CC BY
18
УДК 616-002.5+576.8.093.1
Дяченко Г.М., кандидат ветеринарних наук, старший науковий сшвроб^ник Кравченко Н.О., старший науковий сшвроб^ник, кандидат ветеринарних наук Головач О.В., науковий сшвроб^ник Дмитрук О.М., провщний мжробюлог 1ль1ни\ В.В., здобувач @ 1нститут сыьськогосподарськог мЫробюлогп УААН, м. Чернше
М1НЛИВ1СТЬ ФЕНОТИПОВИХ ОЗНАК М1КОБАКТЕР1Й Р1ЗНИХ ВИД1В ЗА НАБУТО1 МЕДИКАМЕНТОЗНО1 СТ1ЙКОСТ1
В експеримент1 in vitro еиечено адаптиеш еластиеостi мтобактерш M. bovis, шт. Vallee i 8; M. tuberculosis, шт. Dt/st, M. avium, шт. 2282 i M. fortuitum, шт. ДМС за еплиеу антибактерiальних препаратiе з рiзним мехатзмом бiологiчноi дп. Встаноелено, що до^джуеаш еиди мтобактерш поступоео адаптуються i набуеають стабыьну сттюсть до АБП е pi3rn строки. Найеищий стутнь nластичностi адаптиених еластиеостей in vitro еияеили M. avium i M. fortuitum, найнижчий - M. bovis. Формуеання резистентностi у до^джуеаних штамiе мтобактерш супроеоджуеться мшлиектю деяких диференцтних ознак порiеняно з еихiдними культурами.
Ключовi слова: мшобактерп, медикаментозна стштсть, антибактерiальнi препарати, адаптиеш еластиеостi
Вступ.
Дiагностика туберкульозу сшьськогосподарських тварин за допомогою бактерюлопчного методу базуеться на визначенш видово! належност етзоотичних штамiв мжобактерш, щентифжащя яких для фахiвцiв ветеринарно! медицини на сьогодш ускладнена низкою причин.
По-перше, традицшш методи диференщаци мжобактерш за сукупшстю фенотипових вдастивостей не завжди дозволяють визначити мiжвидовi межi збудникiв: за !х допомогою можна iдентифiкувати лише т епiзоотичнi штами мiкобактерiй, вдастивостi яких "вписуються" в рамки типових ознак збудника туберкульозу того чи шшого виду. Не виключено, що решта штамiв мiкобактерiй, якi вiдрiзняються за властивостями вщ певних видiв збудника, спещалютами ветеринарно! медицини можуть бути вщнесеними до атипових мiкобактерiй, частка яких серед видшених з оргашзму велико! рогато! худоби зростае з кожним роком i на сьогодш складае понад 70 %.
Разом з тим, в останш роки вченими i практиками гуманно! i ветеринарно! медицини гостро пiдiймаеться питання щодо серйозно! i реально! небезпеки, пов'язано! з поширенням як серед людей, так i серед тварин стшких до антибактерiадьних препаратiв (АБП) збудниюв хвороб, в тому чи^ i мiкобактерiй туберкульозу [1, 2].
® Дяченко Г.М., Кравченко Н.О., Головач О.В., Дмитрук О.М., 1ль!них В.В., 2008
72
У науковш лiтературi е повщомлення про рiзний вплив препарата на мжрооргашзми [3-5]. Так, е даш щодо впливу АБП на культурально-морфологiчнi, деякi 6ioxiMi4rn властивостi мiкобактерiй. Цi данi здебшьшого стосуються збудника туберкульозу людини - Mycobacterium tuberculosis, щодо збудниюв туберкульозу велико! рогато! худоби i птахiв, то такi данi вiдсутнi. Дуже малочисельш i часто протилежнi л^ературш повiдомлення стосовно збереження основно! бюлопчно! ознаки мiкобактерiй - вiрулентностi в результат набуття ними стiйкостi до певних АБП [6].
По-друге, на сьогодш неможливим е i широке застосування у повсякденнiй практицi ветеринарних лабораторш молекулярно-генетичних методiв через високу варткть i трудомiсткiсть [3, 7].
З огляду на вищезазначене, метою нашо! роботи було вивчити в експериментальних умовах ймовiрну амплiтуду мшливост диференцiйних ознак мiкобактерiй рiзних видiв за !х адаптаци до АБП з рiзним механiзмом дп на бактерiальну клiтину.
Матер1али i методи. Об'ектами дослiджень були чотири види мкобактерш: Mycobacterium bovis штами Vallee i 8; Mycobacterium tuberculosis, штам Dt/st, Mycobacterium avium штам 2282 i Mycobacterium fortuitum штам ДМС з колекцi! мiкобактерiй лабораторi! мкробюлоги i вiрусологi! тварин iнституту. Штами мкобактерш були мiкробiологiчно чистими, типовими за культурально-морфолопчними i бiологiчними ознаками вщповщно до паспортних характеристик.
У роботi було використано три АБП (стрептомщин, канамщин i етамбутол), рiзних за мехашзмом бiологiчно! дi!: стрептомiцин i канамщин -шпб^ори бiлкового синтезу, етамбутол - шпб^ор бiлкового i нукле!нового синтезу та лiпiдного метаболiзму бактерш.
In vitro проведено сiм послщовних пасажiв дослiджуваних штамiв мiкобактерiй на живильному середовищi Левенштейна-Йенсена з вмктом одного з трьох АБП у суббактерюстатичнш концентрацi! (попередньо штами були чутливими до АБП).
В адаптованих in vitro до певних препарата культур мжобактерш були дослщжеш основш властивостi порiвняно з вихiдними культурами: толерантшсть до салiцилату натрiю (0,5 i 1,0 мг/см3), рiст при рiзних (22, 37 i 45 °С) температурах, активнiсть каталази, термостабшьшсть каталази, здатнiсть до гiдролiзу твшу-80.
Патогеннiсть культур мiкобактерiй, адаптованих до АБП, вивчали у дослiдi на морських свинках.
Результати дослщжень.
Отриманi нами данi показали, що дослщжуваш штами мiкобактерiй адаптувалися до певних АБП в рiзнi строки.
Встановлено, що з-помiж збудникiв туберкульозу ссавщв штам Dt/st Mycobacterium tuberculosis найменш консервативний: вже у третьому пасажi вiн набув стабiльну стiйкiсть до стрептомщину, а у 4-му - до етамбутолу (табл. 1).
73
Таблиця 1.
Динамика адаптацп дослщжуваннх штампе мжобактерш туберкульозу ссавщв до антнбактерiальннх препарат1в in vitro
Рiд, вид, штам мжобактерш Первинна стшкють штаму мжобактерш цо АБП Медикаментозна стшккть мкобактерш у пасажах
I II III IV V VI VII
До cтpептомiцину
M. bovis, шт. Vallee — — — — — — + +
M. bovis, шт. 8 — — — — — + — —
M.tuberculosis шт. Dt/st — — — + + + + +
До канамщину
M. bovis, шт. Vallee — — — — — + + +
M. bovis, шт. 8 — — — — — + ± +
M.tuberculosis, шт. Dt/st — — — — — + + +
До етамбутолу
M. bovis, шт. Vallee — — — — — + + +
M. bovis, шт. 8 — — — — + + + +
M.tuberculosis шт. Dt/st — — — — + + + +
Умовш позначення: - picT мiкобактерiй вiдсутнiй;
± picT мкобактерш менше 20 КУО + picT мiкобактеpiй бiльше 20 КУО
Як видно з таблиц 1, Mycobacterium bovis, штам 8 показав себе бшьш консервативним: виявлена ним у 5-му паcажi cтiйкicть до стрептомщину, етамбутолу i канамiцину була не стабшьною.
74
Дослщжуваш штами атипових мжобактерш III та IV груп за класифжащею Раньйона адаптувалися до АБП in vitro у коротшi строки, шж збудники туберкульозу ссавщв (табл. 2).
Таблиця 2.
Динамика адаптацп штампв мжобактерш III та IV груп за класифжащсю
Раньйона до антибактерiальних препарат1в in vitro
Рщ, вид, штам мiкобактерiй Первинна стшккть штаму мжобактерш до АБП Медикаментозна стшкють мжобактерш у пасажах
I II III IV V
До стрептомщину
M. avium, шт. 2282 — — + + + +
M. fortuitum, шт. ДМС — — + + + +
До канамщину
M. avium, шт. 2282 — — ± + + +
M. fortuitum, шт. ДМС — — + + + +
До етамбутолу
M. avium, шт. 2282 — — ± + + +
M. fortuitum, шт. ДМС — — + + + +
Умовш позначення: - рiст мжобактерш вiдсутнiй;
± рiст мiкобактерiй менше 20 КУО + рiст мкобактерш бiльше 20 КУО
Як видно з таблиц 2, референтний штам 2282 Mycobacterium avium (представник III групи атипових мжобактерш за класифжащею Раньйона i водночас збудник туберкульозу птахiв) зберiгав набуту ним у 3-му пасажi стiйкiсть до канамщину протягом наступних чотирьох пасажiв на живильному середовищi Левенштейна-Йенсена з концентращею, вищою у 4 рази, шж та, яка слугуе критерiем для оцшки медикаментозно! стiйкостi мiкобактерiй.
Дуже високий стутнь пластичностi адаптивних властивостей виявив етзоотичний штам ДМС Mycobacterium fortuitum, IV таксономiчна група атипових за класифжащею Раньйона: стабiльну стшкють до етамбутолу та канамiцину вш набув у 3-му пасажi.
Результати проведених нами дослщжень показали, що адаптованi до АБП штами мжобактерш ссавцiв змiнили деякi фенотиповi ознаки порiвняно з вихiдними. Так, штам Vallee збудника туберкульозу ВРХ, адаптований до стрептомщину, рiс при 22°С i 45°С, на середовищi iз салiцилатом натрiю в
75
концентращях 0,5 i 1,0 мг/см3, що не е характерним для цього виду мкобактерш (табл. 3).
Таблиця 3.
Властивосп культур мжобактерш туберкульозу ссавщв, _адаптованих до стрептом1цину_
№ п/п Дослщжувана культура МБ Ркт на середовищi з салщиловим натрiем Ркт МБТ при температурi
Л.-И. (контроль) 0,5 мг/см3 1,0 мг/см3 22°С 37°С 45°С
1 M. bovis, шт. Vallee (вихщна) >20 -суц. - - - >20 -суц. -
2 M. bovis, шт. Vallee (адаптована до стрептомщину) суц. суц. суц. >20 -суц. суц. >20
3 M. tuberculosis, шт. Dt/st (вихщна) суц. - - - суц. -
4 M. tuberculosis, шт. Dt/st (адаптована до стрептомщину) суц. суц. суц. >20 -суц. суц. >20
Аналогiчну змшу фенотипових властивостей виявив штам Dt/st збудника туберкульозу людини.
Результати наших дослщжень показали, що за однакових дози i способу введення морським свинкам адаптоваш in vitro до АБП збудники туберкульозу ссавщв, на вщмшу вiд вихiдних культур, характеризувалися вищим ступенем патогенностi. Так, адаптоваш до стрептомщину штами Vallee Mycobacterium bovis i Dt/st Mycobacterium tuberculosis викликали загибель заражених ними тварин на 21-у i 34-у добу вщповщно, а морсью свинки, шфжоваш вихiдними культурами мiкобактерiй цих видiв, залишалися живими протягом 3-х мкящв.
Висновки.
1. Збудники туберкульозу велико! рогато! худоби, людини i птищ характеризуються високою пластичнiстю адаптивних властивостей. Найвищий ступiнь адаптаци до антибактерiальних препаратiв in vitro виявили дослщжуваш штами 2282 M.avium i ДМС М. fortuitum, найнижчий - штам 8 M. bovis.
2. Адаптащя in vitro збудниюв туберкульозу ссавцiв до АБП супроводжуеться змшою деяких культуральних (рiст при 22°С i 45°С) i бiохiмiчних (стiйкiсть до салщилату натрiю) властивостей.
3. Мiнливiсть фенотипових ознак мжобактерш рiзних видiв за набуто! медикаментозно! стiйкостi може не лише ускладнити бактерiологiчну
76
дiагностику туберкульозу сшьськогосподарських тварин, але й створити не mддатливi вщповщному етзоотолопчному контролю приховаш вогнища шфекци.
Л1тература
1. Стегнш Б., Краснiков Г., Маценко О., Вербицький П. Еколопчш наслiдки широкого застосування антибютиюв у тваринництвi // Ветеринарна медицина Украши. - 2002. - № 6. - С. 30-31.
2. Лепнухова О., Арнаута О. Вплив антибютиюв пенщилшового ряду на безпеку продукци тваринництва // III Мiжнародна наукова конференцiя студенев i аспiрантiв "Молодь та поступ бюлоги". Збiрник тез. - 23-27 квiтня 2007 р., м. Львiв. - Л., 2007. - С. 219.
3. Голышевская В.Н., Гришина Т.А., Карпенко О.Л., Сафонова С.Г., Гришина Т.Д. Биологические свойства микобактерий туберкулеза в зависимости от чувствительности к антибактериальным препаратам // Проблемы туберкулеза. - 1995. - № 4. - С. 37-40.
4. Бриан Л.Е. Бактериологическая резистентность и чувствительность к химиопрепаратам. - М., "Мед." - 1984. - 270 с.
5. Гинзбург Т.С., Клименко М.Т., Сокало С.В. Биологические свойства лекарственно чувствительных микобактерий туберкулеза // Проблемы туберкулеза. - 1986. - № 7. - С. 22-25.
6. Домарадский И.В. Вирулентность бактерий как функция адаптации // ЖМЭИ. - 1997. - № 4. - С. 16-20.
7. Стегнш Б.Т., Sashse K., Moser I., Hotsel H. и др. Дифференциация разных видов микобактерий //Мiжвiд. темат. наук. збiрник "Ветеринарна медицина". - 2002. - Вип. 84. - С. 647-656.
Summary
In the experiment "in vitro" adaptive properties of Mycobacterium bovis str. Vallee and 8; M. tuberculosis, str. Dt/st, M. avium str. 2282 and M. fortuitum str. DMS at influence of antibacterial preparations (ABP) with the different mechanism of biological action are investigated. It is set that the probed types of mycobacteria gradually adapt oneself and acquire stable firmness to ABP in different terms. "In vitro" found out the greatest degree of plasticity of adaptive properties of M. avium and M. fortuitum, the lowest - M. bovis. Forming of resistance at the probed cultures of mycobacteria is accompanied changeability some differential properties in comparison with initial cultures.
Стаття надшшла до редакцИ 21.08.2008
77
