Биологические свойства штамма Salmonella phage BF-1356 и его эффективность при фаготерапии пуллороза кур

Резюме: Salmonella Pullorum - редко встречающийся, но важный патоген из рода Salmonella , который наносит серьезный вред птицеводству и вызывает экономические потери, связанные с высокой летальностью птицы. Терапия бактериофагами активно обсуждается в последнее время как дополнительный метод лечения птицы. В представленной работе была впервые показана терапевтическая эффективность вирулентного бактериофага Salmonella phage BF-1356, назначенного спустя 12 ч после перорального заражения цыплят кросса Cobb 500 высоковирулентным штаммом Salmonella Pullorum № 732-ВИЭВ. Цель работы - характеристика бактериофага Salmonella phage BF-1356 и его взаимодействия с бактериальным штаммом-хозяином in vitro, а также оценки эффективности фаготерапии пуллороза in vivo на модели цыплят Cobb 500. Штамм сальмонеллы (Salmonella Pullorum № 732-ВИЭВ) был выделен в 2017 году на птицефабрике в Московской области. Для проведения фаготерапии использовали вирулентный бактериофаг Salmonella phage BF-1356 из коллекции Московского НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского (Россия). Очищенный бактериофаг содержал титр не менее 1011 БОЕ/мл. Стерильность готового фага проверяли посредством инкубации 0,1 мл фаголизата в 5 мл тиогликолевой среды («HiMedia», Индия) при 32,5±2,5 и 22,5±2,5 °С в течение 14 сут. Диапазон литической активности бактериофага определяли в отношении 164 бактериальных штаммов Salmonella enterica , выделенных на территории РФ в 2010-2018 годы. Литическую активность оценивали визуально по появлению зоны лизиса в точках нанесения бактериофага на индикаторные чашки Петри с 1,5 % агаром Мюллера-Хинтона, которые содержали 200 мкл культуры исследуемых штаммов в середине лог-фазы (106 КОЕ). Оценивали адсорбцию бактериофага Salmonella phage BF-1356 на штамме Salmonella Typhimurium B-1025. Латентный период и выход Salmonella phage BF-1356 определяли посредством мониторинга динамических изменений числа фаговых частиц в течение репликативного цикла на штамме Salmonella Typhimurium B-1025. Чтобы оценить влияние pH на титр бактериофагов, известные концентрации очищенных бактериофагов инкубировали в буферах при различных значениях pH. В качестве лабораторных объектов использовали не зараженных сальмонеллами 14-суточных цыплят (Gallus gallus L.) кросса Cobb 500 (n = 40). Цыплят случайным образом разделили на группы: 10 цыплят использовали для контроля условий содержания (I контрольная группа не подвергалась заражению и фаготерапии), 20 цыплят - для определения эффективности препарата после его лечебного использования и оценки дальнейшего сальмонеллоносительства (опытная группа); 10 цыплят - как контроль заражения (II контрольная группа, инфицированная сальмонеллой, без введения бактериофага). Птицу опытной и II контрольной группы в возрасте 14 сут подвергали пероральному заражению Salmonella Рullorum № 732-ВИЭВ в дозе 3,8½108 кл., в объеме, равном 0,4 мл, что соответствовало ~ 5 LD50 (острой инфицирующей дозе, гарантирующей моделирование инфекции пуллороза с полной гибелью в контрольной группе). Критерием для начала применения бактериофага служило появление симптомов инфекционного процесса. Цыплятам из опытной группы вводили бактериофаг перорально в дозе 1010 БОЕ/мл, в объеме 0,2 мл. Исследование на наличие фагов и сальмонелл у птицы проводили сразу после дефекации. Число фаговых частиц оценивали методом двойных агаровых слоев. Для подтверждения эффективности фаготерапии птицу из опытной группы подвергали убою, проводили патологоанатомическое вскрытие и отбор секционного материала для лабораторных исследований и идентификации культур сальмонелл из органов. В контрольной группе патологоанатомическое вскрытие проводили по мере падежа птицы. Бактериофаг Salmonella phage BF-1356 проявлял специфическую литическую активность в отношении распространенных сероваров сальмонелл, таких как Pullorum, Enteritidis, Typhimurium, Cholerasuis, Infantis. Латентный период для бактериофага составлял в среднем 40 мин, а среднее число высвободившихся фагов из одной клетки-мишени - 67 вирусных частиц. Бактериофаг был стабилен при pH 5-8 и незначительно снижался в титре при pH 3,6 в течение 1 ч. Однократное пероральное введение бактериофага BF-1356 в титре 1010 БОЕ/мл через 12 ч после заражения цыплят кросса Cobb 500 штаммом Salmonella Pullorum № 732 позволило обеспечить 100 % сохранность поголовья и значительно снизить последствия патологического процесса у цыплят. Гибель цыплят контрольной группы происходила в течении 2-6 сут. Структура поражений была свойственна для сальмонеллезной патологии, что подтвердилось в лабораторных условиях. Полной элиминации возбудителя из организма не было достигнуто, однако при инфицировании 5 LD50 отмечали эффективное снижение выделения возбудителя из органов и тканей уже на 7-е сут.