Апрамицин и проблема плазмидной резистентности бактерий

ПРОБЛЕМЫ, КАСАЮЩИЕСЯ РАЗНЫХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ

13. Palsson P.A. Maedi and visna in sheep. Front Biol, 1976, 44, 17-43.

14. Rajya B.S., Singh C.M. The pathology of pneumonia and associated respiratory disease of sheep and goats. I. Occurrence of jagziekte and maedi in sheep and goats in India. A. Am J Vet Res, 1964,25,61 -67.

15. Ramachandran S. Eady observations and research on Jembrana disease in Bali and other Indonesian islands. In: Jembrana disease and the bovine lentiviruses. ACIAR Proceedings. ACIAR, Canberra. 1997, 5, 7-9.

16. Sigurdsson B. Maedi, a slow progressive pneumonia of sheep: an epizootiological and pathologic study. Br Vet J, 1954, 110, 255-270.

17. Sigurdsson B., Palsson P.A. Visna of sheep; a slow, demyelinating infection. Br J Exp Pathol, 1958, 39, 5, 519-528.

18. Soeharsono S. Current information on Jembrana disease distribution in Indonesia. In: Jembrana disease and the bovine lentiviruses. ACIAR Proceedings. ACIAR, Canberra, 1997, 75, 72-75.

19. Soesanto M„ Soeharsono S., Budiantono A. et al. Studies on experimental Jembrana disease in Bali cattle. II. Clinical signs and haematological changes. J Comp Pathol, 1990, 103, 61-71.

20. SuvegesT., SzekyA. Incidence of maedi (chronic progressive interstitial pneumonia) among sheep in Hungary, Acta Vet Acad Sci Hung, 1973, 23, 205-217.

21. Stavrou 0., Deutschlander N., Dahme E. Granulomatous encephalomyelitis in goats. S J Comp Pathol, 1969, 79, 3, 393-396.

22. Vallée H., Car™ H., Sur la nature infectieuse de l'aniimie du cheval. C R Acad Sci, 1904, 139, 331-333.

23. van der Maaten M.J., BootheA.D. , Seger C.L Isolation of virus from cattle with persistent lymphocytosis. J Natl. Cancer Inst, 1972, 49, 1649-1657.

SUMMARY

B.F. Schuljak. Lentivirus of ungulates. I. Common characteristic, history & prevalence.

In this part of review author describes the history of study & gaves the information about prevalence of 5 lentivirus infections - EIA, maedi-visna, caprine arthritis-encephalomyelitis, bovine immunodeficiency & Jembrana disease.

УДК 6 9 636 6 5 33 Апрамицин и

проблема плазмидной резистентности бактерий

O.A. Волчанская, клинико-диагностическая лаборатория КСКВМ

Ключевые слова: антибиотики, апрамицин, плазмиды Сокращения: ЛУ - лекарственная устойчивость

Введение

Бактерии с множественной ЛУ могут вызывать тяжелые инфекции у животных и людей. В настоящее время они распространены очень широко: более 50% всех штаммов сальмонелл, кишечной палочки и энтерококков резистентны к 3 и более антибактериальным препаратам [2].

Антибиотики часто оказываются неэффективными поскольку число чувствительных к ним мишеней в бактериях крайне ограничено. Это в первую очередь компоненты клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины), ДНК (фтор-хинолоны) и синтезируемые бактериями белки (макролиды, тетрациклины, аминогликозиды) [3]. Проблема множественной ЛУ бактерий усугубляется тем, что после появления фторхинолонов (конец 70-х годов прошлого века) не было разработано ни одного антибактериального препарата с принципиально новым механизмом действия. Все «новые»

антибиотики — это всего лишь незначительно измененные копии известных препаратов, к которым патогенные бактерии рано или поздно станут устойчивыми (как это уже происходит с фторхинолонами и ß-лактамами).

Важнейшей причиной приобретения бактериями устойчивости ко многим широко применяемым антимикробным препаратам (ß-лактамам, макролидам, тетрациклинам, ами-ногликозидам и гликопептидам) является получение ими от других бактерий R-плазмид — небольших, кольцевых вне-хромосомных молекул ДНК, которые несут в себе гены устойчивости к антибиотикам. Они способны передаваться от одной бактерии к другой, делая резистентной всю популяцию бактерий. При утрате бактериями R-плазмид, ассоциированных с ЛУ, появляется возможность эффективного контроля вызываемых ими заболеваний антибиотиками, к которым эти возбудители были ранее резистентны.

Апрамицин (единственный из аминогликозидных антибиотиков) способен предотвращать репликацию (копирование) плазмид в бактериальной клетке, вызывая постепенную утрату этих факторов резистентности. «Излечивая» бактерии от R-плазмид, данный антибиотик нового поколения восстанавливает у микрофлоры (в т.ч. у мультирезистентных штаммов) потерянную ранее чувствительность к лекарственным препаратам 11 ].

Задача проведенного эксперимента состояла в исследовании апрамицина как антибиотика, обладающего помимо непосредственно противобактериального действия, активностью в отношении R-плазмид бактерий как носителей генов множественной Л У.

Материалы и методы

Определение эффективности апрамицина для восстановления чувствительности микрофлоры провели на базе диагностической лаборатории КСКВМ. Для исследований использовали штамм А61187 Е. coli, содержащий R-плазмиду с геном ß-лактамазы Ричмонда и Сайкса IV типа. Кишечная палочка, содержащая эту плазмиду, устойчива к ß-лактам-ным антибиотикам , в т.ч. к ампициллину. Именно этот антибиотик использовали для тестирования ß-лактамазной активности Е. coli. Плазмидную ДНК экстрагировали фенол-хлороформенным методом с последующим электрофорети-ческим анализом в агарозном геле с бромидом этидия.

Для культивирования бактерии пользовались минимальной жидкой средой М63 и плотной средой, которую готовили добавлением к последней бактоагара (Difco, США). Культуру Е. coli, выращенную в лунках планшета на среде М63 в присутствии разных концентраций (3, 6, 12, 18 и 25 мкг/мл) апрамицина (Балканфарма, Болгария), пересевали на поверхность плотных сред с такими же концентрациями антибиотика (чашки I). После инкубации и подсчета колоний с каждой чашки получали реплику на поверхности плотных сред с ампициллином (100 мкг/мл) для определения ß-лактамазной активности (чашки-реплики). Отсутствие роста в последних означало потерю R-плазмид (тем самым восстановление чувствительности к ß-лактамам). О степени потери штаммом R-плазмид судили по разнице в числе колоний на чашке I и чашке-реплике. Динамику утраты R-плазмид в процессе смены поколений бактерии (11 поколений за 24 ч) выражали графически на основании подсчета колоний методом серийных разведений.

Результаты и обсуждение

В эксперименте изучали штамм Е. coli, чья ЛУ была обусловлена плазмидной резистентностью. Электрофорети-ческий анализ ДНК, экстрагированной из его бактериальных клеток, выявил наличие R-плазмид, несущих гены ß-лакта-маз. Проверка культур, переставших расти на чашках-репликах с ампициллином после воздействия апрамицина, показа-

-

;

шшшщшйт ШЁШШЁШШШ

ття^ятт

ШШЁШИШЙ,

iU

Kmts^^^^msí^m Л "-•-' : - я я

шж

mm шы

IИЯВ

ПРОБЛЕМЫ, КАСАЮЩИЕСЯ РАЗНЫХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ

ла отсутствие у них плазмидиой ДНК (рисунок). Таким образом, восстановление чувствительности Е. coli к антибиотику было обусловлено именно утратой R-плазмид, несущих гены ЛУ. Результаты эксперимента по избавлению бактерий от R-плазмид аирамицином представлены на рисунке.

100 90 80 70 60 50 40 30 20 1 0 0

i:

• Контроль  Апрамицин 18 мкг/мл

0

50

200

250

100 150 Поколения бактерий Потеря плазмид клетками Е. coli в присутствии апрамицина

В проведенном эксперименте установили, что апрамицин в течение короткого периода времени, за который произошла смена 250 поколений микроорганизма, полностью освободил его от R-плазмид. В результате резистентный к ß-лактамам штамм Е. coli утратил способность расти в присутствии ам-

пициллина, что говорит о восстановлении у него чувствительности к этим препаратам.

Заключение

Использование апрамицина для лечения, профилактики и метафилактики бактериальных заболеваний позволяет эффективно контролировать формирование и распространение штаммов, устойчивых к антибиотикам. Кроме этого, клинический опыт показывает, что использование апрамицина поросятам в раннем возрасте (при отъеме внутримышечно в дозе 1 мл/10 кг массы тела 3 дня подряд) позволяет устранить риск появления устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий, применяя впоследствии даже традиционные схемы антибиотикотерапии.

БИБЛИОГРАФИЯ

1.DeNapJ.C., Thomas J.R., Musk D.J., Hergenrother P.J. Combating Drug-Resistant Bacteria: Small Molecule Mimics of Plasmid Incompatibility as Antiplasmid Compounds. J Am Chem Soc, 2004, 126, 47, 15402-15404.

2. Gomez-Lus R. Evolution of bacterial resistance to antibiotics during the last decades.Int Microbiol, 1998, 1, 279-284.

3. Rice L.B., Bonomo R.A. Genetic and biochemical mechanisms of bacterial resistance to antimicrobial agents. In: Lorian V. (Ed). Antibiotics In laboratory medicine. Williams&Wilkins, NY, 1996, 453-501.

SUMMARY

Volchanskaya O.A., Tatarchuk O.P. Apramycin and the problem of plasmid-mediated bacterial drug resistance.

R-plasmid is a major factor of bacterial resistance to antibiotics. Using of apramycin for elimination of these plasmids from bacteria helps to resensitize the bacteria to antibiotics. As cleared up by this study, apramycin causes almost complete elimination of R-plasmids from p-lactames-resistant strain of E. coli.

Апрамицин

уникальный аминогликозидный антибиотик

о Препарат выбора _

при кишечных инфекциях №9

Предотвращает формирование фС^Р устойчивых штаммов ^ВД

МШш

устойчивых штаммов

о Длительное действие с минимальной токсичностью

Балканфарма

ООО «Балканфарма» 127051, г. Москва, ул. Трубная, д. 17/4, стр. 2 Тел.: (495) 232-40-90 (многоканальный), факс: (495) 232-40-91, e-mail: veterinary@actavis.ru www.balkanpharma.ru