobiotics composition towards of avian pathogenic Escherichia coli(APEC) and other E. coli strains isolated from broiler chickens. Antibiotics (Basel). 2022; 11 (12):1818. DOI: 10.3390/antibiotics11121818.

28. AbbasR. Z., AlsayeqhA. F., AqibA. I. Role of bacteriophages for optimized health and production of poultry. Animals (Basel). 2022;12(23):3378. DOI: 10.3390/ani12233378.

29. Lewies A., Du Plessis L. H., Wentzel J. F. Antimicrobial peptides: the Achilles’ heel of antibiotic resistance? Probiotics Antimicrob. Proteins. 2019; 11 (2): 370–381. DOI: 10.1007/s12602-018-9465-0.

30. BaltzerS. A., BrownM. H. Antimicrobial peptides: promising alternatives to conventional antibiotics. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. 2011; 20 (4): 228–235. DOI: 10.1159/000331009.

31. Mahlapuu M., Håkansson J., Ringstad L., Björn C. Antimicrobial peptides: an emerging category of therapeutic agents. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2016; 6:194. DOI: 10.3389/fcimb.2016.00194.

32. Kathayat D., Closs G. Jr., Helmy Y. A., Lokesh D., Ranjit S., Rajashekara G. Peptides affecting the outer membrane lipid asymmetry system (MlaA-OmpC/F) reduce avian pathogenic Escherichia coli (APEC) colonization in chickens. Appl. Environ. Microbiol. 2021; 87 (17):e0056721. DOI: 10.1128/AEM.00567-21.

33. ХайтовичА.Б., МурейкоЕ.А. Чувство кворума микроорганизмов как фактор патогенности. Таврический медико-биологический вестник. 2018; 21 (1): 214–220. EDN: XSZOKL.

34. АбатуровА.Е., КрючкоТ.А. Ингибирование бактериального кворум сенсинга (общие представления). Здоровье ребенка. 2019; 14 (1): 54–59. DOI: 10.22141/2224-0551.14.1.2019.157881.

35. Peng L. Y., Yuan M., Wu Z. M., Song K., Zhang C. L., An Q., et al. Anti-bacterial activity of baicalin against APEC through inhibition of quorum sensing and inflammatory responses. Sci. Rep. 2019; 9 (1):4063. DOI: 10.1038/s41598-019-40684-6.

36. Sattar S., Bailie M., Yaqoob A., Khanum S., Fatima K., AltafA. U. R. B., etal. Characterization of two novel lytic bacteriophages having lysis potential against MDR avian pathogenic Escherichia coli strains of zoonotic potential. Sci. Rep. 2023; 13 (1):10043. DOI: 10.1038/s41598-023-37176-z.

37. YaoL., BaoY., HuJ., ZhangB., WangZ., WangX., etal. A lytic phage to control multidrug-resistant avian pathogenic Escherichia coli (APEC) infection. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2023; 13:253815. DOI: 10.3389/fcimb.2023.1253815.

38. Abdelrahman F., Rezk N., Fayez M. S., Abdelmoteleb M., Atteya R., Elhadidy M., El-Shibiny A. Isolation, characterization, and genomic analysis of three novel E. coli bacteriophages that effectively infect E. coli O18. Microorganisms. 2022; 10 (3):589. DOI: 10.3390/microorganisms10030589.

39. Tsonos J., Oosterik L. H., Tuntufye H. N., Klumpp J., Butaye P., DeGreveH.,etal. Acocktail of in vitro efficient phages is not a guarantee for in vivo therapeutic results against avian colibacillosis. Vet. Microbiol. 2014; 171 (3–4): 470–479. DOI: 10.1016/j.vetmic.2013.10.021.

40. Sørensen P. E., Baig S., Stegger M., Ingmer H., Garmyn A., Butaye P. Spontaneous phage resistance in avian pathogenicEscherichia coli. Front. Microbiol. 2021; 12:782757. DOI: 10.3389/fmicb.2021.782757.

41. MakP. H. W., RehmanM. A., KiarieE. G., ToppE., DiarraM. S. Production systems and important antimicrobial resistant-pathogenic bacteria in poultry: a review. J. Animal Sci. Biotechnol. 2022; 13 (1):148. DOI: 10.1186/s40104-022-00786-0.

42. Бессарабов Б. Ф., Вашутин А. А., Воронин Е. С. и др. Инфекционные болезни животных. М.: КолосС; 2007. 671 с.

43. Щепёткина С. В. Лечебно-профилактические мероприятия при болезнях птиц бактериальной этиологии с использованием биокомплексов пробиотических микроорганизмов. Farm Animals. 2015; 2 (9): 78–83. EDN: UCCBCR.

44. Li T., Castañeda C. D., Miotto J., McDaniel C., Kiess A. S., Zhang L. Effects of in ovo probiotic administration on the incidence of avian pathogenic Escherichia coli in broilers and an evaluation on its virulence and antimicrobial resistance properties. Poult. Sci. 2021; 100 (3):100903. DOI: 10.1016/j.psj.2020.11.072.

45. Nicolas M., Faurie A., Girault M., Lavillatte S., Menanteau P., Chaumeil T., et al. In ovo administration of a phage cocktail partially prevents colibacillosis in chicks. Poult. Sci. 2023; 102 (11):102967. DOI: 10.1016/j. psj.2023.102967.

46. Новикова О. Б., Павлова М. А., Крюкова В. В. Вакцина против колибактериоза птиц и способ профилактики колибактериоза цыплят раннего возраста. Международный вестник ветеринарии. 2018; 4: 23–27. DOI: 10.17238/issn2072-2419.2018.4.23.

47. UotaniY., KitaharaR., ImaiT., TsutsumiN., SasakawaC., NagaiS., Nagano T. Efficacy of an avian colibacillosis live vaccine for layer breeder in Japan. J. Vet. Med. Sci. 2017; 79(7): 1215–1219. DOI: 10.1292/jvms.17-0189.

48. Nagano T., Kitahara R., Nagai S. An attenuated mutant of avian pathogenic Escherichia coli serovar O78: a possible live vaccine strain for prevention of avian colibacillosis. Microbiol. Immunol. 2012; 56(9): 605–612. DOI: 10.1111/j.1348-0421.2012.00482.x.

49. HuR., LiJ., ZhaoY., LinH., LiangL., WangM., etal. Exploiting bacterial outer membrane vesicles as a cross-protective vaccine candidate against avian pathogenic Escherichia coli(APEC). Microb. Cell. Fact. 2020; 19 (1):119. DOI: 10.1186/s12934-020-01372-7.

50. Hu R., Liu H., Wang M., Li J., Lin H., Liang M., et al. An OMV-based nanovaccine confers safety and protection against pathogenic Escherichia coli via both humoral and predominantly Th1 immune responses in poultry. Nanomaterials (Basel). 2020; 10 (11):2293. DOI: 10.3390/nano10112293.

51. Soleymani S., Tavassoli A., Hashemi Tabar G., Kalidari G. A., Dehghani H. Design, development, and evaluation of the efficacy of a nucleic acid-free version of a bacterial ghost candidate vaccine against avian pathogenic E. coli (APEC) O78:K80 serotype. Vet. Res. 2020; 51 (1):144. DOI: 10.1186/s13567-020-00867-w.

52. Ebrahimi-NikH., BassamiM.R., MohriM., RadM., KhanM.I. Bacterial ghost of avian pathogenic E. coli (APEC) serotype O78:K80 as a homologous vaccine against avian colibacillosis. PLoS ONE. 2018; 13 (3):e0194888. DOI: 10.1371/journal.pone.0194888.