Гены антибиотикорезистентности, патогенности и вирулентности Staphylococcus aureus и Escherichia coli, выделенных из репродуктивного тракта и молочной железы коров (Bos taurus) при воспалении

Маститы и метриты - основные заболевания, наносящие молочному скотоводству значительный экономический ущерб, который связан со снижением фертильности и продуктивности, преждевременной выбраковкой высокопродуктивных коров, а также затратами на диагностику и лечение больных животных. В настоящей работе нами впервые проведено генотипирование по генам антибиотикорезистентности, патогенности, вирулентности изолятов Staphylococcus aureus и Escherichia coli , выделенных от крупного рогатого скота на территории Свердловской области. Отмечено наличие изолятов с комбинацией генов, детерминирующих резистентность к антибиотикам и одновременное проявление патогенных и вирулентных свойств. Выявлено, что высокая частота встречаемости генов вирулентности fimA и fimH может иметь важное значение при колонизации E. coli эпителиальных клеток молочной железы и репродуктивного тракта коров. Нашей целью стало изучение генетического профиля изолятов Staphylococcus aureus и Escherichia coli по генам, отвечающим за резистентность к антибактериальным препаратам группы фторхинолонов, цефалоспоринов 2-го поколения, макролидов, аминогликозидов, амфениколов, тетрациклинов, оксазолидинонов, гликопептидов, а также по генам патогенности и вирулентности S. aureus ( sea , seb , sec , seg , tst , luks-PV , lukED , fnbA , fnbB , cna ) и E. coli ( K99 , fim A, fimH , F41 , Sta , STΙa , STΙb , stx1 , stx2 ). Объектом исследования, выполненного в 2021 году, были изоляты E. coli ( n = 26) и S. aureus ( n = 16), выделенные из проб секрета молочной железы и цервико-вагинальных смывов от 29 коров голштинской породы с признаками воспалительного процесса репродуктивного тракта и молочной железы. При микробиологическом исследовании использовали готовые питательные среды: среду Эндо (ФБУН ГНЦ ПМБ), солевой бульон, желточно-солевой агар, элективную солевую среду (агар маннит-солевой) (ООО «BioMedia», Россия), хромогенную среду для E. coli , агар хромогенный для уропатогенных бактерий («Condalab», Испания), двухсахарный агар по Росселю («HiMedia Laboratories Private Limited», Индия). ДНК выделяли с помощью тест-системы для выделения ДНК бактерий Рибо-сорб (ООО «ИнтерЛабсервис», Россия). Чувствительность изолятов к антимикробным препаратам определяли диско-диффузионным методом. Использовали диски с антибиотиками известной концентрации: цефокситин (30 мкг), ципрофлоксацин (5 мкг), левомицетин (30 мкг), тобрамицин (10 мкг), тигециклин (15 мкг), линезолид (30 мкг) (ООО «НИЦФ», Россия). Тестирование на резистентность к линезолиду диско-диффу-зионным методом проводили только в отношении S. aureus в соответствии с Eucast clinical Breakpoint Tables V.12.0. ПЦР-детекцию генетических маркеров антибиотикорезистентности mecA , blaDHA , blaOXA-48 , blaСTX-M выполняли в режиме Real-Time с использованием коммерческих наборов компании ООО НПФ «Литех» (Россия) на анализаторе QuantStudio 5 («Thermo Fisher Scientific», США). Для определения генов антибиотикорезистентности mecA , tetM , vanA , blaFOX , blaEBC , blaACC , blaDHA , blaCITM , blaMOX , blaIMP , генов патогенности E. coli ( stx1 , stx2 ), а также генов вирулентности E. coli ( K99 , fimA , fimH , F41 , Sta , STIa , STIb ) и S. aureus ( sea , seb , sec , seg , tst , luks-PV , lukED , fnbA , fnbB , cna ) использовали специфические олигонуклеотидные праймеры, синтезированные компанией ООО «ДНК-Синтез» (Россия). По результатам ПЦР рассчитывали относительную долю изолятов, положительных по генам патогенности, вирулентности и анибиотикорезистентности, выраженную в процентах. У 12,5 % изолятов S. aureus c фенотипом антибиотикорезистентности были обнаружены гены lukED , кодирующие лейкоцидины. Гены fnbA / B , кодирующие фибронектин-связывающие белки, обнаружены у S. aureus : fnbA - у 18,75 % изолятов, fnbB - у 12,5% (из секрета молочной железы при мастите), fnbB - у 6,25 % (из репродуктивного тракта при эндометрите). В исследованных изолятах S. aureus выявлены паттерны распространения комбинаций генов антибиотикорезистентности с генами вирулентности и патогенности. Для 6,25 % изолятов из репродуктивного тракта коров была характерна комбинация fnbA / fnbB / ermB . У 12,5 % изолятов из секрета молочной железы обнаружено сочетание lukED / fnbB / fnbA / ermB . В 6,25 % изолятов из секрета молочной железы установлена комбинация ermB / ermC / fnbA . В 100% изолятов E. coli с фенотипом антибиотикорезистентности был детектирован ген fimA , при этом в 88,46 % случаев также обнаружен ген fimH , оба гена кодируют факторы адгезии. У одного изолята E. coli , выделенного из цервико-вагинальных смывов коровы с эндометритом, детектирован ген stx2 . Наиболее распространенным сочетанием была комбинация генов fimA / fim H, кодирующих факторы адгезии и регулирующих образование биопленок, она встречалась у 92,31 % изолятов.