Стафилококк гикус | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Бактерии |
Тип: | Бациллота |
Сорт: | Бациллы |
Заказ: | Кариофаналес |
Семья: | Стафилококковые |
Род: | Стафилококк |
Разновидность: | S. hyicus |
Биномиальное имя | |
Стафилококк гикус Сомполинский 1953; Девриз и др. 1978 |
Staphylococcus hyicus — грамположительная , факультативно анаэробная бактерия рода Staphylococcus . Она состоит из сгруппированных кокков и образует белые круглые колонии при выращивании на кровяном агаре . [1] S. hyicus — известный патоген животных. Он вызывает заболевания у домашней птицы , [2] крупного рогатого скота , [ 3] лошадей , [4] и свиней . [5] В частности, это агент, вызывающий экссудативный эпидермит свиней, также известный как болезнь жирных свиней, у поросят. [6] S. hyicus обычно считается не зоонозным , [1] однако было показано, что он способен вызывать бактериемию и сепсис у людей. [7] [8]
Staphylococcus hyicus обычно заражает свиные стада по всему миру из-за своего глобального распространения. [1] Его можно обнаружить у бессимптомных свиней-носителей на таких участках, как кожа, слизистая оболочка носовой полости, конъюнктива и гениталии ( влагалище свиноматки и крайняя плоть хряка). [1] [9]
Заражение S. hyicus можно предотвратить с помощью аутогенной вакцины . [10] [11] Контроль за свиньями может предотвратить заболевание и снизить тяжесть вспышки . [ 11] Лечение включает местные спреи и масла [12], а также антибиотики , которые следует протестировать, чтобы убедиться, что S. hyicus восприимчив к ним. [12] [13] [14]
Первое известное описание экссудативного эпидермита у свиней было в 1842 году, а возбудитель был позже идентифицирован как Micrococcus hyicus в 1953 году . [1] [15] На основании фенотипического сходства M. hyicus был перемещен в род Staphylococcus в 1965 году. [16] [1] Похожая бактерия Staphylococcus chromogenes считалась подвидом S. hyicus , пока ее не выделили в отдельный вид в 1986 году. [15] [17] Другие бактерии, тесно связанные с S. hyicus, включают S. schleiferi , S. intermedius , S. pseudintermedius и S. felis . [18]
Staphylococcus hyicus , как и другие представители рода Staphylococcus , является грамположительным кокком , образующим скопления. [1] [19] Он является факультативно анаэробным . [18] На сегодняшний день идентифицировано шесть различных серотипов . [19] Бактерия довольно устойчива и может оставаться жизнеспособной в окружающей среде в течение длительного времени без высыхания. [19] [9]
На кровяном агаре колонии S. hyicus имеют средний размер (от 1 до 3 мм в диаметре) и выглядят белыми, непрозрачными, выпуклыми и круглыми. [1] [20] [18] Редко некоторые из них выглядят желтыми на агаре из овечьей крови, но подавляющее большинство колоний не продуцируют никакого пигмента. [21] Колонии S. hyicus обычно не показывают гемолиза на кровяном агаре, однако они показывают характерную небольшую зону гемолиза на шоколадном агаре . [20]
Идентификация S. hyicus и дифференциация от схожих организмов может потребовать обширного биохимического тестирования . [20] Большинство штаммов S. hyicus являются коагулазоположительными ; однако некоторые штаммы, выделенные как от свиней, так и от крупного рогатого скота, оказались коагулазоотрицательными, поэтому их можно считать коагулазовариабельными. [1] [20] [22] [7] Эта изменчивость может затруднить различение от схожих бактерий, таких как Staphlococcus agnetis , без методов на основе ПЦР или генотипирования. [20] [22] S. hyicus является каталазоположительным и оксидазоотрицательным . [1] [20] [18] Он также обычно проявляет активность ДНКазы . [20] [21]
Staphylococcus hyicus производит бактериолитический фермент и специфичную для S. hyicus тейхоевую кислоту . [20] Свиные штаммы экспрессируют поверхностные рецепторы для иммуноглобулина G, но они обычно не экспрессируются штаммами крупного рогатого скота. [20] Большинство штаммов способны ферментировать глюкозу , фруктозу , маннозу , лактозу и трегалозу , но не мальтозу . [20] [18]
Дифференциация S. hyicus от других членов рода может быть сделана на основе последовательности его гена 16S рРНК [21] [23] [24] или гена термонуклеазы ( nuc ). [25] Полный геном (2 472 129 пар оснований ) S. hyicus ATCC 11249 T также был секвенирован и аннотирован в 2015 году. [26]
Разделение S. hyicus на вирулентные и авирулентные штаммы основано на продукции эксфолиативного токсина ( фактора вирулентности ), который вызывает клиническую картину экссудативного эпидермита, поскольку эти токсины специфически поражают зернистый и шиповатый слои . [27] [6] [28] Штаммы S. hyicus, продуцирующие эксфолиативный токсин (SHET), далее делятся на несущие плазмиду (SHETB) и бесплазмидные (SHETA). [29] [30] Было обнаружено, что гены, кодирующие четыре различных эксфолиативных токсина (ExhA, ExhB, ExhC и ExhD), гомологичны SHETB. [31] Эти экзотоксины похожи на эксфолиативный токсин (ETA, ETB, ETD), который продуцирует Staphylococcus aureus . [27] [31] [32] Механизм действия осуществляется посредством эксфолиативных токсинов, подобных сериновой протеазе. [31] Свиной десмоглеин 1 (Dsg1) представляет собой десмосомальную внутриклеточную адгезионную молекулу, которая расщепляется эксфолиативными токсинами, продуцируемыми S. hyicus, что позволяет разделить зернистый и шиповатый слои. [33] [27] Сообщалось о других факторах вирулентности: продукция белка А с сайтами связывания для иммуноглобулина G (IgG) позволяет ускользать от фагоцитов, продукция коагулазы для образования сгустков, поверхностные фибронектин-связывающие белки для адгезии и продукция стафилокиназы и липазы для обхода защитных сил хозяина. [27] Эти факторы вирулентности в сочетании с другими факторами, такими как возраст, иммунодефицит, генетическая восприимчивость, травма (физическая, химическая, солнечная), статус заболевания и условия окружающей среды, могут изменять проявление экссудативного эпидермита. [27]
Staphylococcus hyicus часто сообщается о своей устойчивости к ряду антимикробных препаратов. [34] S. hyicus продемонстрировал устойчивость к пенициллину, стрептомицину, тетрациклину, триметоприму, эритромицину, сульфаниламидам, линкомицину и хлорамфениколу. [34] Дальнейшее тестирование устойчивости изолятов S. hyicus выявило высокую устойчивость к пенициллину, макролидам, тетрациклину, сульфаниламидам и стрептомицину, но S. hyicus был чувствителен к ципрофлоксацину, хлорамфениколу и флорфениколу. [35] [34] Эта множественная лекарственная устойчивость была связана с определенными генами. Для резистентности к бета-лактамам механизм заключается в изменении продукции связывающего пенициллин белка, который кодируется mec A. [34] [36] Кроме того, было высказано предположение, что резистентность может передаваться между видами стафилококков, особенно при профилактическом лечении свиней. [36] Другие вовлеченные гены плазмидной резистентности - tet (L) для тетрациклинов, erm (C) для макролидов, линкозамидов и стрептограминов, а ген str , подобный pS194, отвечает за резистентность к хлорамфениколу и стрептомицину. [34] Сообщалось о генетических элементах резистентности к метициллину и цинку, поэтому перед лечением рекомендуется провести тестирование на восприимчивость. [27]
Staphylococcus hyicus наиболее известен как возбудитель заболеваний у свиней, но было доказано, что он может вызывать проблемы и у других видов.
Staphylococcus hyicus является возбудителем экссудативного эпидермита у поросят. [1] [5] [9] [19] Это состояние обычно называют болезнью жирных свиней. [6] [9] [13] Это прозвище он получил из-за своего классического вида в виде струпьев по всему телу. Чаще всего он проявляется у поросят ясельного возраста или моложе и может привести к смерти, поскольку поросенок теряет жидкость через кожу и становится обезвоженным. [37] Заболеваемость сильно варьируется, но в некоторых случаях может достигать 80%. [38] Поражения в виде пятен обычно наиболее выражены вокруг губ, носа и ушей. [9] [38] Эти поражения характеризуются выделением маслянистого экссудата . По мере того, как оно прогрессирует по всему телу, лечение становится более трудным. [38] Бактерии обычно могут присутствовать на коже, в носу, а также во влагалище и крайней плоти. [1] [9] По этой причине он считается эндемичным в большинстве стад, хотя патогенез может быть спорадическим. [19] Он также может вызывать бактериемию и сепсис у поросят, которые в случае выздоровления могут привести к плохому росту, что может повлиять на них на всю жизнь. [19] S. hyicus также был отмечен как причина артрита у молодых свиней при отсутствии каких-либо признаков экссудативного эпидермита. [39] [40] [41]
Бактериальный вид был выделен из молока молочных стад и является одной из наиболее редких причин заразного мастита среди видов Staphylococcus . [22] Этот тип мастита может быть очень трудно контролировать, поскольку коровы могут распространять его, не будучи клинически больными. [22] Эта бактерия чаще всего вызывает постоянные интрамаммарные инфекции, которые могут привести к необходимости выбраковки коровы из стада. [42] Эта бактерия также может вызывать кожное заболевание у крупного рогатого скота, которое приводит к синдрому, похожему на чесотку, наиболее распространенному у молодого взрослого крупного рогатого скота. [3]
Staphylococcus hyicus редко встречается у домашней птицы , но считается причиной бактериального хондронекроза наряду с другими видами, такими как Staphlococcus agnetis . [2] Хромота является причиной беспокойства в отрасли и приводит к экономическим потерям, а также проблемам благополучия. [2] Он считается нормальной частью кожной флоры домашней птицы и может быть причиной оспы птиц . [43] Эта бактерия также была выращена из куриного мяса, маркированного как предназначенное для употребления в пищу человеком, и может быть причиной пищевого отравления стафилококком. [44] В одном исследовании штаммы S. hyicus , обнаруженные в розничном курином мясе, были устойчивы ко всем протестированным антибиотикам. [45] Это вызывает беспокойство, поскольку означает, что эти устойчивые бактерии контактируют с людьми и могут иметь серьезные последствия для здоровья в случае заражения. [45] [46]
У лошадей S. hyicus не является распространенным патогеном, но когда он заражает, он поражает кожу дистальных конечностей. [4] [47] Это состояние можно назвать летней экземой или жирной пяткой, и оно приводит к образованию струпьев и выпадению волос. [4] Оно может излечиться само по себе или его можно легко вылечить антибиотиками, к которым восприимчивы бактерии. [4] Таким образом, это часто косметическая проблема или небольшой дискомфорт, и не представляет угрозы для жизни, как у других видов. [4] S. hyicus встречается почти исключительно в поражениях и не является нормальной частью здоровой флоры кожи лошадей. [47]
Люди редко заражаются S. hyicus , и по этой причине это не считается распространенным зоонозом. [1] Существует более высокий риск заражения людей, если они часто работают в тесном контакте с инфицированными свиньями, например, один случай был зарегистрирован у фермера с ранее инфицированной ногой, вызвавшей бактериемию . [7] Другой примечательный случай - мужчина, у которого был диагностирован случай инфекционного спондилодисцита . [8] Было подтверждено, что посев его инфицированной кости и крови содержит S. hyicus , что позволяет предположить, что это был возбудитель. [8] Этот случай вызывает беспокойство, поскольку он считался иммунокомпетентным, что часто не относится к редким бактериальным инфекциям. [8] Было обнаружено очень мало случаев заражения людей, помимо этих редких случаев, и в настоящее время это не считается риском для здоровья человека. [1]
Эндемическая инфекция S. hyicus является распространенным явлением во всем мире; однако развитие экссудативного эпидермита зависит от возможности и возраста вовлеченных свиней [27] : 926–930 [5] [6] Редко случаются вспышки экссудативного эпидермита, когда поражаются целые стада. [19] Однако в случаях вспышек чаще всего сильнее всего поражаются самые молодые особи с высокой смертностью и заболеваемостью. [5] [6] [19] Предрасположенность к вспышке заболевания включает недавно созданные стада, пометы свиноматок и общую сниженную пассивную передачу антител к S. hyicus от свиноматки к поросятам; [19] а для отдельного животного предрасположены к развитию инфекции S. hyicus те, у кого есть открытые раны, язвы или которые подверглись какой-либо форме травмы или раздражения . [19] Дополнительные факторы, которые могут повысить индивидуальную восприимчивость животных к экссудативному эпидермиту, вызванному S. hyicus, включают паразитизм, вирусную инфекцию и другие проблемы с иммунитетом, дефицит питательных веществ, проблемы с уходом и гигиеной, а также возможную генетическую восприимчивость. [19] [6]
Ранние клинические признаки могут включать анорексию , летаргию и покраснение кожи, особенно в паховой и подмышечной областях. [19] [6]
Эпидермальные воспалительные процессы, сопровождающиеся экссудатом, приписываются эксфолиативным токсинам S. hyicus . [5] [48] [33] Эксфолиативные токсины расщепляют свиной десмоглеин-1 (Dsg1); таким образом, создавая возможность для инвазии эпидермальных бактерий с расщеплением шиповатого и зернистого слоев. [33] [19] При бактериальной инвазии коричневые поражения диаметром 1–2 см начнут появляться в течение 24–48 часов; поражения сначала появятся краниально, а затем распространятся кзади в виде корковых язв с возможным образованием гнойного фолликулита. [6] [19] Однако у молодых животных, которые могут умереть в течение 3–5 дней, корковые язвы могут быть расположены только в черепной области из-за нехватки времени для прогрессирования. [19] Часто молодые поросята, тяжело пораженные S. hyicus, вызывающим экссудативный эпидермит, погибают от обезвоживания, характеризующегося потерей сывороточного белка и электролитов. [19]
Помимо характерных коричневых поражений дермы, язвенные поражения могут образовываться на слизистой оболочке рта и на языке. [6] [19] Кроме того, периферические лимфатические узлы будут опухать, а внутренние органы, такие как почки и легкие, могут растягиваться. [6] [19]
Экссудативный эпидермит часто приводит к летальному исходу у поросят, особенно в возрасте от 1 до 5 недель, поскольку они наиболее подвержены риску развития острой формы заболевания. [48] [33] [19] [6] [5] По мере старения животных вероятность развития острой формы заболевания уменьшается, поэтому смертность снижается; однако производители могут отметить снижение конверсии корма и набора веса после выздоровления от болезни. [19] [6]
Диагноз экссудативного эпидермита часто ставится на основании характерных коричневых поражений, которые прогрессируют до образования корок на язвах, а также других клинических признаков, упомянутых выше. [19]
Для профилактики заражения S. hyicus можно использовать вакцину . [10] Вакцина производится с использованием генов, кодирующих эксфолиативный токсин типа B (ExhB) из штаммов S. hyicus . [10] Поскольку коммерческой вакцины пока нет, используемая вакцина представляет собой аутогенную вакцину со штаммом S. hyicus , который в настоящее время поражает стадо свиней, чтобы обеспечить выработку иммунитета к штамму в коровнике. [10] [11] Вакцинация снижает вероятность того, что свиньи погибнут от этой болезни, и может помочь сократить использование противомикробных препаратов для лечения экссудативного эпидермита. [10] Вакцинированные свиноматки могут передавать антитела поросятам, так что поросята имеют некоторый пассивный иммунитет к S. hyicus . [11]
Staphylococcus hyicus может попасть на кожу свиней через любой порез. Содержание свиней таким образом, чтобы они не могли кусать друг друга, или обеспечение мягкости пола может снизить уровень заражения. [11] Сарай следует регулярно дезинфицировать и чистить, чтобы бактерии не размножались так легко. [11] Любых новых свиноматок, заходящих в сарай, следует мыть, чтобы снизить уровень заражения. [11] При появлении первых признаков заболевания смена подстилки или перевод свиней в новый стойло может снизить уровень заражения. [11] Использование стерильных игл для инъекций и борьба с чесоткой также могут снизить уровень заражения. [11] Экссудативный эпидермит заразен между свиньями, и быстрая изоляция может снизить вероятность распространения заболевания. [11] Обеспечение биологической безопасности фермы и изоляция любых новых свиней перед введением их в стадо может снизить уровень заражения. [11] Для молодых поросят снижение вероятности переохлаждения может повлиять на то, насколько сильно они заболеют. [11] Поддержание коровника в сухом и чистом состоянии, а также обеспечение достаточной вентиляции и влажности может уменьшить количество S. hyicus , которые могут размножаться в коровнике и, возможно, заражать свиней. [11]
Лечение экссудативного эпидермита включает антибиотики, вводимые местно или инъекционно, дезинфицирующие средства и местные масла, которые могут облегчить симптомы. [13] На фермах, где «не используются антибиотики», заболевших свиней удаляют из производственной системы, а не лечат. [13] Фермеры обычно лечат инфицированных свиней местно с помощью спреев или масел. [13] Спреи могут содержать антибиотики, такие как новобиоцин и прокаин пенициллин G. [ 13] Любым обезвоженным свиньям могут потребоваться жидкости и электролиты для регидратации. [11] Регидратация имеет решающее значение, поскольку обезвоживание является частой причиной смерти инфицированных свиней. [11]
Было обнаружено, что Staphylococcus hyicus восприимчив ко многим антибиотикам, включая норфлоксацин , [12] ципрофлоксацин , [12] ампициллин , [12] цефалексин , [12] окситетрациклин , [12] и гентамицин . [12] Эти антибиотики можно использовать для лечения свиней, инфицированных S. hyicus . [12] Новобиоцин и энрофлоксацин, как было показано, эффективны в борьбе со Staphylococcus hyicus in vitro . [14] S. hyicus часто восприимчив к ванкомицину , поскольку этот антибиотик по-прежнему эффективен против большинства метициллин-резистентных стафилококков . [49] Поскольку устойчивость к антибиотикам растет у всех бактерий, отправка образцов в диагностическую лабораторию для тестирования на чувствительность важна для выбора правильного антибиотика в этом случае. [14] [46] [49] [11] Обеспечение того, чтобы бактерии не развивали устойчивость ко многим противомикробным препаратам, важно для здоровья как животных, так и человека. [46] Это особенно актуально для животных, используемых в пищу, таких как свиньи, поскольку устойчивые бактерии, ответственные за многие распространенные пищевые заболевания у людей, могут быть связаны с устойчивостью животных к противомикробным препаратам. [46]
{{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь ){{cite book}}
: |work=
проигнорировано ( помощь ){{cite journal}}
: Цитировать журнал требует |journal=
( помощь )