Микробный пейзаж при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров
В последнее время в связи с интенсификацией молочного скотоводства наблюдается увеличение концентрации поголовья крупного рогатого скота на животноводческих фермах. При этом создаются неблагоприятные условия для материнского стада, способствующие снижению их устойчивости к различным условно-патогенным микроорганизмам.
Следует отметить, что в искусственных биогеоценозах не всегда имеют место условия, приближенные к природным. При этом животные зачастую лишены активного моциона, солнечного освещения, свободного выбора корма, подвергаются частому воздействию стрессов, что отрицательно сказывается на их физиологическом состоянии. Не всегда учитываются компенсаторные возможности организма и его реакции на неблагоприятные факторы внешней среды. Важное значение имеет микроклимат в помещениях. Так, при большой плотности размещения поголовья и оборудования ферм машинами резко (по сравнению с традиционными) изменяются такие показатели, как физико-химический и микробный состав воздуха, освещение, шум.
Кроме этого, в реорганизованных животноводческих хозяйствах применяются традиционная технология производства молока, сохранившая биогеоценозы, закрепленные в процессе эволюции, в том числе животные и ассоциации условно-патогенных бактерий, вызывающие различные факторные инфекции, зачастую с коморбидным течением.
Наиболее широко распространенное заболевание послеродового периода у животных — эндометрит, что может являться ведущей причиной последующего развития бесплодия. По данным широкого круга исследователей, данная патология может встречаться (до 40%) у отелившихся коров, занимая одно из ведущих мест в структуре послеродовых осложнений у продуктивных животных во всем мире. При этом следует отметить, что данному заболеванию подвержены в первую очередь животные с высоким уровнем молочной продуктивности.
Здоровая матка колонизирована индигенными бактериями, вирусами, дрожжами (грибками), которые представляют условно-патогенную микробиоту. Однако при неблагоприятных факторах внешней среды и стрессах могут происходить изменения количества и качества микроорганизмов, сопровождающиеся иммунной дисфункцией макроорганизма, что способно спровоцировать инфекцию и воспаление матки. У послеродовых животных при развитии острого эндометрита могут наблюдаться изменения в выработке молока и поведении матери, которые могут существенно повлиять на здоровье и выживаемость потомства.
В связи с этим изучение микробного пейзажа при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров является достаточно актуальным направлением для научных исследований.
Цель работы — изучить микробный фон вагинально-маточного содержимого, отобранного при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров.
Материалы и методы исследования
Эксперимент одобрен биоэтической комиссией кафедры ветеринарной медицины университета РОСБИОТЕХ (г. Москва, Россия) на предмет гуманного обращения с опытными животными.
Исследования проведены на базе АО «Воскресенское» (Воскресенский р-н, Московская обл.) с общим поголовьем 1450 голов крупного рогатого скота, в том числе 830 коров.
Материалом для исследования служили коровы с острым гнойно-катаральным послеродовым эндометритом (n = 20).
От больных коров отбирали патологический вагинально-маточный экссудат (с помощью полистироловых стерильных пипеток) в стерильные пробирки с физиологическим раствором под контролем стерильного влагалищного зеркала. Перед отбором слизи с шейки матки руки и кожу половых губ обрабатывали этиловым спиртом (70°). Отобранный патологический материал в течение трех часов доставляли в лабораторию для проведения бактериологических исследований.
Бактериологические исследования проводили на базе микробиологической лаборатории кафедры ветеринарной медицины университета РОСБИОТЕХ. Из отобранного патологического материала пастеровской пипеткой проводили посевы на питательные среды: для дрожжеподобных грибов использовали сусло-агар и среду Чапека (НПЦ «Биокомпас-С», Россия), для стафилококков — пептонно-солевую среду (ООО «Агат-Мед», Россия), желточно-солевой агар (HiMedia Laboratories, India) и МПА (ФБУН ГНЦ ПМБ, Россия), для энтеробактерий — агар Эндо (ФБУН ГНЦ ПМБ, Россия), среду Плоскирева (НПЦ «Биокомпас-С», Россия) и агар сульфита висмута (ФБУН ГНЦ ПМБ, Россия). Посевы снова инкубировали в термостате (термостат суховоздушный ТВ-20 ПЗ-«К», Россия) при 37–38 °C в течение 24 ч., а при отсутствии роста чашки выдерживали до 3 дней.
После изучения культурально-морфологических свойств из всех отдельно лежащих типичных колоний делали пересевы на МПА и МПБ в пробирках и инкубировали при 37–38 °С в течение 24 ч. Полученные таким образом чистые культуры бактерий проверяли на подвижность в препаратах раздавленной капли с помощью фазово-контрастной микроскопии при увеличении от 400х до 1000х (микроскоп Levenhuk 400T тринокулярный, China) в затемненном поле зрения и подвергали идентификации согласно определителю бактерий Берджи. Определение серогрупп E. coli проводили с помощью набора агглютинирующих О-коли-сывороток (Армавирская биофабрика, Россия).
У выделенных чистых культур микроорганизмов определяли вирулентность путем постановки биологической пробы на белых мышах аутбредного стока CD-1, которые содержатся в виварии кафедры ветеринарной медицины университета РОСБИОТЕХ. Мышей nonSPF содержали в клетках для группового содержания по 6 особей с постоянным доступом к свежей воде и корму согласно требованиям GLP. Для этого каждой выделенной культурой заражали трех белых мышей весом 14–16 г (внутрибрюшинно) в дозе 1 млрд м. к.
Культуры считали патогенными при гибели одной или более мышей в течение 2 суток после заражения. За лабораторными животными наблюдали 5 суток, затем забивали и подвергали бактериологическому исследованию.
Исследования на лабораторных животных выполняли согласно требованиям и законодательным документам Национального стандарта Российской Федерации в соответствии с Международными биоэтическими нормами и принципами OECD GLP. При этом процедуры, используемые в данном исследовании, спланированы (насколько возможно) таким образом, чтобы избежать либо минимизировать для животных дискомфорт, дистресс или боль.
Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам проводили с помощью дискодиффузионного метода. В качестве тест-препаратов (Bioanalyse AST, Türkiye) использовали 11 антибиотиков: бензилпенициллин, метициллин, амоксициллин, цефазолин, цефтриаксон, цефкином, цефепим, гентамицин, линкомицин, энрофлоксацин, марбофлоксацин.
При оценке результатов чувствительными штаммами считали при задержке их роста более 18 мм, малочувствительными — 11–18 мм, нечувствительными — менее 10 мм.
Полученные результаты исследований подвергали математической обработке, группировали по частоте встречаемости, обобщали, анализировали и представляли в виде таблиц и рисунков с помощью программы Excel (Microsoft Corporation, США).
Результаты и обсуждение
У коров, больных эндометритом, клиническую манифестацию заболевания отмечали на 6–8-е сутки после родов. При этом регистрировали выделение из матки желто-коричневых или серовато-белых лохий. В некоторых случаях вагинально-маточная слизь содержала хлопьевидные участки разрушенных корункулов и разлагающиеся фрагменты последа. На 10–14-е сутки в 30,5% случаев слизистый характер, а в 69,5% случаев — слизисто-гнойный. Следует отметить, что при обильных слизисто-гнойных истечениях слизистая оболочка влагалища была гиперемирована, отечная, болезненная, с повышением местной температуры. У 3 (15,0%) коров отмечали угнетение, отказ от корма, повышение общей температуры тела до 40 °С.
Видовой спектр изолированных из вагинально-маточного содержимого микроорганизмов при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров представлен в таблице 1.
Из представленных данных видно, что от 20 коров, больных острым гнойно-катаральным эндометритом, изолированы 58 штаммов условно-патогенных микроорганизмов 13 видов, отнесенных к 6 родам. Следует отметить, что чаще всего выделяли культуры St. аureus и E. сoli — по 8 (13,9%) штаммов, Str. pyogenes, Str. agalactiae и P. aeruginosa — по 6 (10,3%) штаммов, Str. uberis и Str. faecalis — по 5 (8,6%) штаммов от общего количества изолятов.
Необходимо акцентировать внимание на том, что чаще всего развитие острого гнойно-катарального эндометрита у коров обусловливали грамположительные бактерии (рис. 1).
Так, при проведении статистического анализа изолированной микрофлоры установлено, что чаще регистрировали грамположительные бактерии в 40 (69,0%) случаях, а грамотрицательные — лишь в 18 (31,0%) случаях.
Результаты серологической типизации изолированных из вагинально-маточного содержимого культур E. сoli нашли свой отпечаток на рисунке 2.
Установлено, что при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров серологический пул выделенных кишечных палочек представлен пятью серотипами. При этом чаще изолировали серотипы О4, О9 и О83 — по 2 (25,0%) случая соответственно. Кроме этого, необходимо отметить, что у всех изолированных культур E. coli гемолизин-продуцирующей активности не обнаружено.
Значительная устойчивость в окружающей среде условно-патогенной микрофлоры позволяет ей быстро приспособиться к различным неблагоприятным факторам и повысить свои патогенные свойства. Результаты определения патогенности у изолированных штаммов микроорганизмов приведены в таблице 2.
Приведенные данные говорят о том, что из 58 изолированных штаммов микроорганизмов 22 (37,9%) культуры вызывали гибель белых мышей при внутрибрюшинном введении. При этом патогенными свойствами чаще обладали грамположительные кокки, а именно представители родов Streptococcus spp. (11 — 50,0%) и Staphylococcus spp. (6 — 27,3%) изолятов соответственно.
Из-за большого количества паразитирующих форм в окружающей среде возрастает возможность сочетания нескольких патогенов в одном макроорганизме.
Структура микробных ассоциаций при остром гнойно-катаральном эндометрите у коров приведена на рисунке 3.
Показано, что развитие острого гнойно-катарального послеродового эндометрита у коров обусловлено как монокультурой, так и ассоциациями условно-патогенных микроорганизмов, в состав которых входили от 2 до 5 патогенов. Следует отметить, что в качестве монокультуры регистрировали в трех случаях St. аureus, а в одном — Str. uberis.
Чаще всего при эндометрите изолировали ассоциации, в состав которых входили 3 сочлена — в 14 (50,0%) случаях, реже 4 — в 7 (25,0%) случаях. Установлено, что от одной коровы из вагинально-маточного экссудата была выделена ассоциация из 5 сочленов: St. аureus + St. epidermidis + Str. faecalis + E. сoli О4 + B. subtilis. В 2 (7,1%) случаях выделяли ассоциации, состоящие из 2 сочленов: Str. agalactiae + E. сoli О2 и P. aeruginosa + P. vulgaris (единственная ассоциация, состоящая из грамотрицательных микроорганизмов).
Чувствительность выделенной микрофлоры (n = 58) из вагинально-маточного содержимого к антибактериальным препаратам представлена в таблице 3.
Приведенные данные указывают на то, что все 58 (100,0%) изолированные микроорганизмы были чувствительны лишь к трем антибактериальным препаратам: цефкиному, цефепиму и марбофлоксацину. Достаточно неплохую чувствительность выделенные штаммы бактерий показали к энрофлоксацину — 51 (87,9%) изолят, к цефтриаксону — 49 (84,5%) изолятов, к цефазолину — 45 (77,6%) бактерий от общего числа патогенов. Следует отметить, что наибольшую устойчивость изолированная микрофлора проявляла к гентамицину — 26 (44,8%) изолятов.
Животные выступают как хозяева множества микроорганизмов, составляющих паразитоценоз, включающий в разнообразных вариациях широкий спектр микробных агентов, поэтому оценка паразитоценоза должна базироваться в первую очередь на знании его отдельных компонентов.
При наличии у одного и того же хозяина целого ряда патогенов их суммарное отрицательное действие может складываться из множества разнообразных факторов (действие на макроорганизм, действие их друг на друга). Всё это нужно принимать во внимание при борьбе с любой патологией у животного, вызываемого ассоциацией возбудителей.
Выводы
Проведен анализ микробного пейзажа вагинально-маточного содержимого, отобранного при остром гнойно-катаральном послеродовом эндометрите у коров.
Установлено, что от 20 коров, больных острым гнойно-катаральным эндометритом, изолированы 58 штаммов условно-патогенных микроорганизмов 13 видов, отнесенных к 6 родам. В эксперименте чаще всего выделяли культуры St. аureus, E. сoli (серотипов О4, О9 и О83), Str. pyogenes, Str. agalactiae, P. aeruginosa, Str. uberis и Str. faecalis. При этом чаще развитие острого гнойно-катарального эндометрита у коров обусловливали грамположительные бактерии.
Из 58 изолированных штаммов микроорганизмов 22 (37,9%) культуры вызывали гибель белых мышей при их внутрибрюшинном введении. Также патогенными свойствами чаще обладали грамположительные кокки, а именно представители родов Streptococcus spp. (11 — 50,0%) и Staphylococcus spp. (6 — 27,3%) изолятов соответственно.
Установлено, что чаще эндометриты вызывают ассоциации условно-патогенных микроорганизмов, в состав которых входили 3 сочлена — в 14 (50,0%) случаях, реже 4 — в 7 (25,0%) случаях.
Изолированные микроорганизмы были чувствительны лишь к трем антибактериальным препаратам: цефкиному, цефепиму, марбофлоксацину.
Об авторах
Владимир Иванович Луцай1; доктор ветеринарных наук, заведующий кафедрой ветеринарной медицины
recaro21@bk.ru; https://orcid.org/0009-0003-4668-2545
Наталья Юрьевна Солошенко1; директор лаборатории «Виварий» кафедры ветеринарной медицины
soloshenko-n@mail.ru; https://orcid.org/0009-0005-4230-8307
Антон Максимович Нефедов1; аспирант кафедры ветеринарной медицины
goose322@mail.ru; https://orcid.org/0009-0002-6908-2895
Владимир Дмитриевич Сибирцев1; аспирант кафедры ветеринарной медицины
sibircev_vd@mail.ru; https://orcid.org/0009-0002-5302-3321
Андрей Анатольевич Руденко1; доктор ветеринарных наук, профессор кафедры ветеринарной медицины
rudenkoaa@mgupp.ru; https://orcid.org/0000-0002-6434-3497
Павел Анатольевич Руденко1, 2; доктор ветеринарных наук, профессор департамента ветеринарной медицины
pavelrudenko76@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-0418-9918
1Российский биотехнологический университет (РОСБИОТЕХ), Волоколамское шоссе, 11, Москва, 125080, Россия
2Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы, ул. им. Миклухо-Маклая, 6, Москва, 117198, Россия
УДК 619:579.618.14-002.636.2
DOI: 10.32634/0869-8155-2024-380-3-66-71
Сельское хозяйство, ветеринария, зоотехния, агрономия, агроинженерия, пищевые технологии
