Чувствительность к антимикробным препаратам микроорганизмов, выделенных от сельскохозяйственных животных и из продукции животноводства

Механизмы резистентности Устойчивость к антимикробным препаратам может быть обусловлена различными механизмами [6]:

• 1. Модификация мишени действия (например, модификация ДНК-гиразы и топоизомеразы препятствует нарушению репликации ДНК микробной клетки хинолоновыми препаратами);
• 2. Инактивация антибиотика (расщепление в-лактамных антибиотиков ферментами в-лактамазами);
• 3. Активное выведение антибиотика из микробной клетки — эффлюкс (выведение тетрациклина грамположительными и грамoтрицательными микроорганизмами)
• 4. Нарушение проницаемости внешних структур микробной клетки (утрата пориновых каналов делает невозможным проникновение в-лактамного антибиотика внутрь грамотрицательной клетки);
• 5. Формирование метаболического шунта (устойчивость к сульфаниламидам и ко-тримоксазолу.

Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам В современных бактериологических лабораториях определение чувствительности микроорганизмов к АМП может осуществляться автоматическим и неавтоматическим способом. В рутинной бактериологической практике используются автоматические приборы типа VITEK, которые определяют пороговые значения минимальной ингибирующей (или подавляющей) концентрации АМП (МИК или МПК), относительно которых исследуемые микроорганизмы делятся на чувствительные, резистентные (устойчивые), или имеющие промежуточное значение резистентности. Интерпретация результатов зависит от критериев оценки, заложенных в экспертную систему прибора. Существуют международные системы критериев, разработанные EUСАST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) и CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute), которые довольно значительно отличаются. В исследовательских лабораториях ведется целенаправленный поск генетических детерминант резистентности методом ПЦР, ПЦР в реальном времени или методом масс-спектрометрии.

Для определения чувствительности микроорганизмов неавтоматическим методом в нашей стране разработаны методические рекомендации (МУК 4.12.1890−04.). Согласно этому документу, чувствительность может определяться либо путем установления МПК методом серийных разведений в жидкой или твердой питательной среде, либо измерением зоны задержки роста микроорганизма при использовании диско-диффузионного метода. Для быстрого определения МПК одного антибиотика существуют Е-тесты — полоски, пропитанные антибиотиком в градиенте концентрации, которые накладываются на плотную питательную среду, засеянную тестируемым микроорганизмом. Рядом ведущих фирм, выпускающих реактивы и расходные материалы для лабораторных исследований (Hi-Media, Lachema и др.) для определения чувствительности разработаны планшеты с лунками, в которые внесены определенные АМП в пограничных концентрациях, в которые достаточно добавить взвесь исследуемого микроорганизма. методом постановки Е-теста подтверждает продукцию в-лактамазы расширенного спектра Распространение антибиотикорезистентных штаммов у животных Наибольшее эпидемиологическое значение имеет увеличение количества резистентных штаммов бактерий — возбудителей инфекционных заболеваний, общих для человека и животных. Такими микроорганизмами являются представители родов Salmonella, Campylobacter, а также штаммы E.coli, обладающие различными факторами вирулентности, которые обусловливают развитие патологического процесса в организме.

Обычно источниками резистентных штаммов Salmonella и Campylobacterявляются клинически здоровые животные. Особенную озабоченность у медицинских работников вызывает все возрастающая устойчивость данных микроорганизмов к АМП класса хинолонов и цефалоспоринов, так как эти две группы препаратов входят в составленный ВОЗ список антибиотиков, имеющих критическое значение для медицины.

Установлена статистически достоверная связь между антибиотикорезистентностью сальмонелл и более частыми и длительными госпитализациями пациентов, больных сальмонеллезом, более тяжелым течением заболеваний и высоким риском развития инвазивных форм инфекции, а также двукратным увеличением риска смертельного исхода в течение двух лет после инфицирования.

C начала 1960;х годов в Европе появилось несколько клоновS.Typhimurium, обладающих множественной резистентностью к широкому спектру препаратов, в том числе и к включенным в список препаратов, критически важных для медицины. Такие клоны принадлежали к определенным фаговарам (29, 204, 103 и 104), часто выделяемым как от животных (в основном, среди свиней), так и от людей. Эти штаммы быстро распространились среди животных и стали причиной большого количества заболеваний людей в странах ЕС, в том числе и со смертельным исходом. В частности, при заболеваниях, обусловленных полирезистентными штаммами Salmonella Typhimuriumфаговара DT 104, устойчивого к хинолонам, наблюдали неудачи лечения, более высокую частоту госпитализации и более высокий риск смертельного исхода.

К началу 2000;х годов S.Typhimurium этого фаговара стали выделяться реже. В настоящее время пробрел актуальность монофазный по Н-антигену вариант S.Typhimurium. Эта группа серологически однородных штаммов разных фаговаров (U302, DT193, DT120, DT191a и другие) с разными профилями множественной резистентности в 2006 году стала в Европе четвертой из наиболее часто встречающихся у людей сальмонелл. Источником этих сальмонелл являются чаще всего свиньи и продукция свиноводства, реже — другие продукты питания животного происхождения.

Возбудители кампилобактериоза очень легко приобретают устойчивость к антибиотикам. Рост устойчивости к фторхинолонам у штаммов кампилобактеров, выделенных от людей, связан с применением препаратов этого класса у животных. Во многих странах кампилобактеры, выделенные из мяса птиц, а также от свиней и крупного рогатого скота, были резистенты к АМП, в том числе фторхинолонам (9, 10, 18).

В странах, где фторхинолоны запрещены к использованию у сельскохозяйственных животных или применяются рационально (Австралия, Дания, Норвегия), результаты исследований свидетельствуют о низких масштабах распространенности устойчивости к фторхинолонам среди кампилобактеров, хотя эти препараты применяются в медицине более 20 лет. В то же время в странах, где фторхинолоны у сельскохозяйственных животных активно используются в настоящее время или применялись ранее (Испания, Китай, США), у штаммов кампилобактеров, выделенных от сельскохозяйственных животных и людей устойчивость к этим препаратам обнаруживается чаще.

Проведенные исследования показали, что устойчивость кампилобактерий к макролидам обусловливает неудачи лечения и более длительное выздоровление, а также необходимость применения альтернативных антибиотиков, отмечается увеличение частоты инвазивных форм и летальных исходов.

В настоящее время в странах ЕС частота устойчивости к эритромицину штаммов Campylobacter jejuni, чаще выделяемых от домашней птицы, составляет менее 15%. Уровень устойчивости к эритромицину уCampylobacter coli, обычно выделяемых от свиней — 20%, в отдельных странах до 70%. Такое явление можно объяснить выбором конкретного препарата ветеринарными специалистами в свиноводческих хозяйствах.

Штаммы E.coli животного происхождения, контаминирующие пищевые продукты, являются потенциальным источником генов устойчивости к АМП. Колонизация организма человека устойчивым штаммом E.coliприводит к передаче генов резистентности другим бактериям, в том числе и патогенным, что приводит к более длительному и тяжелому течению вызываемых ими болезней.

В настоящее время вызывает тревогу быстрое распространение штаммовE.coli, продуцирующих БЛРС, обладающих устойчивостью к цефалоспоринам третьего и четвертого поколений с широким спектром антибактериального действия. Это особенно опасно в связи с тем, что данные бактерии нередко проявляют устойчивость и к другим АМП первой линии, например, фторхинолонам.

В последние годы выделение штаммов E.coli, продуцирующих БЛРС, было отмечено как при заболеваниях людей, так и от сельскохозяйственных животных, например, от крупного рогатого скота и домашней птицы, в особенности, от цыплят. Это позволяет предположить, что пищевые продукты и окружающая среда могут стать важными факторами распространения этих устойчивых бактерий.

В современных условиях глобализации экономики географические границы не могут повлиять на распространенность резистентных к антибиотикам микроорганизмов. Увеличение количества устойчивых штаммов, выделенных от животных и из продукции животноводства, отмечены и в нашей стране. По данным лаборатории кишечных инфекций НИИЭМ имени Пастера, доля резистентных к АМП сальмонелл животного происхождения, выделенных на территории Ленинградской области, в настоящее время составляет 49%, в то время как в 1986 — 1996 гг. таких штаммов было около 8% от общего количества. Отмечен достаточно высокий удельный вес штаммов сальмонелл, резистентных к в-лактамным препаратам (17,9% в 2004 — 2010гг по сравнению с 8,8% в 1986 — 1996 гг.), однако, в-лактамазы расширенного спектра были обнаружены только у сальмонелл, выделенных из импортной продукции птицеводства, что свидетельствует об относительном благополучии территории Ленинградской области по циркуляции данного вида штаммов. Активное применение в ветеринарии препаратов хинолонового ряда привело к появлению резистентных штаммов. В настоящее время к налидиксовой кислоте устойчиво более 42% штаммов сальмонелл, в то время как 20 лет назад таких штаммов не было [3]. Возросло количество штаммов, устойчивых к нескольким АМП. На территории Ленинградской области выделены S.Typhimurium, имеющие профиль резистентности, идентичный описанному в литературе штамму S.Typhimurium DT104, который характеризуется устойчивостью к хлорамфениколу, ампициллину, тетрациклину, стрептомицину и сульфаниламиду.

Штаммы энтеробактерий (E.coli, Proteus), а также Pseudomonas aeruginosa, выделенные от животных и из продукции животноводства, были более устойчивы к антибактериальным препаратам, чем сальмонеллы: более 90% обладали резистентностью к 1−9 антимикробным препаратам. К хинолонам было резистентно 62,9% штаммов, причем большинство из них было устойчиво и к следующему поколению — фторхинолонам (энрофлоксацин). К в-лактамным препаратам было устойчиво 44% исследованных штаммов, причем треть из этих штаммов были также устойчивы и к цефалоспоринам III поколения, методом двойных дисков было подтверждено наличие у этих штаммов в-лактамазы расширенного спектра.

Кроме того, в отличие от сальмонелл, среди представителей условно-патогенной микрофлоры встречались штаммы, устойчивые к хлорамфениколу и полимиксину.

Пути решения проблемы антибиотикорезистентности Всемирная организация здравоохранения уделяет большое внимание сдерживанию распространения антибиотикорезистентных штаммов микроорганизмов с позиции безопасности пищевых продуктов для населения.

Для понимания причин возникновения и тенденций распространения резистентности к антибиотикам необходим мониторинг за устойчивостью к антибиотикам зоонозных и сапрофитных бактерий, выделенных от различных сельскохозяйственных животных и из продукции животноводства. Такой мониторинг должен включать непрерывный сбор информации о частоте выделения резистентных штаммов, ее анализ и публикацию результатов, что позволит осуществлять надзор за устойчивостью к антибиотикам, а также позволяет идентифицировать специфические случаи резистентности (как, например, у S.Typhimurium DT104).

Экспертами ВОЗ самостоятельно, а также совместно с ФАО (продовольственная и сельскохозяйственная организация) и ВОЗЖ (всемирная организация охраны здоровья животных) даны рекомендации, согласно которым создание национальных программ надзора за применением антибиотиков у сельскохозяйственных животных и устойчивостью микроорганизмов, выделенных от животных и из продукции животноводства, имеет большое значение для разработки мероприятий национального и международного масштаба, направленных на сдерживание устойчивости к антибиотикам.

Европейское управление по безопасности пищевых продуктов (Еuropean Food Safety Authority — EFSA) подготовило рекомендации по надзору за устойчивостью к антибиотикам сальмонелл и кампилобактеров, а также индикаторных штаммов E.coli и энттерококков, в которых указана необходимость сокращения неоправданного применения антибиотиков в целях ограничения распространения резистентных микроорганизмов.

ВОЗ дает следующее определение рационального использования АМП: «экономически целесообразное применение антимикробных средств, которое обеспечивает максимальную терапевтическую активность и в то же время сводит к минимуму токсичность препаратов и возможность формирования устойчивости». Этого можно добиться, улучшая санитарно-гигиенические условия содержания животных и при переработке продукции животноводства, а также предупреждая заболевания животных, благодаря применению вакцин и других профилактических мер, например, использованию пробиотиков (полезные бактерии, находящиеся в различных кормах), пребиотиков (неперевариваемые корма, которые способствуют размножению индигенных бактерий) или заместительных препаратов (представители номальной кишечной флоры, которые ограничивают колонизацию кишечника некоторыми патогенными микроорганизмами).

Поскольку было показано, что применение антибиотиков в качестве стимуляторов роста сельскохозяйственных животных связано с угрозой для здоровья людей, с 2006 года в странах ЕС запрещено использование любых антибиотиков в этих целях.

Политика отказа от применения антибиотиков как стимуляторов роста не привела к снижению производства продукции животноводства, но послужила причиной уменьшения удельного веса резистентных штаммов (в частности, ванкомицин-резистентных Enterococcus faecium), в популяции микроорганизмов как у животных, так и у людей.