Дрейф генов антибиотикорезистентности патогенных энтеробактерий на примере Escherichia coli

ВВЕДЕНИЕ

Escherichia coli – возбудитель колибактериозов животных, являясь представителем условно-патогенной микрофлоры, играет значимую роль в патогенезе многих других заболеваний. Данный микроорганизм часто выделяют из патологического материала животных и человека, главным образом при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также при акушерско-гинекологических патологиях, болезнях дыхательной системы и мочевыводящих путей. Биоварианты кишечной палочки, являющиеся причиной колибактериоза, разделяют на 7 патотипов, в том числе энтеротоксигенная (ETEC), энтеропатогенная (EPEC), энтерогеморрагическая (ЕНЕС), шигатоксинпродуцирующая (STEC) и патогенная для птиц.

На сегодняшний день колибактериоз представляет серьезную проблему для животноводства и в особенности для промышленного птицеводства, поскольку относится к наиболее часто регистрируемым бактериальным инфекциям птиц (выявляется в 40–70% случаев). Значительному осложнению ситуации способствует широкое распространение у E. coli резистентности ко всем существующим группам антибактериальных средств, которая для некоторых препаратов достигает 100% [1, 2, 3].

Актуальность данной работы определяется экономическим ущербом, наносимым животноводству колибактериозной инфекцией, а также все возрастающим распространением у E. сoli устойчивости к антимикробным препаратам. С течением времени чувствительность конкретного возбудителя к антибиотикам может значительно изменяться, и этот факт обуславливает необходимость постоянного мониторинга уровня устойчивости E. coli к различным антибактериальным препаратам.

В представленной работе обобщены имеющиеся в литературе данные научных исследований динамики устойчивости E. сoli, изолированных от разных видов сельскохозяйственных животных, к антибактериальным препаратам.

Антибиотикорезистентность – это способность микроорганизмов противостоять действию антимикробных средств, в том числе антибиотиков. С момента доказательства клинической значимости этого явления, которая была установлена Александром Флемингом еще в 1945 г., человечество прошло несколько этапов восприятия данной проблемы: период 1945–1963 гг., в течение которого полагали, что постоянное развитие фармацевтической промышленности опередит развитие устойчивости к антибиотикам; эпоха с 1963 по 1981 г. связана с открытием возможности передачи генов устойчивости через плазмиды и вследствие этого появлением обеспокоенности данным фактом; с 1981 по 1992 г. некоторые ученые стали рассматривать антибиотикорезистентность как глобальную проблему; в 1992–2013 гг. она стала привлекать все большее внимание специалистов, а также началось финансирование проектов, направленных на сдерживание распространения устойчивости; с 2013 г. по настоящее время проблема антибиотикорезистентности продолжает расти в связи с появлением у микроорганизмов все новых генов и механизмов защиты от антибиотиков и все большим распространением их среди популяций [4][5].

В последнее время все большее значение в терапии бактериальных болезней приобретают альтернативные средства: бактериофаги, пробиотики, фитобиотики и антимикробные пептиды. Однако антибактериальные препараты все еще весьма широко применяются для лечения в животноводстве и птицеводстве. Кроме того, они используются в целях профилактики заболеваний и стимулирования продуктивности, что является причиной формирования и накопления у представителей рода Escherichia генетических детерминант резистентности к антибиотикам. Это, в свою очередь, приводит к распространению устойчивости и контаминации сырья и продукции [6][7].

Целью настоящей работы было обобщение данных научной литературы о тенденциях в устойчивости E. coli к антибактериальным препаратам.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование проводили путем анализа и систематизации литературных данных, содержащих информацию об антибиотикорезистентности различных штаммов E. coli, выделенных из патологического и биологического материала домашних и сельскохозяйственных животных и птицы.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В 2011 г. Н. Н. Шкиль представил результаты исследования 21 пробы патологического и биологического материала от абортированных и мертворожденных плодов телят, 71 пробы – от телят профилакторного периода, 67 проб – от телят в возрасте от 10 сут до 1 мес., 47 проб – от 1–3-месячных телят, 18 проб – от телят старше 3 мес. В 32% случаев была выделена патогенная микрофлора от животных, имеющих клинические признаки заболеваний желудочно-кишечного тракта, при этом респираторный синдром отмечали у 68% телят. Микроорганизмы рода Escherichia были обнаружены в 38% проб. Исследования по выявлению возбудителей проводили ежегодно в период с 2001 по 2010 г. Как установлено автором, в 2001 г. 50% выделенных представителей рода Escherichia проявляли высокую чувствительность к аминогликозидам. В последующие годы отмечено увеличение чувствительности к препаратам хинолонового/фторхинолонового ряда, которое достигло пика в 2006 г. (66%). К 2007 г. эти показатели сравнялись с аминогликозидами, а в 2009 и 2010 гг. чувствительность к препаратам аминогликозидного ряда была значительно выше (50%), чем к фторхинолонам (15%). Автор отмечает, что чаще всего рост чувствительности к одной группе препаратов соответствует ее падению к другой группе в этот же год. Кроме того, в изменчивости данного показателя прослеживается волнообразный характер: повышенная чувствительность, которая наблюдается на протяжении нескольких лет, затем сменяется понижением этого показателя в течение следующих лет [8]. Данная группа микроорганизмов, по-видимому, обладает высокоразвитым механизмом формирования антибиотикорезистентности по отношению к препаратам группы фторхинолонов. Антисмысловая РНК, которая является продуктом положительной модуляции транскрипции, вызванной геном micF, осуществляет ингибирование синтеза пориновых белков на уровне трансляции, что положительно отражается на содержании в клетках сигма-фактора множественной стрессорной устойчивости σ^S. Этим обусловлены наиболее значительные колебания показателей резистентности у E. coli [9].

Горковенко Н. Е. и Макаров Ю. А. при изучении динамики изменения чувствительности к антимикробным препаратам штаммов E. coli, выделенных от больных телят, в 2006 г. у 6,5% изолятов выявили устойчивость к энрофлоксацину, к 2007 г. их доля увеличилась до 36,4%, а в 2010 г. достигла 90,0%. Число резистентных к полимиксину изолятов E. coli в 2006 г. составило 23,3%, а в 2010 г. – 75,0%, к неомицину в 2006 и 2010 гг. – 64,0 и 81,8% соответственно. Таким образом, наблюдается выраженное увеличение распространения устойчивости к энрофлоксацину, полимиксину и неомицину, что определяет значительное снижение терапевтической эффективности этих препаратов. Индифферентность к тетрациклину в 2006–2008 гг. составляла приблизительно 70%, в 2009 г. она снизилась до 60%, а в 2010 г. достигла 100%. Резистентность к левомицетину в 2006 и 2007 гг. была на уровне 60 и 55% соответственно; в 2008–2009 гг. выросла до 80%, а затем значительно снизилась. К стрептомицину и канамицину резистентность возрастала с 2006 по 2008 г., после чего в 2009 г. наблюдалось ее снижение, а в 2010 г. она достигла 100% для обоих препаратов.

Аналогично предыдущему исследованию приведенные данные указывают на волнообразность изменения устойчивости к антибактериальным препаратам, хотя в целом она продолжает возрастать, что в конечном итоге приводит к абсолютной резистентности и полной потере терапевтической эффективности соответствующих лекарственных средств [10].

Результаты исследований, представленные Д. А. Желябовской и соавт. в 2017 г., позволяют сделать вывод о том, что 71,4% исследованных штаммов E. coli (О15, О18, О26), выделенных из кишечника новорожденных телят, обладают полирезистентностью. Данные культуры проявили устойчивость в отношении эритромицина (95,2%), тетрациклина и пенициллина (90,5%), канамицина (85,7%), ампициллина (76,2%), стрептомицина и гентамицина (71,4%) [11].

По результатам проведенного Н. М. Аль-Хаммашем и А. В. Игнатенко анализа антибиотикорезистентности штаммов E. coli, выделенных на молочно-товарной ферме, видно, что большее количество изолятов проявили устойчивость к бензилпенициллину (94%), эритромицину (94%), линкомицину (94%), тетрациклину (83%), ампициллину (61%), неомицину (56%), левомицетину (44%), пефлоксацину (37%), полимиксину (33%), цефалексину (28%). Промежуточной чувствительностью микроорганизмы обладали к неомицину (55%), полимиксину (50%), к фурадонину (27%), левомицетину (16%), канамицину (14%). Чувствительны они оказались к следующим антибактериальным препаратам: гентамицину (83%), канамицину (78%), цефалексину (74%), фурадонину (72%), пефлоксацину (62%), левомицетину (39%), неомицину (39%), ампициллину (33%). Изоляты проявили 100%-ю чувствительность лишь в отношении цефтриаксона, в то время как абсолютная устойчивость наблюдалась к олеандомицину, клиндамицину и оксациллину [12].

В исследовательской работе С. Н. Золотухина и соавт. к гентамицину чувствительность проявили 34,8% изолятов E. coli, устойчивость – 34,2%, умеренную устойчивость – 31,5%. Ампициллин проявил активность в отношении 57,8% изолятов E. coli, 27,3% оказались устойчивы к нему, а 14,4% проявили умеренную устойчивость. Наибольшая чувствительность выявлена к цефтриаксону (84,7%), ципрофлоксацину (74,2%) и левомицетину (60,6%). Результаты исследований показали, что ни один антибиотик не ингибирует рост микроорганизмов на 100%. Большинство штаммов полирезистентны к эритромицину, левомицетину, стрептомицину, тетрациклину, неомицину, ампициллину, гентамицину, пенициллину [13].

В период с 2016 по 2020 г. М. Е. Остякова и И. С. Шульга изучали особенности энтеробиоценоза новорожденных телят при массовых желудочно-кишечных заболеваниях. В процессе выполнения данной работы был проведен анализ резистентности штаммов E. coli к некоторым антибактериальным препаратам. Результаты исследования представлены следующим образом: изоляты проявляли резистентность к бензилпенициллину, офлоксацину, ципрофлоксацину и эритромицину. Это позволяет говорить о множественной антибиотикорезистентности выделенных штаммов. При этом 91,7% изолятов оказались чувствительны к полимиксину, 70,6% – к цефазолину, 65,5% – к стрептомицину, 62,5% – к амоксициллину в сочетании с клавулановой кислотой. Следовательно, данные антибиотики являются препаратами выбора при лечении кишечной инфекции, вызванной E. coli [14].

При идентификации патотипов и генов антибиотикорезистентности музейных штаммов диареегенных E. coli Ю. И. Поболеловой и С. П. Яцентюк энтеропатогенная кишечная палочка оказалась самым распространенным патотипом – частота его встречаемости составила 29% относительно остальных патотипов. Определение проводилось по фрагментам детерминант устойчивости микроорганизмов к β-лактамным атибиотикам (гены blaTEM, blaSHV), флорфениколу (floR), хлорамфениколу (cat1, cmlA), стрептомицину (ген aadA1), гентамицину (ген aac3-IV). Среди исследованных штаммов у 36% были идентифицированы гены резистентности хотя бы к одному из исследованных антибиотиков, а в 5 случаях была обнаружена устойчивость одновременно к двум антибиотикам: у 2 штаммов – к хлорамфениколу и стрептомицину, еще у 2 – к стрептомицину и флорфениколу и у 1 штамма – к хлорамфениколу и флорфениколу. В общей сложности гены устойчивости к хлорамфениколу cat1 и сmlA были идентифицированы у 3 и 4 штаммов соответственно; ген устойчивости к стрептомицину aadA1 выявлен у 17 штаммов, к флорфениколу floR – у 4 штаммов. Гены резистентности к гентамицину и β-лактамам обнаружены не были [15].

Исследователи А. А. Голикова и О. А. Манжурина проводили эксперименты по определению чувствительности штаммов E. coli, выделенных от телят с колибактериозом, к 16 антибактериальным препаратам различных фармакологических групп. Авторами установлено наличие чувствительности штамма E. coli О20 по отношению к следующим антибиотикам: ампициллину, амоксициллину, тетрациклину, левомицетину, гентамицину, полимиксину, норфлоксацину, энрофлоксацину и стрептомицину. Штамм О33 проявил чувствительность к тем же препаратам, что и О22, за исключением резистентности к гентамицину и стрептомицину и чувствительности к фуразолидону и фурадонину. E. coli О137 показал восприимчивость к ампициллину, амоксициллину, тетрациклину, левомицетину, гентамицину, полимиксину, фуразолидону, фурадонину, норфлоксацину, энрофлоксацину и стрептомицину [16].

По данным, приведенным Е. А. Сазоновой, в 2020–2022 гг. у штаммов E. coli наблюдалась тенденция к развитию множественной лекарственной устойчивости к цефалоспоринам I поколения, пенициллинам, тетрациклинам, макролидам, линкозамидам, сульфаниламидам, а также к стрептомицину. Резистентность к антибактериальным препаратам определялась для серовариантов О2, О78, О115, О126, О15, О18, О119, О33, О41, О101, О137, О157:Н7, выделенных при колибактериозе свиней.

При этом резистентность эшерихий к различным антибактериальным препаратам изменялась следующим образом: к цефалексину в 2020 г. составляла 44,0%, в 2021 г. – 71,4%, в 2022 г. – 100,0%; к цефазолину в 2020 г. – 29,1%, в 2021 г. – 50,0%, в 2022 г. – 31,5%; к цефтриаксону – 6,9, 14,3, 15,3%; к амоксициллину – 73,7, 50,0, 48,7%; к ампициллину – 73,7, 78,7, 81,3%; к тетрациклину – 80,5, 57,1, 64,3%; к доксициклину – 84,5, 100,0, 99,1%; к стрептомицину – 30,9, 71,4, 72,5%; к эритромицину – 83,4, 100,0, 92,3%; к рифампицину – 85,7, 92,8, 91,3%; к норфлоксацину – 11,4, 7,1, 10,6%; к энрофлоксацину – 18,3, 7,4, 2,3%; к ципрофлоксацину – 10,3, 7,2, 11,3% в 2020, 2021 и 2022 г. соответственно. Из приведенных данных видно, что среди E. coli широко распространены резистентные к антибиотикам штаммы. При этом устойчивость к антибактериальным препаратам со временем лишь растет, в некоторых случаях (например, к цефалексину, доксициклину, эритромицину) достигая 100% [17].

По результатам исследования антибиотикорезистентности штаммов E. coli К99:О141, F41:О26, F41, К88:О157, выделенных из патологического материала от телят и поросят с признаками заболеваний желудочно-кишечного тракта, А. С. Тищенко и соавт. сделали вывод, что данные изоляты проявляют резистентность к большинству антибиотиков, применяемых в ветеринарной практике: амоксиклаву, тетрациклину, гентамицину, оксациллину, азитромицину, цефтазидиму. Наибольшей антибактериальной активностью обладают препараты класса фторхинолонов (ципрофлоксацин и пефлоксацин), однако даже к ним наблюдается промежуточная устойчивость, что снижает ценность данных антибиотиков. Наименьшую активность проявили амоксиклав, оксациллин, гентамицин и азитромицин [18].

По данным И. Н. Ждановой и соавт., в хозяйствах Пермского края в 2020–2021 гг. от телят и взрослого поголовья крупного рогатого скота были выделены штаммы E. coli О8, О15, О20, О101, О115, О157. Среди этих штаммов обнаружили устойчивость к ампициллину и цефазолину (по 61,5%), а также высокую резистентность к цефтриаксону (23,1%), цефокситину (30,7%), хлорамфениколу (61,5%) и тетрациклину (79,5%). Наиболее чувствительны изолированные культуры оказались к имипенему и тобрамицину (100%), меропенему (97,4%), амикацину и моксифлоксацину (92,3%) [19].

В рамках работы С. А. Макавчик и А. А. Сухинина за период с 2021 по 2022 г. проводилось исследование микроорганизмов, выделенных из молока больных маститом коров. Культуры E. coli характеризовались чувствительностью к неомицину и карбапенемам (100%), а также резистентностью в отношении цефалексина (75%), тетрациклина (30%), цефотаксима (30%), гентамицина (14%) и ципрофлоксацина (7%). Полученные данные подтверждают тенденцию к стремительному увеличению резистентности к препаратам классов цефалоспоринов, тетрациклинов и аминогликозидов [20].

Как показали результаты исследований, проведенные А. С. Локтевой и соавт., штаммы E. coli О141 и О33, изолированные в 2017–2022 гг. из патологического материала трупов свиней, оказались панрезистентны. Полирезистентность патогенных культур наблюдалась более чем в 90% случаев, причем на таком высоком уровне она находилась в течение всего указанного периода времени [21].

Приведенные в статье И. М. Донник материалы демонстрируют, что большинство изолятов бактерий, выделенных из образцов цервикальных соскобов, секрета молочной железы, смывов носовой и ротовой полостей животных, образцов, взятых с контактных поверхностей и оборудования, а также навоза и кормов, обладали резистентными свойствами к действию антибактериальных препаратов. Эшерихии оказались устойчивы к рифампицину, полусинтетическим пенициллинам и тетрациклинам (64–67%), низкая чувствительность к 3–5 антибиотикам разных классов наблюдалась приблизительно у 44% изолятов, из них 28% – к цефалоспоринам III поколения: цефтриаксону, цефотаксиму. Высокую чувствительность бактерии показали в отношении фторхинолонов: к ципрофлоксацину, энрофлоксацину, офлоксацину (82%) [22].

Кочкина Е. Е. и Морозова Н. В. изучали резистентность изолятов E. coli, выделенных от кошек при заболеваниях мочеполовой системы. В ходе исследования было установлено, что максимальное число изолятов (71 ± 10,7%) проявили чувствительность к цефалоспоринам. К синтетическим пенициллинам умеренная резистентность составила 66 ± 11,1%, к аминогликозидам – 83,3 ± 8,8%. К последним двум классам препаратов наблюдалась также умеренная устойчивость, а к макролидам и фторхинолонам – резистентность. Чувствительность штаммов к отдельным антибиотикам представлена следующим образом: все изученные культуры чувствительны к цефепиму, 83,3 ± 8,8% культур – к цефтриаксону и цефазолину, также 83,3 ± 8,8% изолятов оказались умеренно резистентны в отношении цефотаксима, энрофлоксацина и гентамицина, а 66,7 ± 11,1% – амоксиклава, 50 ± 11,8% – ципрофлоксацина, по 16,7 ± 8,8% – в отношении цефтриаксона и цефазолина. Авторами сообщается о наличии абсолютной резистентности к тилозину [23].

При оценке антибиотикорезистентности перед применением антибактериальных препаратов Н. Н. Музыка и А. В. Белецкая выделили E. coli от различных видов птиц. Полученные изоляты проявили чувствительность к гентамицину (19,0%), флорфениколу (16,6%), энрофлоксацину (14,3%), спектомицину (14,3%), норфлоксацину (7,1%), триметоприму (4,7%), тилмикозину (4,7%), доксициклину (2,4%) и линкомицину (2,4%). Умеренная чувствительность наблюдалась в отношении тилмикозина (11,9%), доксициклина, флорфеникола, норфлоксацина и спектиномицина (по 4,7%), триметоприма, линкомицина и гентамицина (по 2,4%). Таким образом, общий процент чувствительности к антибактериальным препаратам не превышал 20% [24].

В 2023 г. А. С. Кривоноговой и соавт. была опубликована работа «Антибиотикорезистентность Enterobacteriaceae в микробиомах цыплят-бройлеров». В ходе данного исследования для стандартного штамма E. coli (АТСС 25922) была установлена минимальная подавляющая концентрация по отношению к таким препаратам, как ципрофлоксацин, меропенем, цефепим и ампициллин. Контрольные штаммы выращивали 37 сут, этот период времени соответствует сроку содержания бройлеров в условиях промышленных комплексов с момента вывода до убоя. В результате исследования стало известно, что к штамму АТСС 25922 E. coli антибактериальную активность проявляет ципрофлоксацин в минимальной подавляющей концентрации 0,06–0,12 мг/л, меропенем (0,12 мг/л), ампициллин (2–4 мг/л), а также цефепим (0,5 мг/л). В данных условиях антибиотикорезистентность не наблюдали, поскольку использованные в опыте эшерихии не имели в геноме активных детерминант резистентности, а ввиду отсутствия контактов с другими микроорганизмами горизонтальный перенос генов не происходил.

Также в рамках исследования было проведено изучение чувствительности к антибактериальным препаратам микрофлоры, изолированной из смывов с клоаки цыплят и подстилки на разных этапах выращивания птицы. В данном случае выявлена чувствительность всех изолятов E. coli к ампициллину и ципрофлоксацину в минимальной подавляющей концентрации 2,0–4,0 и 0,06–0,12 мг/л соответственно. Меропенем проявил активность в минимальной подавляющей концентрации 0,06 мг/л в отношении 74% изолятов, а в минимальной подавляющей концентрации 0,12 мг/л к нему оказались восприимчивы все изоляты. К цефепиму в минимальной подавляющей концентрации 0,125 мг/л были резистентны 50% изолятов, тогда как к минимальной подавляющей концентрации 0,5 мг/л восприимчивы оказались 100% изолятов [25].

Как видно из результатов, недостаточная концентрация действующего вещества антибиотиков активных групп приводит к сохранению возбудителя и развитию лекарственной устойчивости с вертикальным переносом генома. Данные исследования показали, что и к карбапенемам развивается антибиотикорезистентность, что определяет критический статус потенциальных возможностей терапии и метапрофилактики заболевания, вызванного патогенными серотипами E. coli.

Группой авторов проводилось изучение антибиотикочувствительности патогенных культур кишечной палочки, циркулирующих на промышленной птицефабрике в Омской области. Из проб патологического материала, полученного от кур и цыплят разных возрастов, в течение 2018 г. были изолированы сероварианты О37, О115 и О2 E. coli. У данной микрофлоры установлена 100%-я чувствительность к препаратам группы фторхинолонов в составе комплексных препаратов «Трифлон» и «Энрофлон К». В то же время штаммы проявили абсолютную резистентность к тетрациклину, а также большинство штаммов оказались устойчивы в отношении тилозина, гентамицина, доксициклина и левомицетина [26].

Исакова М. Н. и соавт. изучали 127 изолятов E. coli, выделенных из секрета молочной железы и цервикальных смывов, отобранных от крупного рогатого скота. Исследование выявило широкое распространение изолятов, обладающих фенотипической устойчивостью к рифампицину, полусинтетическим пенициллинам и тетрациклинам. К азитромицину, левомицетину и тобрамицину культуры продемонстрировали меньший уровень резистентности. У 28,46% изолятов была выявлена промежуточная резистентность к цефалоспоринам III поколения и у 49,02% – ген устойчивости к данной группе препаратов (blaDHA) [27].

В 2023 г. М. С. Алексюк и соавт. проводили мониторинг антибиотикорезистентности E. coli на территории Республики Казахстан. На протяжении 3 мес. в Алматинской области на частных фермах производили сбор образцов фекалий от телят с признаками эшерихиоза. Из биологического материала было выделено 30 изолятов E. coli, из которых 6 предположительно относились к О157:Н7. Согласно результатам исследования, ко всем группам антибактериальных препаратов оказались чувствительны только 4 изолята, 7 изолятов продемонстрировали резистентность к одному антибиотику, большинство же обладали множественной лекарственной устойчивостью (нечувствительны к трем и более группам). К 7 группам препаратов проявили резистентность 5 изолятов, а один из изолятов оказался устойчив ко всем 8 классам антибиотиков. Больше всего изолятов продемонстрировали устойчивость к ампициллину, тетрациклину, гентамицину, флорфениколу и триметоприму. Чуть реже встречалась резистентность к энрофлоксацину и амоксициллину в сочетании с клавулановой кислотой. Почти все изоляты оказались чувствительны к колистину. Промежуточную устойчивость некоторые штаммы продемонстрировали в отношении гентамицина и комбинации амоксициллина с клавулановой кислотой [28].

В исследовании М. Ю. Сыромятникова и соавт. был проведен анализ генов антибиотикорезистентности E. coli, выделенной из кишечника 2–5-суточных поросят с диареей. С помощью биоинформатического анализа было идентифицировано 26 генов антибиотикорезистентности, среди них детерминирующие устойчивость к аминогликозидам: Aac6-Aph2, Aac6-If; StrA, StrB; к β-лактамным антибиотикам: AmpC1_Ecoli; OXA-10, OXA-14, OXA-16, Penicillin_Binding_Protein_Ecoli, TEM-143, TEM-166, TEM-215, TEM-76, TEM-95; к хинолонам: QnrB19, QnrB5, QnrD, QnrVC4; к сульфаниламидам: SulI; к тетрациклинам: TetD; к триметоприму: DfrA1, DfrA14, DfrA27; к фениколам: CmlA5, CmlA1; FloR. Среди 4 детектированных разновидностей генов резистентности к хинолонам доминирующим оказался QnrD – почти 60% относительно остальных генов данной выборки. Штаммы E. coli, в которых содержится плазмида с этим геном, вероятно, обладают устойчивостью к большинству используемых в ветеринарии антибиотиков. Среди 10 идентифицированных генов резистентности к β-лактамам наибольшей обильностью характеризовался Penicillin_Binding_Protein_Ecoli (24%). Распространенность OXA-16 составляла 9%, AmpC1_Ecoli – 15%, OXA-10 – 12%, OXA-14 – 11%. Встречаемость генов TEM-143, TEM-166, TEM-76 и TEM-95 в сумме была 6% и только 1% прочтений приходился на TEM-215. Среди генов устойчивости к фениколам наибольшей частотой встречаемости обладали CmlA5 (52%) и CmlA1 (44%). Самой распространенной детерминантой устойчивости к триметоприму оказался ген DfrA14 (64%). Среди генов, ассоциированных с аминогликозидами, наиболее распространенными были StrA (35%) и StrB (31%). Гены устойчивости к тетрациклинам и сульфаниламидам вместе составили 3% относительной обильности. Для остальных последовательностей процентное соотношение каждой отдельной группы не превышало 10%, а относительное содержание генов устойчивости по отношению к тетрациклинам, аминогликозидам и сульфаниламидам было менее 1% [29].

Таким образом, высокопроизводительное секвенирование показало, что наиболее распространенным оказался ген QnrD, детерминирующий устойчивость к хинолонам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Из представленных выше литературных данных видно, что резистетность E. coli чаще проявляется к β-лактамным антибактериальным препаратам (особенно к бензилпенициллину, пенициллину и цефалексину), аминогликозидам (в основном к стрептомицину, гентамицину), а также тетрациклинам, макролидам (эритромицину) и линкозамидам (линкомицину). Практически во всех исследованиях E. сoli проявляет полирезистентность, то есть устойчивость к двум и более препаратам, а в некоторых случаях и мультирезистентность (устойчивость по крайней мере к одному препарату из трех и более групп).

Тем не менее результаты антибиотикограммы значительно разнятся от исследования к исследованию. Это объясняется распространением в микробиоценозе каждого отдельного животноводческого хозяйства определенных механизмов антибиотикорезистентности. Набор этих механизмов является индивидуальным для популяций E. сoli на каждом предприятии и определяется серовариантами микроорганизма, ассортиментом используемых антибактериальных препаратов и режимом их применения, наличием детерминант устойчивости в объектах окружающей среды, качеством проводимой дезинфекции (поскольку субингибирующие концентрации дезинфицирующих средств оказывают на микроорганизмы агрессивное воздействие и запускают процессы адаптации). Эти факторы обуславливают формирование определенного набора генов антибиотикорезистентности, циркулирующих среди микроорганизмов данного хозяйства, развитие у них фенотипической устойчивости (образование биопленок и явление персистенции), а также адаптивной резистентности (временного повышения выживаемости в условиях воздействия лекарственных веществ). В этом заключается одна из ведущих проблем терапии заболеваний, вызванных данным микроорганизмом, поскольку все труднее становится сделать оптимальный выбор антибактериального препарата.

Таким образом, обобщение имеющихся в литературе сведений позволило охарактеризовать наиболее явные тенденции устойчивости E. coli к антибактериальным препаратам, а также подтвердило, что антибиотикорезистентность является неуклонно растущей проблемой животноводства. В связи с этим необходим постоянный мониторинг динамики чувствительности микроорганизмов как внутри каждого отдельного предприятия, так и в объектах окружающей среды, прилегающих к местам содержания сельскохозяйственных животных. Отслеживание тенденций в антибиотикочувствительности позволит актуализировать рекомендации по антибактериальной терапии заболеваний животных, вызываемых видом E. coli. Кроме того, важно продолжать поиск, разработку и внедрение в практику альтернативных методов терапии инфекционных заболеваний, исключающих применение антибактериальных препаратов.