Антибиотикорезистентность бактериальных патогенов, циркулирующих на молочнотоварном предприятии Свердловской области

Введение. В настоящее время возникла необходимость разработки единой стратегии рациональной антибиотикотерапии, включающей мониторинг чувствительности микроорганизмов, ротацию препаратов и использование альтернативных методов лечения, позволяющих сократить распространение антибиотикорезистентных изолятов бактерий.

Цель исследования. Определение бактериальных патогенов, вызывающих мастит у коров, с оценкой их устойчивости к антимикробным препаратам, применяемым на животноводческом предприятии, расположенном на территории Свердловской области, для последующей ротации антимикробных средств и разработки индивидуальных рекомендаций.

Материалы и методы. Исследования проведены в 2022–2024 гг. на базе сельскохозяйственного предприятия Свердловской области. Идентификацию выросших колоний производили методом MALDI-ToF масс-спектрометрии, чувствительность к антимикробным препаратам определяли диско-диффузионным методом, гены резистентности к антибиотикам выявляли с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.

Результаты. В 2022 г. результаты исследований показали наличие в секрете молочной железы Streptococcus spp. (70,6%), Escherichia coli (52,9%), Staphylococcus aureus (35,3%), Streptococcus agalactiae (23,5%). Изоляты Escherichia coli и Staphylococcus aureus обладали резистентностью к нескольким группам антимикробных препаратов: аминогликозидам, пенициллинам, тетрациклинам и фторхинолонам (ципрофлоксацину), ванкомицину. Установили гены устойчивости: blaDHA, blaCTX-M и blaOXA-10 – у Escherichia coli (5%); ErmB – у группы бактерий Streptococcus (4%); MecA – у Staphylococcus aureus (единично). При повторном исследовании в 2023 г. наблюдали, что все изолированные бактерии (Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterobacter spp., Streptococcus spp.,  Enterococcus faecalis/faecium) были чувствительны ко всем антимикробным препаратам. У одного изолята Pseudomonas аeruginosa выявлены гены blaVIM, blaNDM. Результаты, полученные в 2024 г., показали преобладание в пробах секрета молочной железы Escherichia coli и Staphylococcus spp. (100%),  Klebsiella pneumonia (30%), Enterobacter spp. (20%), Enterococcus faecalis/faecium (10%). Были выявлены 8 различных генов резистентности к антимикробным препаратам, также обнаружены карбапенем-устойчивые бактерии и ванкомицин-устойчивый Enterococcus spp. (ген VanB). На основе лабораторных исследований, проведенных в 2022–2024 гг. на животноводческом предприятии Свердловской области, разработаны и апробированы меры контроля антимикробной резистентности возбудителей мастита у коров.

Заключение. Замена устаревших схем лечения (тетрациклины, аминогликозиды, цефалоспорины II поколения) на цефалоспорины I/III/IV поколений и фторхинолоны временно снизила резистентность. Возврат к прежним схемам в 2024 г. вызвал резкий рост полирезистентности. В связи с чем даны рекомендации, включающие непрерывный мониторинг резистентности возбудителей, строгое соблюдение ротации антибиотиков, долгосрочное применение схем лечебных мероприятий, внедрение дополнительных молекулярно-генетических методов для детекции генов устойчивости бактерий в целях контроля ситуации на животноводческом предприятии.

1. Хорошевская Л. В., Хорошевский А. П., Сложенкина М. И., Мосолов А. А. Проблемы антибиотикорезистентности в современном мире. Аграрно- пищевые инновации. 2021; 16 (4): 47–54. https://doi.org/10.31208/2618-7353-2021-16-47-54

2. Забровская А. В. Предотвращение возникновения и распространения штаммов микроорганизмов, устойчивых к антимикробным препаратам. Иппология и ветеринария. 2018; (2): 64–70. https://elibrary.ru/xtugux

3. Киселева Е. В., Туников Г. М. Эффективность использования современных антимикробных препаратов для лечения мастита у коров. Вестник Рязанского государственного агротехнологического университета имени П. А. Костычева. 2017; (4): 40–44. https://elibrary.ru/ykhlkt

4. Безбородова Н. А., Кожуховская В. В., Соколова О. В., Зайцева О. С., Кривоногова А. С., Зубарева В. Д. Генетические маркеры устойчивости и антибиотикорезистентность бактерий группы Streptococcus spp. и Staphylococcus spp., изолированных из различных биотопов объектов животноводства. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2022; (94): 195–202. https://doi.org/10.21515/1999-1703-94-195-202

5. Kasimanickam V., Kasimanickam M., Kasimanickam R. Antibiotics use in food animal production: escalation of antimicrobial resistance: Where are we now in combating AMR? Medical Sciences. 2021; 9 (1):14. https://doi.org/10.3390/medsci9010014

6. Endale H., Mathewos M., Abdeta D. Potential causes of spread of antimicrobial resistance and preventive measures in One Health Perspective – A Review. Infection and Drug Resistance. 2023; 16: 7515–7545. https://doi.org/10.2147/IDR.S428837

7. Pinto Jimenez C. E., Keestra S., Tandon P., Cumming O., Pickering A. J., Moodley A., Chandler C. I. R. Biosecurity and water, sanitation, and hygiene (WASH) interventions in animal agricultural settings for reducing infection burden, antibiotic use, and antibiotic resistance: a One Health systematic review. The Lancet Planetary Health. 2023; 7 (5): e418-e434. https://doi.org/10.1016/S2542-5196(23)00049-9

8. Зубарева В. Д., Соколова О. В., Безбородова Н. А., Шкуратова И. А., Кривоногова А. С., Бытов М. В. Молекулярные механизмы и генетические детерминанты устойчивости к антибактериальным препаратам у микроорганизмов (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2022; 57 (2): 237–256. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2022.2.237rus

9. Иванова О. Е., Панин А. Н., Карабанов С. Ю., Макаров Д. А., Ахметзянова А. А., Гергель М. А. Ветеринарный мониторинг антимикробной резистентности в Российской Федерации. Аграрная наука. 2021; (4S): 7–11. https://doi.org/10.32634/08698155-2021-347-4-7-11

10. Соколова О. В., Шкуратова И. А., Безбородова Н. А., Кожуховская В. В. Антибиотикорезистентность микробиоты молочной железы и репродуктивного тракта коров. Ветеринария. 2021; (9): 10–15. https://doi.org/10.30896/0042-4846.2021.24.9.10-15

11. Gruson D., Hilbert G., Vargas F., Valentino R., Bui N., Pereyre S., et al. Strategy of antibiotic rotation: long-term effect on incidence and susceptibilities of Gram-negative bacilli responsible for ventilator-associated pneumonia. Critical Care Medicine. 2003; 31 (7): 1908–1914. https://doi.org/10.1097/01.CCM.0000069729.06687.DE

12. Van Duijn P. J., Bonten M. J. Antibiotic rotation strategies to reduce antimicrobial resistance in Gram-negative bacteria in European intensive care units: study protocol for a cluster- randomized crossover controlled trial. Trials. 2014; 15:277. https://doi.org/10.1186/1745-6215-15-277

13. Van Duijn P. J., Verbrugghe W., Jorens P. G., Spöhr F., Schedler D., Deja M., et al. The effects of antibiotic cycling and mixing on antibiotic resistance in intensive care units: a cluster- randomised crossover trial. The Lancet Infectious Diseases. 2018; 18 (4): 401–409. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(18)30056-2

14. Mora-Gamboa M. P. C., Rincón-Gamboa S. M., Ardila- Leal L. D., Poutou-Pi ñales R. A., Pedroza-Rodr íguez A. M., Quevedo- Hidalgo B. E. Impact of antibiotics as waste, physical, chemical, and enzymatical degradation: use of laccases. Molecules. 2022; 27 (14):4436. https://doi.org/10.3390/molecules27144436

15. Кривоногова А. С., Логинов Е. А., Исаева А. Г., Беспамятных Е. Н., Лысова Я. Ю., Моисеева К. В. Антибиотикорезистентность условно-п атогенных бактерий на животноводческих предприятиях в районах с различным уровнем техногенного загрязнения. Ветеринария Кубани. 2024; (2): 13–17. https://elibrary.ru/eondxa

16. Плешакова В. И., Лещева Н. А., Кошкин И. Н. Фенотипические и молекулярно-г енетические методы определения антибиотикорезистентности микроорганизмов в ветеринарии. Вестник КрасГАУ. 2023; (8): 106–115. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-8-106-115

17. Исакова М. Н., Сивкова У. В., Ряпосова М. В., Шкуратова И. А., Лысов А. В. Показатели качества молока высокопродуктивных коров на фоне применения противомаститной вакцины. Ветеринария сегодня. 2020; (4): 255–260. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2020-4-35-255-260

18. Зубарева В. Д., Соколова О. В., Бытов М. В., Кривоногова А. С., Вольская С. В. Альтернативные методы лечения мастита крупного рогатого скота: перспективы и ограничения (обзор). Ветеринария сегодня. 2024; 13 (3): 203–213. https://doi.org/10.29326/2304-196X-2024-13-3-203-213

19. Кривоногова А. С., Донник И. М., Исаева А. Г., Логинов Е. А., Петропавловский М. В., Беспамятных Е. Н. Антибиотикорезистентность Enterobacteriaceae в микробиомах цыплят- бройлеров. Техника и технология пищевых производств. 2023; 53 (4): 710–717. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2023-4-2472

20. Исакова М. Н., Лысова Я. Ю. Влияние композиции на основе бактериоцина низина в схеме лечения коров с суб- клиническим маститом на микробиоту молока. Ветеринария сегодня. 2024; 13 (3): 261–268. https://doi.org/10.29326/2304196X-2024-13-3-261-268

21. Соколова О. В., Шкуратова И. А., Безбородова Н. А., Зубарева В. Д., Печура Е. В., Шилова Е. Н. и др. Рациональная антибиотикотерапия воспалительных заболеваний репродуктивной системы и молочной железы коров в животноводческих предприятиях Свердловской области: методические рекомендации. Екатеринбург: ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН; 2022; 38 с. https://elibrary.ru/fssmyf