Шевченко М. В. Staphylococcus pseudintermedius та Staphylococcus aureus: поширеність у тварин, мікробіологічна і молекулярно-генетична характеристика та антибіотикорезистентність

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0824U002155

Облікова картка дисертації

0824U002155.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 211 - Ветеринарна медицина

18-06-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 27.821.023_5445

Білоцерківський національний аграрний університет

Анотація

Дисертаційна робота Шевченка М.В. присвячена вивченню поширеності та характеристиці мікроорганізмів Staphylococcus pseudintermedius та Staphylococcus aureus серед собак, котів та корів в Україні. Дослідження охоплювало визначення стійкості цих бактерій до антибіотиків, здатності до утворення біоплівок, а також визначено наявність генів, пов'язаних з факторами патогенності зокрема, продукцію токсинів та адгезією. Результати показали, що Staph. pseudintermedius активно колонізує носові порожнини (24,1%) та вушні канали (7,6%) клінічно здорових собак. Цей вид був домінуючим збудником дерматологічних та ранових інфекцій, його виявляли у 23,4% хворих собак та 12,5% котів. Серед усіх виявлених стафілококів від собак Staph. pseudintermedius становив переважну більшість – 58%, тоді як у котів його частка сягала 30,8%. Staph. aureus зустрічався значно рідше – лише у 5,2% собак та 6,3% котів. У великої рогатої худоби Staph. aureus був одним з основних збудників внутрішньомамарних інфекцій, його виявили у 33,3% випадків маститу. При цьому саме Staph. aureus частіше, ніж інші види стафілококів (16,6%), спричиняв клінічну форму захворювання. Для повної характеристики польових ізолятів було досліджено їхні морфологічні та культуральні властивості. Видову ідентифікацію та диференціацію Staph. pseudintermedius і Staph. aureus проводили з використанням комплексу мікробіологічних тестів, ПЛР з видоспецифічними та родоспецифічними праймерами, секвенування фрагменту гена термонуклеази та високороздільної MALDI-TOF масс-спектрометрії. Важливим аспектом дослідження було вивчення антибіотикорезистентності виділених ізолятів. Мета-аналіз літературних даних щодо стійкості Staph. pseudintermedius та Staph. aureus від собак і котів в країнах Європи у 2016-2020 роках виявив значну гетерогенність результатів між різними дослідницькими групами. Загалом спостерігався високий рівень резистентності ізолятів Staph. pseudintermedius до еритроміцину (52,9%), тетрацикліну (43,8%) та пеніциліну (34,8%). Staph. aureus найчастіше проявляв стійкість до пеніциліну (66,9%) та тетрацикліну (55%). Серед польових ізолятів Staph. pseudintermedius, виділених від собак і котів з інфекціями в Україні, найбільшу стійкість виявлено до триметоприму з сульфаметоксазолом (36,8%), пеніциліну (18,2%) та еритроміцину (18,2%). Ізоляти Staph. aureus від хворих тварин найчастіше були резистентними до пеніциліну (50%). Особливу увагу привертає виявлення метицилінрезистентних штамів – одного ізоляту Staphylococcus pseudintermedius від клінічно здорового собаки та 23,3% метицилінрезистентних Staphylococcus aureus серед ізолятів, отриманих від корів, хворих на мастит. Паралельно з фенотиповим визначенням стійкості до метициліну було проведено скринінг на молекулярному рівні для виявлення генів mecA, наявність яких детермінує резистентність цих штамів до метициліну. Більшість ізолятів Staph. pseudintermedius (77,3%) та Staph. aureus (83,4%) проявляли різну здатність до утворення біоплівок на абіотичних поверхнях. За допомогою ПЛР у цих бактерій було виявлено гени icaA та icaD, які відіграють ключову роль у процесі міжклітинної адгезії та формування біоплівок. Додатково було визначено наявність генів, що кодують токсини та фактори колонізації. Усі проаналізовані штами Staph. pseudintermedius містили ген siet, відповідальний за продукцію потужного ексфоліативного токсину. Крім того, у 90% ізолятів було виявлено ген lukS, а у 100% – lukF, які кодують два компоненти високоактивного стафілококового лейкотоксину. Ці дані свідчать про високий патогенний потенціал Staph. pseudintermedius як збудника інфекцій у тварин. Для остаточної верифікації видової належності ізолятів до Staphylococcus pseudintermedius було проведено секвенування ПЛР-ампліфікованого фрагменту гена nuc, що кодує термостабільну нуклеазу. Порівняння отриманих нуклеотидних послідовностей з еталонними геномними послідовностями, наявними в базі даних GenBank, показало їхню високу ідентичність – 99,3% та 99,2% відповідно – до послідовностей виду Staph. pseudintermedius. Водночас філогенетичний аналіз продемонстрував відмінність отриманих послідовностей від близькоспоріднених видів групи SIG, таких як Staph. delphini та Staph. intermedius. Отримані нуклеотидні послідовності зареєстровані в міжнародній базі даних під номерами OR555770 і OR555771. Результати дисертаційного дослідження мають вагоме значення для оцінки сучасного стану поширення Staphylococcus pseudintermedius та Staphylococcus aureus серед різних видів тварин в Україні, їхніх антибіотикорезистентних профілів та потенційної небезпеки, що становлять резистентні та патогенні штами цих бактерій. Запропоновані діагностичні підходи можуть бути із впроваджені та використовуватись в роботі ветеринарних і медичних діагностичних лабораторій.

Читати повністю

Публікації

Шевченко, М. В., Савченюк, М. О., Ярчук, Б. М., Сахнюк, Н. І., Царенко Т. М. (2021). Коагулазопозитивні стафілококи у собак та їх антимікробна резистентність (систематичний огляд). Науковий вісник ветеринарної медицини, 1, 104–118. DOI: 10.33245/2310-4902-2021-165-1-104-118

Шевченко, М. В., Тишківська, Н. В., Андрійчук, А. В., Мартиненко, О.А., Царенко, Т. М. (2022) Внутрішньолабораторна апробація протоколу ПЛР для молекулярно-генетичної ідентифікації бактерій роду Staphylococcus spp. Науковий вісник ветеринарної медицини, 2, 81–91. DOI: 10.33245/2310-4902-2022-173-1-81-91

Шевченко, М. В., Тарасов, О. А., Андрійчук, А. В., Гончаренко, В. П., Царенко, Т. М. (2023). Оптимізація лабораторних ПЛР-протоколів для точної ідентифікації S. aureus та S. pseudintermedius у собак. Ветеринарна біотехнологія, 43, 175–185. DOI: 10.31073/vet_biotech43-17

Шевченко, М. В., Андрійчук, А. В. (2023). Антибіотикорезистентність ізолятів Staphylococcus spp. та Streptococcus spp., що спричиняють мастит на молочних фермах України. Науковий вісник ветеринарної медицини, 1, 81–88. DOI: 10.33245/2310-4902-2023-180-1-81-88

Shevchenko M., Tsarenko T. Microbiological and molecular genetic characterization of Staphylococcus aureus and Staphylococcus pseudintermedius. Nauk. vìsn. vet. med., 2023. № 2. РР. 135–144. DOI: 10.33245/2310-4902-2023-184-2-135-144

Shevchenko, M., Andriichuk, A., Goncharenko, V., Dovhal. O. (2023) Mastitis prevention and control: Integration of microbiological and management approaches. Scientific Horizons. 26 (7), 19–33. DOI: 10.48077/scihor7.2023.19

Shevchenko, M., Andriichuk, A., Bilyk, S., Dovhal, O., Mazur, T., & Tsarenko, T. (2023). Biofilm forming ability of coagulase-positive staphylococci isolated from animals in Ukraine. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 14(4), 576–580. DOI: 10.15421/022384

Shevchenko, M., Andriichuk, A., Naumchuk, V., Petruk, I., Bilyk, S., & Tsarenko, T. (2023). Zoonotic Staphylococcus spp. among domestic animals in Ukraine: Antibiotic resistance and diagnostic approaches. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 14(3), 378–385. DOI: 10.15421/10.15421/022356

Шевченко, М. В. та Царенко Т. М. (2021). Коагулазопозитивні стафілококи за концепцією “Єдине здоров’я”. Біобезпека, захист та благополуччя тварин: тези доповідей Міжнародної науково-практичної конференції. Київ. 129–131

Шевченко, М. В. Виявлення колонізації собак бактеріями роду Staphylococcus spp. методом полімеразної ланцюгової реакції. Сучасні досягнення та перспективи клінічної лабораторної медицини у діагностиці хвороб людини та тварин: матеріали II Науково-практичної міжнародної дистанційної конференції. Харків. 63–65.

Шевченко, М. В. та Царенко, Т. М. (2022). Оптимізація протоколу визначення Staphylococcus spp. методом ПЛР. Ветеринарна медицина: сучасні виклики і актуальні проблеми науки, освіти та продовольчої безпеки: матеріали Всеукраїнської науково-практичної інтернет-конференції. Житомир. 256–258.

Шевченко, М. В. та Царенко, Т. М. (2022). Ідентифікація коагулазопозитивних стафілококів (CoPS) мікробіологічними методами. Єдине здоров’я – 2022: матеріали Міжнародної наукової конференції. Київ. 304-306.

Шевченко, М. В., Андрійчук, А. В. та Царенко, Т. М. (2022). Використання ПЛР для виявлення метицилінрезистентних штамів стафілококів. Досягнення та перспективи ветеринарної науки: тези доповідей Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції молодих вчених. Полтава. 113–115.

Шевченко, М. В., Андрійчук, А. В. та Царенко, Т. М. (2022). Ідентифікація родин Staphylococcus spp. групи КПС мікробіологічними методами. Аграрна освіта та наука: досягнення, роль, фактори росту: матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Біла Церква. 48–50.

Шевченко, М. В., Білик, Б. П. та Царенко, Т. М. (2022). Диференціація Staph. aureus та Staph. pseudintermedius методом ПЛР. Сучасний стан розвитку ветеринарної медицини, науки і освіти: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції, присвяченої 35-річчю заснування факультету ветеринарної медицини. Житомир. 303–305.

Шевченко, М. В., Андрійчук, А. В., Білик, Б. П. та Царенко, Т. М. (2022). Бактеріальні збудники нозокоміальні інфекцій в ветеринарній медицині. Біобезпека, захист та благополуччя тварин: матеріали Міжнародної науково-практичної конференції. Київ. 136–139.

Шевченко, М. В., Савченюк, М. О., Андрійчук, А. В., Довгаль, О. В., Білик С. А. та Царенко Т. М. (2023). Контамінація серветок для вимені та її вплив на розповсюдження інфекційних маститів. ІIІ Міжнародна науково-практична конференції “Актуальні аспекти розвитку науки і освіти”. Одеса. 152–155.

Шевченко, М. В., Савченюк, М. О., Андрійчук, А. В., Довгаль, О.В., Білик, С. А. та Царенко, Т. М. (2023). Секвенування фрагмента nuc гена S. pseudintermedius. Міжнародна науково-практична конференція “Аграрна освіта та наука: досягнення, роль, фактори росту”. Біла Церква. 75–76.

Шевченко, М. В., Андрійчук, А. В., Тарасов, О. А., Мазур, Т. Г., Богатко, Н. М., Наумчук, В. С., Петрук, І. П., Савченюк, М. О., Царенко, Т. М. (2024). Сучасні підходи до дослідження стафілококів: мікробіологічні та молекулярно-генетичні методи діагностики. Біла Церква. 46 с.

Читати повністю

Файли

autoreferat-anot_Shevchenko_Maksym.pdf

dis_Shevchenko_Maksym.pdf

Схожі дисертації

0824U002153

Пантелеєнко Ольга Володимирівна

Лайм-бореліоз собак в Україні (еколого-епізоотичні особливості, молекулярно-генетична характеристика збудника та удосконалення діагностики)

0824U002133

Маслюк Алла Володимирівна

Фармако-токсикологічна характеристика наночастинок ортованадатів ґадолінію і лантану

0824U002104

Горкава Ірина Миколаївна

Вплив аутологічної плазми крові, збагаченої тромбоцитами, на тканини колінного суглоба за остеоартрозу в кролів

0824U002109

Островський Олег Янович

Хронічна хвороба нирок у котів (поширення, діагностика, лікування)

0824U002111

Рагуля Максим Русланович

Особливості морфології серця свійських ссавців