Преимущества применения комбинированных антибактериальных препаратов в условиях роста антибиотикорезистентности

Скачать в формате pdf

Ширяев Ф.


Полноценная версия статьи с визуальными материалами доступна для скачивания по кнопке выше.

Ф.А. ШИРЯЕВ, кандидат вет. наук, ведущий ветеринарный врач-консультант, дивизион свиноводства ГК ВИК

Введение

Современное промышленное свиноводство сталкивается с серьезными вызовами, связанными с инфекционными заболеваниями животных. Широкое и зачастую бесконтрольное применение антибактериальных препаратов в течение последних десятилетий привело к глобальному росту количества устойчивых штаммов патогенных микроорганизмов [7, 9]. Формирование антибиотикорезистентности представляет собой естественный эволюционный процесс, который значительно ускоряется под воздействием антропогенных факторов, в частности нерационального использования противомикробных средств в ветеринарии [9].

Проблема антимикробной резистентности является одной из ключевых в современной ветеринарии, приводящей к значительным экономическим потерям из-за снижения эффективности лечения, увеличения падежа, затрат на ветеринарные мероприятия и уменьшения продуктивности животных. По данным ФАО, ущерб для мирового животноводства от инфекционных заболеваний, связанных с антибиотикорезистентностью, составляет не менее $2–3 млрд ежегодно [5, 7].

Чувствительность циркулирующего патогена к антимикробному препарату (АМП) остается фундаментальным фактором при выборе эффективной терапии. Регулярный микробиологический мониторинг позволяет отслеживать динамику в этиологической структуре заболеваний и изменения в профилях антибиотикорезистентности, что является основой для разработки рациональных схем лечения и профилактики [2]. Особую актуальность такие исследования приобретают в свиноводстве в отношении поросят-отъемышей, которые характеризуются повышенной восприимчивостью к бактериальным инфекциям в связи с возрастным недоразвитием иммунной системы, снижением уровня колострального иммунитета и послеотъемным стрессом [10].

Поскольку скорость разработки новых антибактериальных веществ значительно отстает от темпов распространения резистентности, приоритетной задачей становится рациональное и обоснованное использование существующих препаратов, в частности комбинированных средств с синергидным действием [7]. Комбинации антимикробных препаратов с разным механизмом действия позволяют не только расширить спектр антибактериальной активности, но и преодолевать текущие механизмы резистентности, а также снижать риск селекции резистентных штаммов [8].

Для сохранения эффективности антимикробных препаратов в ветеринарной практике особую актуальность представляет регулярный мониторинг антибиотикорезистентности при бактериальных заболеваниях свиней. Мониторинг является необходимым условием для контроля сдерживания распространения резистентности. Решающий фактор для ветеринарного врача – по возможности применять уже известные данные для разработки схемы антибиотикотерапии и прогнозирования этиотропного лечения (воздействие на возбудителя) на конкретной площадке по выращиванию свиней. Для эмпирического лечения (назначение антимикробных препаратов до получения сведений о возбудителе и его чувствительности к препаратам) важнее уже наработанная база мониторинга по этиологической структуре инфекций и уровне резистентности антибактериальных препаратов среди поголовья.

Все схемы лечения назначаются на основе результатов сравнительной лабораторной оценки чувствительности бактерий к ветеринарным препаратам. Рациональный и обоснованный подход к практическому применению схемы лечения особенно важен в условиях сохраняющейся проблемы роста антибиотикорезистентности при интенсивной технологии выращивания свиней.

Цель исследования – провести анализ этиологической структуры бактериальных инфекций на основе мониторинга выделенных штаммов от поросят послеотъемного периода и определить чувствительность выделенных изолятов к антимикробным препаратам для обоснования применения комбинированного препарата Коликвинол® при бактериальных заболеваниях поросят.

Материалы и методы

Критерий отбора биоматериала для мониторинга

Отбор проб у животных проводили среди поросят 23–68 дней, павших с клиническими признаками бактериальных инфекций в период с февраля по август 2025 года на пяти свиноводческих комплексах, расположенных в различных регионах Российской Федерации. У каждой павшей головы брали патологический материал, включающий образцы гортани, легких, сердца, печени, почек, селезенки, толстого и тонкого отдела кишечника. Всего было отобрано и проанализировано 1500 проб, по 300 проб от каждого предприятия.

Бактериологические исследования

Исследование проводилось в Федеральном бюджетном учреждении науки «Государственный научный центр прикладной микробиологии и биотехнологии» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека РФ.

Патологический материал исследовали на наличие широкого спектра бактерий, включая представителей семейства Enterobacteriaceae (Salmonella spp., E.coli), а также родов Streptococcus, Staphylococcus, Pseudomonas, Pasteurella, Clostridium, Enterococcus, Haemophilus, Actinobacillus, Mycoplasma, Bordetella, Moraxella.

Для первичного посева использовали универсальные питательные среды – мясо-пептонный агар и бульон. Для выделения и идентификации энтеропатогенов применяли селективные дифференциально-диагностические питательные среды.

Идентификацию выделенных культур проводили на основе изучения морфологических, тинкториальных, культуральных и биохимических свойств. Принадлежность выделенных культур подтверждали с помощью ПЦР в реальном времени.

В связи с отсутствием стандартизированных критериев для дисково-диффузионного метода для многих патогенов свиней и комбинированных препаратов чувствительность определяли методом серийных разведений в соответствии с рекомендациями P. Hannan (2000) и руководствами CLSI (Институтом клинических и лабораторных стандартов) [3, 4].

Подтверждение МИК

Рост бактериальных культур проверяли высевом на питательные среды и с помощью ПЦР в реальном времени для выявления сублетальных концентраций.

Результаты и обсуждение

Этиологическая структура инфекций (спектр возбудителей)

Проведенный микробиологический мониторинг выявил комплексную этиологию заболеваний у поросят послеотъемного периода, при этом в большинстве случаев установлена высокая бактериальная нагрузка патматериала с преобладанием определенных патогенов.

Полученные результаты свидетельствуют о доминировании грамотрицательной микрофлоры, что согласуется с данными других исследователей [1, 2].

Особого внимания заслуживает высокая частота выделения энтеробактерий (E.coli, Salmonella enterica), что может свидетельствовать о серьезных нарушениях в системе микробиологического контроля на предприятиях [2].

Выявленные патогены являются причиной наиболее экономически значимых заболеваний свиней.

Escherichia coli вызывает колибактериоз – одну из основных причин диареи и падежа поросят-отъемышей во всем мире [2, 10]. Патогенные штаммы E.coli обладают широким спектром факторов вирулентности и способны вызывать вспышки инфекции с высоким уровнем летальности.

Streptococcus suis является важнейшим патогеном свиней, вызывающим артриты, менингиты, плевриты, пневмонии и перикардиты как у молодняка, так и у взрослого поголовья [8, 10]. Высокая частота выделения этого патогена (80%) указывает на его значительную роль в инфекционной патологии поросят.

Salmonella enterica способствует значительному ухудшению статуса здоровья животных, вызывая энтероколиты, илеиты, диарею, язвенные поражения кишечника. Инфекция приводит к снижению продуктивности на 15–40% и представляет серьезную опасность для людей [10]. Выявление этого патогена в 75% случаев требует усиления мер контроля на предприятиях.

Glaesserella parasuis (ранее Haemophilus parasuis) помимо поражения респираторной системы оказывает влияние на работу ЦНС, нарушает координацию движения, а также вызывает артриты с поражением скакательных суставов.

Pasteurella aerogenes является причиной септических явлений и геморрагических воспалительных процессов слизистых оболочек дыхательных путей и кишечника, воспаления и отека легких и плевры [8, 10].

Микоплазменные инфекции (M.hyopneumoniae и M.hyorhinis) занимают особое место в патологии свиней. M.hyopneumoniae является основным возбудителем энзоотической пневмонии – хронического респираторного заболевания, характеризующегося низкой смертностью, но высокой заболеваемостью и значительным повышением риска вторичных инфекций. M.hyorhinis в ассоциации с другими патогенами наиболее часто является причиной полисерозитов и полиартритов у поросят от 3- до 10-недельного возраста [2, 8, 10].

Культуры Actinobacillus pleuropneumoniae, выделенные в 30% случаев, вызывают тяжелую плевропневмонию, вспышки которой приводят к существенным экономическим потерям как в виде прямого падежа (смертность может достигать 80%), так и скрытых потерь: ухудшается конверсия корма, снижаются привесы, увеличивается период откорма, повышается процент выбраковки туш [10].

Чувствительность бактерий к антимикробным препаратам

Анализ профиля чувствительности выделенных изолятов показал значительный уровень резистентности. Наибольшая резистентность отмечалась к тетрациклинам (85%) и стрептомицину (53%). Умеренная резистентность выявлена к фторхинолонам (25–40%), ампициллину (41%) и макролидам (30–45%).

В условиях нарастающей антибиотикорезистентности особый интерес представляют комбинированные препараты [8].

Лабораторные исследования показали, что комбинированный препарат Коликвинол® продемонстрировал наивысшую активность против широкого спектра ключевых патогенов. Значения МИК90 для различных патогенов варьировали от 1,0 до 3,0 мкг/мл, что свидетельствует о высокой эффективности препарата (табл.).

Высокая эффективность препарата Коликвинол® обусловлена комбинацией компонентов с синергидным действием и разными механизмами антимикробного эффекта [8, 10]. Ниже представлены ключевые сведения о механизме действия каждого компонента:

Линкомицин – антибиотик из группы линкозамидов, представитель класса пиранозидов-4-алкилзамещенных гиграновой кислоты. Оказывает бактериостатическое действие преимущественно в отношении грамположительных микроорганизмов и микоплазм. Механизм действия заключается в ингибировании синтеза белка на уровне рибосом вследствие связывания с 50S субъединицей бактериальной рибосомы.

Колистина сульфат – антибиотик полимиксинового ряда, продуцируемый Bacillus polymyxa. Оказывает бактерицидное действие на грамотрицательные бактерии. Механизм действия основан на электростатическом взаимодействии с липополисахаридами наружной мембраны и последующем связывании с фосфолипидами цитоплазматической мембраны. Это приводит к дестабилизации мембранных структур, повышению их проницаемости, потере жизненно важных клеточных компонентов и лизису клетки.

Сульфаметоксазол – представитель сульфаниламидных препаратов, оказывающий бактериостатический эффект. Механизм действия заключается в конкурентном антагонизме с пара-аминобензойной кислотой (ПАБК) и ингибировании фермента дигидроптероатсинтетазы, что блокирует синтез дигидрофолиевой кислоты – ключевого предшественника в образовании тетрагидрофолиевой кислоты.

Триметоприм относится к производным диаминопиримидина, обладает широким спектром антибактериальной активности. Механизм действия заключается в селективном и мощном ингибировании бактериального фермента дигидрофолатредуктазы. Это нарушает восстановление дигидрофолиевой кислоты в ее активную коферментную форму – тетрагидрофолиевую кислоту, необходимую для синтеза пуриновых оснований и тимидилата.

Комбинация сульфаметоксазола и триметоприма реализует принцип последовательного двойного ингибирования метаболизма фолиевой кислоты в микробной клетке. Такое взаимодополняющее действие не только потенцирует бактериостатический эффект, но и придает комбинации бактерицидные свойства, минимизируя потенциал развития резистентности [2, 8, 10].

Такая рациональная комбинация расширяет спектр антимикробного действия, что подтверждается результатами проведенных тестов на МИК и помогает преодолевать естественные и приобретенные механизмы резистентности, характерные для циркулирующих патогенов у свиней [2, 8].

Заключение

Проведенный комплексный микробиологический мониторинг в различных регионах РФ подтвердил наличие сложной этиологической структуры бактериальных инфекций у поросят-отъемышей с доминированием E.coli (90%), Streptococcus suis (80%), Staphylococcus aureus (75%), Salmonella enterica (75%), Glaesserella parasuis (65%), Mycoplasma hyopneumoniae (65%), Mycoplasma hyorhinis (60%) и Pasteurella aerogenes (60%).

Установлена высокая частота циркуляции полирезистентных штаммов основных патогенов. Такая ситуация ведет к росту числа случаев неэффективного лечения, антибиотикорезистентности и необходимости использования комбинированных препаратов.

Комбинированный препарат Коликвинол® показал высокую активность против всех ключевых выделенных возбудителей бактериальных инфекций.

Применение Коликвинола® с синергидным действием и разным механизмом влияния на бактериальную клетку может быть ключевым выбором для лечения поросят при смешанных инфекциях.

Регулярный мониторинг устойчивости патогенов и рациональное применение антибактериальных препаратов служат важным звеном в сдерживании роста и распространения антибиотикорезистентности в свиноводстве.

Таблица. Спектр активности комбинированного препарата Коликвинол® на выявленные патогены

№ п/п Наименование препарата (ДВ) Streptococcus suis Staphylococcus aureus Salmonella enterica Pasteurella aerogenes E.Coli M.Hyopneumoniae M.Hyorhinis Actinobacillus pleuropneumoniae Glaesserella parasuis
1 Коликвинол (Сульфаметоксазол, линкомицина гидрохлорид, колистина сульфат, триметоприм) 2 мкг/мл 1 мкг/мл 2 мкг/мл 2 мкг/мл 2 мкг/мл 3 мкг/мл 1 мкг/мл 2 мкг/мл 2 мкг/мл

Литература

  1. Иванов А.С., Петрова В.М. Современные особенности этиологической структуры бактериальных инфекций в промышленном свиноводстве. Ветеринария, 2023. №5. С. 15–22.
  2. Arestrup F.M. et al. Antimicrobial resistance in bacterial pathogens from swine: A global overview. Porcine Health Management, 2017. Vol. 3. №1. P. 1–10.
  3. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals. 5th ed. CLSI standard VET01. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute, 2024.
  4. CLSI. Methods for Antimicrobial Dilution and Disk Susceptibility Testing of Infrequently Isolated or Fastidious Bacteria. 3rd ed. CLSI guideline M45. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute, 2024.
  5. Global action plan on antimicrobial resistance. Geneva: World Health Organization (WHO)/Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), 2016.
  6. Hannan P. Guidelines on AST evaluation. Veterinary Microbiology, 2000. Vol. 74. Iss. 3. P. 211–223.
  7. O’Neill J. Tackling drug-resistant infections globally: final report and recommendations. The Review on Antimicrobial Resistance, 2016.
  8. Tamma P.D. et al. Combination therapy for treatment of infections with gram-negative bacteria. Clinical Microbiology Reviews, 2012. Vol. 25. №3. P. 450–470.
  9. Van Boeckel T.P. et al. Global trends in antimicrobial use in food animals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015. Vol. 112. №18. P. 5649–5654.
  10. Zimmerman J.J. et al. Diseases of swine. 11th ed. Wiley-Blackwell, 2019.