Фенотипические и молекулярно-генетические методы определения антибиотикорезистентности микроорганизмов в ветеринарии

Автор: Плешакова В.И., Лещева Н.А., Кошкин И.Н.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Зоотехния и ветеринария

Статья в выпуске: 8, 2023 года.

Бесплатный доступ

В статье представлены научные подходы к решению глобальной проблемы, а именно возрастающей антибиотикорезистентности среди условно-патогенных и слабопатогенных микроорганизмов, которые представляют значительный риск как в гуманной медицине, так и в животноводстве. В этой связи представлены фенотипические, аналитические и молекулярные методологические методы определения и изучения антибиотикорезистентности микроорганизмов. Из фенотипических методов широкое применение получил метод стандартных дисков и метод серийных разведений, которые основаны на диффузии антибактериальных препаратов из носителя на плотную питательную среду и ингибировании роста исследуемой культуры микроорганизма. Среди аналитических методов выявления антибиотикорезистентности выделяют электрофоретические, иммунохимические (иммунохроматография), УФ и масс-спектрометрию. Наиболее перспективным и эффективным является масс-спектрометрия, в частности тест MALDI-TOF, наиболее оптимальный для рутинного определения чувствительности ряда культур микроорганизмов. Молекулярной подход, а именно применение ПЦР с использованием молекулярных маяков и ДНК генов, расширяет возможность мониторинга резистентности микроорганизмов, позволяет по наличию генов резистентности определить механизм формирования устойчивости к антибактериальным препаратам. Проведенный анализ методических подходов позволяет выявить следующие детерминанты резистентности: карбапенемазы у Enterobacterales spp, P. aeruginosa и Acinetobacter; В-лактамазы расширенного спектра у Enterobacterales; mcr- опосредованной кодируемой устойчивости к полимиксинам у грамотрицательных микроорганизмов; mecA/mecC - опосредованной резистентности к беталактамам у S.aureus и vanA/vanB - опосредованной устойчивости к гликопептидам у E. faecium и E. faecalis. Анализ данных доступных научных публикаций позволяет констатировать, что различные методические подходы обеспечивают разную точность указания вариантов детерминант резистентности. Необходимо отметить, что наличие нескольких баз данных генов устойчивости к антибиотикам создает трудности в их использовании для определения фенотипа чувствительности к препаратам. Вместе с тем использование данных геномики для определения резистентности к антибиотикам имеет решающее значение для развития клинической метагеномики.

Еще

Микроорганизмы, фенотип, генотип, антибиотики, детерминанты резистентности, молекулярно-генетические методы, масс-спектрометрия, мониторинг

Короткий адрес: https://sciup.org/140302903

IDR: 140302903   |   DOI: 10.36718/1819-4036-2023-8-106-115

Список литературы Фенотипические и молекулярно-генетические методы определения антибиотикорезистентности микроорганизмов в ветеринарии

  • Фенотип антибиотикорезистентности и молекулярно-генетические характеристики условно-патогенных микроорганизмов - возбудителей инфекционных процессов / Н.А. Городинская [и др.] // Мат-лы IV Национального конгресса бактериологов. Казань. 2021. 29 c.
  • Ефименко Т.А., Терехова О.В., Ефременкова О.В. Современное состояние проблемы антибиотикорезистентности патогенных бактерий // Антибиотики и химиотерапия. 2019. № 64 (56). С. 64-68.
  • Забровская А.В. Чувствительность к антимикробным препаратам микроорганизмов, выделенных от сельскохозяйственных животных и из продукции животноводства // J. Vetphrma. 2012. № 5. P. 143-148.
  • Антибиотикорезистентность клинических изолятов Escherichia coli, выделенных от животных / М.Н. Исакова [и др.] // Ветеринария сегодня. 2022. № 11 (7). С. 14-19.
  • Мониторинг антибиотикорезистентности как объективный диагностический и эпидемиологический критерий инфекционного процесса / С.С. Афанасьев [и др.] // Иммунология, аллергология, инфектология. 2014. № 4. С. 61-69.
  • Генетические маркеры устойчивости и антибиотикорезистентность бактерий группы Streptococcus spp. и Staphylococcus spp., изолированных из различных биотопов объектов животноводства / Н.А. Безбородова [и др.] // Труды Кубанского гос. аграрного университета. 2022. № 54. С 195-202.
  • Сидоренко С.В. Клиническое значение резистентности микроорганизмов к антимикробным препаратам // Российские медицинские вести. 1998. № 1. С. 28-34.
  • Соломка В.С. Изучение фенотипических и генотипических штаммов N. gonorrhoeae в Российской Федерации // Вопросы конгресса дерматологов и косметологов. Казань, 2013. С. 51-52.
  • Чеботарь И.В. Генотипы и носительство генов в-лактамаз у карбопенеморезистентных штаммов Acinetobacter baumannii, выделенных в Москве // Антибиотики и химиотерапия. 2017. № 622 (11-12). С. 29-34.
  • Do Nascimento V., Day M. R., Danmith M. et al. Comparison of phenotypic and WGS-derived antimicrobial resistance profiles of enteroaggredative Escherichia coli isolated from cases of diarrhoeal disease in England, 2015-16. J. Antimicrob Chemolther 2017; 72: 288-3297.
  • Rusenova N., Vasilev N., Rusenov A. et al. Comparison between Some Phenotypic and Genotypic Methods for Assessment of Antimicrobial Resistance rend of Bovine Mastitis Staphylococcus aureus Jsolates from Bulgaria. Vet Sci, 2022, Jul 31: (8) 401. doi : 10.3390 / vets ci 9080401.
  • Ruegg P., Oliveira L, Jin W. et al. Phenotypic antimicrobial suscephibility from Wisconsin dairy cows. J. dairy Sci. 2015, 98: 4521-4534. doi: 10.3168 / jds. 2014-9137.
  • Botle J., Zheng L, Wente N., et al. Comparison of phenotypic and genotypic antimicrobial resistance patterns associated with Staphylococcus aureus mastitis in German and Danish dairy cows. J. Dairy Sci, 2020 Apr; 103 (4) 3554-3564. Doi: 10. 3168/ jds. 20 19-17765. Epub 2020 Feb 20.
  • Yslam S., Aldstadt J., Aga D. Global antimicrobial resistance: a complex and dire threat with few definite answers. Tropical Med Ynt Healtb. 2019: 24 (6) : 658-662.
  • Safain K., Bhuyan C., Hasib S., et al. Genotypic and Phenotypic profiles of antibiotic - resistant bacteria isolated from hospitalized patients in Bangladesh Tropical Medicine and Ynternational Health V. 26 № 07 pp - 720-729, 2021. doi :10.1111 / tmi. 13584.
  • Vargha M., Takats Z., Koroka A. et al. Optimization of MALDJ - TOFMS for strain level differentiation of Arthrobacter isolates // J. Microbiol Methods, 2006, Vol. 66. p 399-409.
  • Антонова А.Н., Ленченко Е.М. Сравнительная оценка эффективности способов изучения ан-тибиотикорезистентности микроорганизмов // Ветеринария и кормление. 2015. № 8. С. 34-37.
  • ПЦР-детекция генетических маркеров антибиотикорезистентности микроорганизмов, выделенных из молока больных маститом коров / О.В. Соколова [и др.] // Ветеринария Кубани. 2018. № 2. С. 15-17.
  • Chen M., Li J., Cu W. et al. Molecular mechanism of Staphylococcus xylosus resistance against tylosin and flor fenicol. Ynf. Drug Resist. 2022 Oct 26; 15 : 6165-617. doi :10.2147 / JDR. S 379264.
  • Jhe European Umon summary report on antimicrobial resistance in zoonotic and indicator bacteria from humans, animas and food in 2014. EFSA J, 2016: 14 (2).
  • Возможность использования диско-диффузионного метода для оценки чувствительности микроорганизмов к антибиотикам в ветеринарии / Б.В. Виолин [и др.] //. Ветеринарный врач. 2013. № 6. С. 22-26.
  • Распространение генов комплекса Immune evasion cluster и других факторов вирулентности у Staphylococcus aureus / В.В. Гостев [и др.] //Антибиотики и химиотерапия. 2013. № 15 (4). С. 280-285.
  • Современные подходы к контролю и сдерживанию антибиотикорезистентности в мире / И.Р. Кулмагамбетов [и др.] // Международ. Журнал прикладных и функциональных исследований. 2015. 9 (Ч.1). С. 54-59.
  • Макавчик С.А., Бочарова Д.В., Кротова А.Л. Лабораторный контроль устойчивости энте-робактерий, изолированных от животных и птиц к в-лактамам // Ветеринарный фармакологический вестник. 2022. № 4 (21). С. 119-124.
  • Музыка В.П. Оценка антимикробной чувствительности микроорганизмов как один из критериев анализа риска развития антибиотикорезистентности // Ветеринарный врач. 2013. № 6. С. 16-18.
  • Попов Д.А. Сравнительная характеристика современных методов определения продукции карбапенемаз // КМАХ. 2019. № 21 (2). С. 125-133.
  • Самойлова А.А., Лихачев И.В., Краева Л.А. Определение чувствительности к антимикробным препаратам микроорганизмов рода Klebsiella методом MALDJ - TOFMS // Бактериология. 2020. № 5 (3). С. 8-13.
  • Механизмы резистентности к антимикробным препаратам у микроорганизмов, выделенных от крупного рогатого скота / С.А. Макавчик [и др.] // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2020. № 4. С 41-46.
  • Ahmad M., Khan A. Global economic impact of antibiotic resistance : Areview. J Global Antimicrobial Resistance. 2019. 19: 313-316.
  • Zankari E., Hasman H. et al. Ydentifiction of acguired antimicrobial resistance genes J. Antimicrob Chemother, 2012, 67: 2640-2644.
  • Оценка риска появления резистентности к антибиотикам условно-патогенной и патогенной микрофлоры, выделяемой из продуктов животного происхождения / А.М. Мендыбаева [и др.] // Вестник КрасГАУ. 2022. № 2. С. 147-149.
Еще
Статья научная