Сравнительные вирулентные свойства бактерий эпизоотических штаммов Escherichia coli

Представлены результаты исследования по определению вирулентности производственных штаммов и эпизоотических изолятов Escherichia coli, выделенных на территории Московской и Тульской областей в животноводческих хозяйствах и в частном секторе с 2016 по 2022 г. В опыте вирулентность эшерихий изучали путем определения LD50 изолятов эшерихий для биологических тест-систем. Самым вирулентным штаммом из музейной коллекции оказался E. coli № ТП-85; авирулентными – E. coli № 727 и E. coli № Д616. Выделенные нами изоляты показали следующие результаты: наиболее вирулентными были E. coli 22/20, E. coli 3/16, E. сoli 20/20, E. coli 24/21 – E. coli 7/16, E. coli 19/2, E. coli 18/20, E. coli 9/17, E. coli 5/16, E. coli 28/21, E. coli 29/21. Авирулентными были изоляты E. coli 25/21 и E. coli 17/20. LD50 для них составила 22,36 × 108. Исследование музейных штаммов изолятов E. coli в сравнении с полученными в Московской и Тульской областях изолятами позволило сделать заключение, что при длительном хранении коллекционных штаммов снижается их вирулентность. Также отмечена тенденция утраты физико-химических свойств (стабильности) у штаммов при лиофилизации. Причин этому может быть несколько: несовершенство контроля и хранения на разных этапах жизненного цикла культуры; неправильно проведенная лиофилизационная сушка, когда штаммы не подверглись глубокой заморозке; несоблюдение этапов сушки, что со временем привело к изменению генетической структуры штамма.

1. Скобликов Н.Э., Москаленко Е.А., Зимин А.А., Забашта Н.Н. Особенности возрастной динамики E. сoli кишечного микробиоценоза поросят // Сборник научных трудов Краснодарского научного центра по зоотехнии и ветеринарии. 2012. № 1. С. 1–2.

2. Золотухин С.Н., Мелехин А.С., Пичугин Ю.В. Биологические свойства энтеробактерий, выделенных при патологиях животных // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 2 (42). С. 142–147.

3. Иванова Е.И., Попкова С.М., Джиоев Ю.П., Долгих В.В., Ракова Е.Б., Бухарова Е.В. Детекция некоторых генов, кодирующих факторы патогенности у типичных изолятов Escherichia coli // Acta Biomedica Scientifica. 2014. № 5 (99). С. 89–94.

4. Игнатенко А.В., Аль-хаммаш Н.М. Анализ антибиотикорезистентности микроорганизмов E. сoli // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. 2012. № 4. С. 173–175.

5. Кафтырева Л.А., Макарова М.А., Сужаева Л.В. Микробиологические аспекты лабораторной диагностики перинатальных и неонатальных инфекций // Клиническая лабораторная диагностика. 2014. № 9. С. 67–69.

6. Nandre R.M., Duan Q., Wang Y., Zhang W. Passive antibodies derived from intramuscularly immunized toxoid fusion 3xSTaN12S-dmLT protect against STa+ enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) diarrhea in a pig model // Vaccine. 2017. Vol. 35 (4). P. 552–556. DOI: 10.1016/j.vaccine.2016.12.021.

7. Navarro-Garcia F., Ruiz-Perez F., Cataldi Á., Larzábal M. Type VI Secretion System in Pathogenic Escherichia coli: Structure, Role in Virulence, and Acquisition // Frontiers in Microbiology. 2019. Vol. 10. P. 1–17. DOI: 10.3389/fmicb.2019.01965.

8. Newitt S., MacGregor V., Robbins V. Two Linked Enteroinvasive Escherichia coli Outbreaks, Nottingham, UK, June 2014 // Emerging Infectious Diseases. 2016. Vol. 22 (7). P. 1178–1184. DOI: 10.3201/eid2207.152080.

9. Nguyen U.V., Coddens A., Melkebeek V. High susceptibility prevalence for F4+ and F18+Escherichia coli in Flemish pigs // Veterinary microbiology. 2017. Vol. 202. P. 52–57. DOI: 10.1016/j.vetmic.2016.01.014.

10. Norton E.B., Lawson L.B., Freytag L.C., Clements J.D. Characterization of a mutant Escherichia coli heat-labile toxin, LT(R192G/L211A), as a safe and effective oral adjuvant // Clinical and Vaccine Immunology. 2011. Vol. 18 (4). P. 546–551. DOI: 10.1128/CVI.00538-10.

11. Norton E.B., Lawson L.B., Mahdi. Z., Freytag L.C., Clements J.D. The A subunit of Escherichia coli heat-labile enterotoxin functions as a mucosal adjuvant and promotes IgG2a, IgA, and Th17 responses to vaccine antigens // Infection and Immunity. 2012. Vol. 80 (7). P. 2426–2435. DOI: 10.1128/IAI.00181-12.

12. Novakovic P., Huang Y.Y., Lockerbie B. Identification of Escherichia coli F4ac-binding proteins in porcine milk fat globule membrane // Canadian Journal of Veterinary Research. 2015. Vol. 79 (2). P. 120–128.

13. Obaidat M.M., Bani Salman A.E., Davis M.A., Roess. A.A. Major diseases, extensive misuse, and high antimicrobial resistance of Escherichia coli in large- and small-scale dairy cattle farms in Jordan // Journal of Dairy Science. 2018. Vol. 101 (3). P. 2324–2334. DOI: 10.3168/jds.2017-13665.

14. Oelschlaeger T.A., Morschhäuser J., Meier C., Schipper C., Hacker J. Adhesion and Invasion of Escherichia Coli. In: Kahane I., Ofek I. (eds) Toward Anti-Adhesion Therapy for Microbial Diseases // Advances in Experimental Medicine and Biology. 1996. Vol. 408. P. 471–476. DOI: 10.1007/978-1-4613-0415-9_7.

15. Park R., O'Brien T.F., Huang S.S. Statistical detection of geographic clusters of resistant Escherichia coli in a regional network with WHONET and SaTScan // Expert Rev Anti Infect Ther. 2016. Vol. 14 (11). P. 1097–1107. DOI: 10.1080/14787210.2016.1220303.

16. Pattabiraman V., Katz L.S., Chen J.C., McCullough A.E., Trees E. Genome wide characterization of enterotoxigenic Escherichia coli serogroup O6 isolates from multiple outbreaks and sporadic infections from 1975-2016 // PLoS One. 2018. Vol. 13 (12). P. 1–15. DOI: 10.1371/journal.pone.0208735.

17. Pavanelo D.B., Houle S., Matter B.L., Mozois D.C., Horn F. The Periplasmic Trehalase Affects Type 1 Fimbria Production and Virulence of Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli Strain MT78 // Infection and Immunity. 2018. Vol. 86 (8). P. 1–12. DOI: 10.1128/IAI.00241-18.

18. Peng X., Wang R., Hu L. Enterococcus faeciumNCIMB 10415 administration improves the intestinal health and immunity in neonatal piglets infected by enterotoxigenic Escherichia coli K88 // Journal of Animal Science and Biotechnology. 2019. Vol. 10. P. 1–15. DOI: 10.1186/s40104-019-0376-z.