Калашникова В.А. Микроаэрофильные бактерии в структуре острых кишечных инфекций обезьян и людей//Наука Кубани.-2010.-№2.-С.16-20

УДК 616.981.48-022:599.82:599.9

В. А. Калашникова.

МИКРОАЭРОФИЛЬНЫЕ БАКТЕРИИ В СТРУКТУРЕ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ ОБЕЗЬЯН И ЛЮДЕЙ.

Аннотация.

Проведено обследование обезьян и больных кишечными инфекциями людей на наличие микроаэрофильных бактерий (Campylobacter jejuni). Частота инфицирования обезьян C. jejuni составляет 17,3%. В этиологической структуре острых кишечных инфекций обезьян ведущее место принадлежит кампилобактериям, роль условно-патогенных энтеробактерий несколько меньше. В тоже время, у людей с кишечной патологией, C. jejuni не обнаружены.

Ключевые слова: микроаэрофильные бактерии, Campylobacter jejuni, обезьяны, острые кишечные инфекции.

Введение

Заболевания желудочно-кишечного тракта в настоящее время являются распространённой патологией не только в развивающихся, но в развитых странах, хотя уровень смертности от них стал несколько ниже [1,2,3,4]. Изучение инфекций, вызванных микроаэрофильными бактериями, начало развиваться в 80-х годах прошлого столетия и вот уже 30 лет сохраняется интерес клиницистов и микробиологов к этим микроорганизмам [5,6,2,3]. Однако по-прежнему остаются спорными ряд вопросов, касающихся степени патогенности микроаэрофильных бактерий, путей реализации их болезнетворного действия, эпидемиологии, особенностей патогенеза и течения ассоциированных с этими микроорганизмами заболеваний. Важное место занимает исследование данной патологии  и у обезьян различных видов, поскольку эти животные являются  лабораторными двойниками человека и часто используются для биологических и медицинских экспериментов. Однако в условиях неволи обезьяны болеют многими инфекционными болезнями, свойственными человеку и другим животным. Они восприимчивы к острым кишечным инфекциям (ОКИ), таким как дизентерия, сальмонеллёз, колиэнтериты. Заболевания обезьян во многом (симптомы, этиология, клиника) схожи с таковыми у людей. До настоящего времени острые кишечные инфекции остаются одной из актуальных проблем приматологии. Во всех приматологических центрах мира основной причиной заболеваемости и смертности обезьян являются кишечные инфекции. Это связано не только с высоким уровнем заболеваемости среди обезьян, но и с недостаточной расшифрованностью природы спорадических групповых и индивидуальных случаев, что в свою очередь затрудняет выяснение причин заболеваний и препятствует проведению в полном объёме профилактических мероприятий и своевременного лечения животных. Вместе с тем, основной процент заболеваний и смертности обезьян, содержащихся в условиях неволи, связан с кишечными инфекциями, сопровождающимися диарейным синдромом. В настоящее время доказана этиологическая роль при ОКИ обезьян возбудителей из семейства Enterobacteriaceae – Shigella, Salmonella, Yersinia. Из числа патогенных микроорганизмов, вызывающих желудочно-кишечные заболевания, интерес представляют микроаэрофильные бактерии рода Campylobacter в связи с широким распространением и интенсивной циркуляцией среди людей и животных [1,2,3,4,7,8,9].

Цель исследования – обнаружение микроаэрофильных бактерий      (C. jejuni) у обезьян различных видов, содержащихся в Адлерском питомнике, и у людей.

Материалы и методы. Обследованы обезьян 7 видов (макаки резусы, макаки яванские, макаки лапундеры, мартышки зелёные, павианы анубисы, павианы гамадрилы, магот). Материалом исследования на           C. jejuni служили фекалии (у клинически здоровых животных), взятые стерильным ректальным тампоном и содержимое кишечника (при исследовании животных post mortem). Обследовано 335 обезьян, в том числе, 55 клинически здоровых, 173 больных кишечными инфекциями, 107 погибших (в основном от желудочно-кишечной патологии) [т. 1]. На наличие C. jejuni также был исследованы фекалии 73 людей с дисфункцией кишечника (колиты, гастроэнтероколиты, вздутие, запоры, дисбактериозы). Эти люди были направленны врачами инфекционного отделения Сочинской больницы на обследование и не являются работниками  питомника. Обслуживающий персонал питомника обезьян в данном исследовании не участвовал.

Микробную ДНК из фекалий и патологического материала от погибших животных выделяли с использованием универсального набора реагентов для пробоподготовки фирмы «БИОКОМ» в соответствии с инструкцией к набору [10]. Амплификацию фрагментов ДНК (гена cttA, кодирующего структурный белок) проводили при следующих временных и температурных режимах: 1) 60 сек 95⁰С, 40 сек 62⁰С, 90 сек 74⁰С   (1 цикл); 2) 30 сек 95⁰С, 30 сек 60⁰С, 60 сек 74⁰С (1 цикл); 3) 20 сек 95⁰С, 20 сек 58⁰С, 40 сек 74⁰С   (43 цикла); 4) 60 сек 74⁰С (1 цикл). Продукты реакции анализировали методом горизонтального электрофореза в 1,5% агарозном геле с добавлением этидиума бромида в градиенте напряжения 200 В в течение 25 минут с дальнейшей визуализацией геля при подсвечивании ультрафиолетовым излучением. Длина амплифицированного фрагмента гена cttA C. jejuni – 364 пары нуклеотидов. В дорожке, соответствующей положительному контрольному образцу, наблюдалась яркая специфическая полоса. Положительными считались образцы, которые содержали такую же специфическую светящуюся, большей или меньшей интенсивности, полосу на том же уровне.

Результаты исследования и обсуждения. При обследовании 335 обезьян ДНК C. jejuni обнаружена у 58 животных (17,3%). Однако у 55 клинически здоровых животных данные патогены не выявлены. У больных и погибших обезьян инфицированность кампилобактериями составила 22% и 18,7% соответственно. Наиболее часто ДНК C. jejuni обнаружена в фекалиях больных макаков резусов (24,8%), несколько ниже процент выявления у больных макаков яванских (17,9%). У больных кишечными инфекциями зелёных мартышек кампилобактерии выявлены в 7,7%. В кишечном содержимом погибших обезьян процент выявления ДНК          C. jejuni колебался от 15,6% (у макаков резусов) до 18,8% (у павианов гамадрилов) [т. 2].

Анализ инфицированности кампилобактериозом обезьян разных видов показал, что чаще ДНК микроба обнаружена у макаков резусов (22%). Инфицированность других видов колебалась от 12,3% (макаки яванские) до 9,1% (павианы гамадрилы) [т. 2]. Инфицированность самцов и самок различна. Так, C. jejuni обнаружен в 2 раза чаще у самок по сравнению с самцами (11,8% и 22,3% соответственно). Анализ связи возраста с инфицированностью  C. jejuni показал, что наибольшая частота обнаружения кампилобактерий в микрофлоре кишечника обезьян приходится на детёнышей и обезьян старше 10 лет. У подростков и взрослых животных изучаемые бактерии обнаружены реже [т. 3].

Одновременно с ПЦР-исследованием проводился посев материала на селективные питательные среды с последующим определением биохимических свойств условно-патогенных энтеробактерий. В результате высеяны 8 родов энтеробактерий и стафилококки. Из патогенной микрофлоры высевались шигеллы (в том числе, Shigella Fl 4a, Sh. Fl 2a,  Sh. newcastle) - в 11% у погибших обезьян и в 0,5% - у больных. У большинства больных обезьян обнаружена Escherichia coli гемолизирующая, E.coli со слабо выраженными ферментирующими свойствами; Staphylococcus spp. негемолитический, Staph. aureus, энтерококки (Enterococcus), протей (Proteus), цитробактер (Citrobacter), энтеробактер (Enterobacter), псевдомонас (Pseudomonas аeruginosa), клебсиелла (Klebsiella), другие  грамотрицательные микроорганизмы. Как видно из таблицы, чаще высевался Proteus [т. 4].

Согласно данным, представленным на рисунке 1, в этиологической структуре ОКИ обезьян C. jejuni занимают ведущее место и являются практически единственными патогенными возбудителями кишечных инфекций у животных. Однако остаётся высоким процент заболеваний неустановленной этиологии.

Нами обследованы 73 человека со следующими диагнозами кишечной патологии: колиты, гастроэнтероколиты, вздутие, запоры, дисбиозы различного характера. ДНК  C. jejuni не обнаружена.

Таким образом, проведено обследование обезьян различных видов (содержащихся в Адлерском питомнике) и людей (проживающих на территории г. Сочи) на наличие микроаэрофильных бактерий. Установлен процент инфицированности больных желудочно-кишечными заболеваниями обезьян C. jejuni. У разных видов частота обнаружения данных патогенов колеблется от 7,7 до 24,8%. Риск заболевания кампилобактериозом высок особенно у детёнышей и старых животных. Установлено, что в этиологической структуре ОКИ обезьян ведущее место принадлежит кампилобактериям, роль условно-патогенных бактерий несколько меньше. Наше исследование было первым, проведённым на кампилобактериоз у людей в г. Сочи, и в результате C. jejuni не были обнаружены. Имеют ли место случаи заражения микроаэрофильными бактериями людей от обезьян (и наоборот) пока неизвестно.

Выводы.

Частота инфицированности обезьян возбудителями кампилобактериоза составила 17,3%, при этом данные возбудители не были выявлены у клинически здоровых животных, в то время как у больных и погибших от кишечных инфекций кампилобактерии обнаруживаются значительно чаще (22-18,7%).

Наиболее часто C. jejuni выявлены у детёнышей до года и старых животных.

В этиологической структуре ОКИ обезьян кампилобактериоз стоит на втором месте после заболеваний неустановленной этиологии.

У больных кишечными заболеваниями людей  C. jejuni не обнаружены.

Исследование проводится при поддержке РФФИ и Администрации Краснодарского края (проект № 09-04-96522).

Таблица 1.

Характеристика обследованных обезьян

Таблица 2.

Инфицированность обезьян Campylobacter jejuni.

Таблица 3.

Инфицированность кампилобактериями обезьян различных возрастных групп.

Таблица 4.

Частота обнаружения энтеробактерий и стафилококков при кишечных заболеваниях у обезьян.

Рис. 1. Частота обнаружения патогенной и условно-патогенной микрофлоры при ОКИ у обезьян.

Данные для построения диаграммы.

Список литературы.

Kärenlampi R. Longitudinal Study of  Finnish Campylobacter jejuni and       C. coli Isolates from Humans, Using Multilocus Sequence Typing, Including Comparison with Epidemiological Data and Isolates from Poultry and Cattle. / R. Kärenlampi, H. Rautelin, D. Schönberg-Norio, L. Paulin, M-L. Hänninen // Applied and environmental Microbiol. – 2007. – V. 73 - №1. – p. 148-155.

Levesque S. Multilocus Sequence Typing of Campylobacter jejuni Isolates from Humans, Chickenns, Raw Milk, and Enviromental Water in Quebec, Canada. / S. Levesque, E. Frost, R. D. Arbeit, S. Michaud // J. of Clin. Microbiol. – 2008. – V. 46 - № 10. – p. 3404-3411.

Sopwith W. Identifi cation of Potential Enviromentally Adapted Campylobacter jejuni Strain, United Kingdom  / W. Sopwith, A. Birtles,    M. Matthews, M. Fox, S. Gee, M. Painter, M. Regan, Q. Syed, E. Bolton // Emerging Infect. Diseases. – 2008. – V. 14 - № 11. – p. 1769-1773.

Talukder K.A. Prevalence of Virulence Genes and Cytolethal Distending Toxin production in campylobacter jejuni Isolates from Diarrheal  Patients in Bangladesh. / K. A. Talukder, M. Aslam, Z. Islam, I. J. Azmi, D. K. Dutta,      S. Hossain, A. Nur-E-Kamal, G. B. Nair, A. Cravioto, D. A. Sack, H. P. Endtz // J. of Clinic. Microbiol. – 2008. – V. 46 - № 4. – p. 1485-1488.

Bryant J. L. Campylobacter jejuni, isolated from Patas Monkeys with Diarrhea. / J. L. Bryant, H. F. Stills, R. H. Lentsch, C. C. Middleton // Lab. Anim. Sci. - 1983. – V. 33 - № 3. - С. 303-305.

Baze W. B. Campylobacter – induced Fetal Death in a Rhesus Monkey. / W. B. Baze, B. J. Bernacky // Vet. Pathol. American College of Veterinary Pathologists. - 2002. - № 39. - С. 605 – 607.

Калашникова В. А.  Распространение кампилобактерий среди макаков  резусов (Macaca mulatta) Адлерского питомника. /В А. Калашникова,    Э. К. Джикидзе, З. К. Стасилевич, М. Г. Чикобава, Т. И. Кебу, Г. С. Галустян, Т. Е. Гвоздик, О. А. Султанова // Baltic. J. Lab. Anim. Sci. – 2003. - V. 134 - №9. – C. 146 – 151. 

Калашникова В. А. Кампилобактерии в этиологии острых кишечных инфекций обезьян. /В. А.Калашникова, Э. К. Джикидзе, З. К. Стасилевич, Р. И. Крылова, Т. И Кебу. // Вест. Рос. Акад. Мед. Наук. – 2006. - № 1. - С. 6-10. – ISSN 0869-6047. 

Калашникова В. А. Детекция Campylobacter jejuni и Helicobacter pylori, ассоциированных с заболеваниями ЖКТ у обезьян. // Вет. Патология. – 2009. - V. 31 - № 4. - С. 8-12.  – ISSN 1682-5616. 

Инструкция по применению тест-системы GenePak для обнаружения ДНК возбудителей инфекционных заболеваний методом полимеразной цепной реакции. // М.: «Биоком», 2005. 17с.

V. A. Kalashnikova.

Microaerophilic bacteria in the structure of acute intestinal infections of monkeys and human beings.

Summary. 

Investigation of occurrence of microaerophilic bacteria (Campylobacter jejuni) in monkeys and humans with intestinal diseases was carried out. Frequency of C. jejuni occurrence in monkeys is 17.3%. Campylobacteria play a leading role in the structure of acute intestinal diseases of monkeys and their role as of opportunistic enterobacteria is rather less. C. jejuni were not detected in humans with intestinal pathology. 

Key words: microaerophilic bacteria, Campylobacter jejuni, monkeys, acute intestinal infections.