Активация процессов биотрансформации ксенобиотиков у кишечной палочки при развитии резистентности к цефотаксиму и апрамицину и их композиции

Длительное применение антибиотиков одного класса приводит к формированию устойчивых популяций возбудителей инфекций, этиология которых часто обусловлена резистентными формами и видами патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Факторами, способствующими возникновению резистентности у бактерий, являются циклическое применение антибиотиков одного класса, использование неспецифичных, низкоэффективных антибиотиков, выбор препарата без учета локализации воспалительного процесса и видовой принадлежности возбудителя, несоблюдение дозировки и длительности курса лечения и др. Для проявления бактерицидного действия антимикробного препарата в отношении резистентных штаммов микроорганизмов необходима концентрация активного вещества выше, чем терапевтическая доза. Основной причиной формирования резистентности бактерий ко многим применяемым антимикробным препаратам является получение ими при конъюгации от других бактерий R-плазмид, несущих в себе гены устойчивости к антибиотикам, которые способны передаваться от одной бактерии к другой, формируя резистентность у всей популяции. Перспективным направлением в решении проблемы снижения формирования резистентности у бактерий является создание комплексных препаратов, содержащих компоненты с разным механизмом и спектром антимикробного действия. Лабораторные исследования были проведены на различных клонах штамма E. coli 866, устойчивых к разработанным ранее комплексным антимикробным препаратам и составляющим их активно действующим веществам. После каждых десяти пассажей методом серийных разведений осуществляли изучение антимикробной активности препаратов в отношении указанных микроорганизмов. Выделение плазмидной ДНК из бактериальных клеток производили методом щёлочного лизиса и последующим связыванием на селективных мембранах микроспиновых колонок с использованием набора для выделения плазмидной ДНК. Выделение суммарной клеточной РНК осуществляли методом фенол-хлороформной экстракции с использованием гуанидинизоционата в качестве хаотропного агента с последующей очисткой лизата на микроспиновых колоноках. Амплификация фрагментов изучаемых генов осуществляли по схеме трёхшаговой полимеразной цепной реакции. Число циклов амплификации - 55. Проведенными исследованиями установлено, что разработанный комплексный препарат на основе апрамицина и цефотаксима обладает выраженной антимикробной активностью в отношении потенциальных возбудителей желудочно-кишечных и респираторных болезней животных. Установлено, что формирование резистентности штамма E. coli 866 к цефотаксиму и апрамицину, а также к комплексному препарату на их основе сопровождается значительными изменениями в функционировании генетического аппарата бактериальной клетки. нимают участие вирусы, бактерии, хламидии и другие возбудители как в отдельности, так, и чаще всего, в различных ассоциациях, что способствует более выраженному проявлению патологии

биотрансформация, экспрессия, резистентность, кишечная палочка, ксенобиотики, biotransformation, expression, resistance, Escherichia coli, xenobiotic

1. Гуськова Т.А. Токсикология лекарственных средств / Т.А. Гуськова. -М.: Издательский дом «Русский врач», 2003. -154 с.

2. Коваленко А.М. Иммунопрофилактика и терапия болезней свиней / А.М. Коваленко, Д.А. Евглевский // Белгород-Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия имени профессора И.И. Иванова, 2011. -146 с.

3. Райс Р.Х. Биологические эффекты токсических соединений: курс лекций / Р.Х. Райс, Л.Ф. Гуляева. - Новосибирск: Новосиб. гос. ун-т, 2003. - 208с.

4. Шабунин С.В. Перинатальная патология у крупного рогатого скота - актуальная проблема ветеринарной медицины / С.В.Шабунин, Ю.Н. Алехин, А.Г. Нежданов // Ветеринария. - 2015. - № 1. - С. 3-10.

5. Шабунин С.В. Стратегия и тактика антибактериальной терапии гнойно-воспалительных заболеваний матки у сельскохозяйственных животных / С.В. Шабунин, И.Т. Шапошников, Г.А. Востроилова // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии // 2014. - № 3. - С. 178-181.

6. Шабунин, С.В. Бактериальные и вирусные инфекции в патологии воспроизводительной функции у коров / С.В. Шабунин, А.Г. Шахов, А.Г. Нежданов // Ветеринария. -2012. -№ 10. - С. 3-8.

7. Шахов А.Г. Экологические проблемы здоровья животных и пути их решения/ А.Г. Шахов, М.Н. Аргунов, В.С. Бузлама // Ветеринария. - 2003. - №5. - С. 3-6.

8. Шахов А.Г. Этиология факторных инфекций животных и меры их профилактики/ Шахов А.Г. // Ветеринарная патология. - 2005. - №3. - С. 22-24.

9. Alonso CA. Diversity of Ochrobactrum species in food animals, antibiotic resistance phenotypes and polymorphisms in the blaOCH gene./ Alonso CA, Kwabugge YA, Anyanwu MU, Torres C, Chah KF./ FEMS Microbiol Lett. 2017 Sep 15;364(17). doi: 10.1093/femsle/fnx178. PMID:28911188

10. Chen Z. Effects of chlortetracycline on the fate of multiantibiotic resistance genes and the microbial community during swine manure composting./ Chen Z, Wang Y, Wen Q./ Environ Pollut. 2017 Nov 11. pii: S0269-7491(17)32420-X. doi: 10.1016/ j.envpol.2017.11.009. Epub ahead of print PMID:29137887

11. Livak K.J. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-AACt method / K.J. Livak, T.D. Schmittgen // Methods. - 2001. - Vol. 25. - P. 402-408.

12. Kulangara V. Genotypic and phenotypic β-lactam resistance and presence of PVL gene in Staphylococci from dry bovine udder. /Kulangara V, Nair N, Sivasailam A, Sasidharan S, Kollannur JD, Syam R./ PLoS One. 2017 Nov 1;12 (11):e0187277. doi: 10.1371/journal.pone.0187277. eCollection 2017. PMID:29091956

13. Manageiro V. New insights into resistance to colistin and third-generation cephalosporins of Escherichia coli in poultry, Portugal: Novel bla_CTX-M-166 and bla_ESAC genes. / Manageiro V, Clemente L, Graça R, Correia I, Albuquerque T, Ferreira E, Caniça M./ Int J Food Microbiol. 2017 Dec 18;263:67-73. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2017.10.007. Epub 2017 Oct 4. PMID:29031106

14. Nazir R. Fungal networks serve as novel ecological routes for enrichment and dissemination of antibiotic resistance genes as exhibited by microcosm experiments./ Nazir R, Shen JP, Wang JT, Hu HW, He JZ./ Sci Rep. 2017 Nov 13;7(1): 15457. doi: 10.1038/s41598-017-15660-7. PMID:29133838

15. Wen X. No evidential correlation between veterinary antibiotic degradation ability and resistance genes in microorganisms during the biodegradation of doxycycline./ Wen X, Wang Y, Zou Y, Ma B, Wu Y. / Ecotoxicol Environ Saf. 2018 Jan;147:759-766. doi: 10.1016/j.ecoenv.2017.09.025. Epub 2017 Oct 10. PMID:28942279.