Антибиотикорезистентность и фагочувствительность листериозных патогенов

Актуальность. Проблема листериозного инфицирования продолжает оставаться актуальной в эпизоотологии и эпидемиологии. Устойчивость к эрадикации Listeria spp. обусловлена способностью бактерии адаптироваться и сохраняться в различных средах, а также ее внутриклеточным расположением и слабой внутриклеточной диффузией некоторых антибиотиков. Листериоз относится к сапрозоонозам, листерии часто обсеменяют пищевые продукты. Как патоген животного происхождения Listeria вызывают беспокойство не только с точки зрения общественного здравоохранения и биобезопасности продуктов, но и как возбудитель болезни животных, приводящей к серьезным экономическим потерям. Бессистемное применение антибиотиков для борьбы с листериозом привело к изменению фона лекарственной чувствительности.

Цель работы — определение антибиотикорезистентности актуальных штаммов листерий и их чувствительности к бактериофагам для обоснования перспектив фагообработок в борьбе с листериозной инфекцией.

Методы. Методология построена на рутинных бактериологических исследованиях, спот-тестах и определении чувствительности диско-диффузионным методом с 132 патогенами Listeria spp.

Результаты. Отмечена множественная антибиотикорезистентность к фосфомицину, меропенему, цефотаксиму, бацитрацину, тилозину, цефалексину, полимиксину-В, линкомицину, бензилпенициллину, цефпирому, цефаклору и другим препаратам. Установлен фаголизис листерий бактериофагами нашей коллекции Lm1 (97,70%), Lm2 (96,20%). Данные бактериофаги депонированы в коллекции Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной ветеринарии им. К.И. Скрябина и Я.Р. Коваленко Российской академии наук». Таким образом, цель исследования — расширение знаний о листериозных бактериофагах и фагоприменение в качестве эффективного способа профилактики, лечения и контроля листериозных инфекций в пищевой и животноводческой промышленности.

1. Pontello M. et al. Listeria monocytogenes serotypes in human infections (Italy, 2000–2010). Annali dell’Istituto Superiore di Sanità. 2012; 48(2): 146–150. https://doi.org/10.4415/ANN_12_02_07

2. Slutsker L., Evans M.C., Schuchat A. Listeriosis. Scheld W.M., Craig W.A., Huges J.M. (eds.). Emerging Infections 4. Washington, DC: ASM Press. 2000: 83–106.

3. Farber J.M., Daley E., Coates F., Beausoleil N., Fournier J. Feeding trials of Listeria monocytogenes with a nonhuman primate model. Journal of Clinical Microbiology. 1991; 29(11): 2606–2608. https://doi.org/10.1128/jcm.29.11.2606-2608.1991

4. Gellin B.G. et al. The Epidemiology of Listeriosis in the United States — 1986. American Journal of Epidemiology. 1991; 133(4): 392–401. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aje.a115893

5. de Melo A.G., Levesque S., Moineau S. Phages as friends and enemies in food processing. Current Opinion in Biotechnology. 2018; 49: 185–190. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2017.09.004

6. Cox L.J. et al. Listeria spp. in food processing, non-food and domestic environments. Food Microbiology. 1989; 6(1): 49–61. https://doi.org/10.1016/S0740-0020(89)80037-1

7. Palacios A. et al. Multistate Outbreak of Listeria monocytogenes Infections Linked to Queso Fresco — United States, 2021. Morbidity and Mortality Weekly Report. 2022; 71(21): 709–712. https://doi.org/10.15585/mmwr.mm7121a3

8. Jackson K.A., Gould L.H., Hunter J.C., Kucerova Z., Jackson B. Listeriosis Outbreaks Associated with Soft Cheeses, United States, 1998–2014. Emerging Infectious Diseases. 2018; 24(6): 1116–1118. https://doi.org/10.3201/eid2406.171051

9. European Food Safety Authority and European Centre for Disease Prevention and Control. The European Union summary report on trends and sources of zoonoses, zoonotic agents and food‐borne outbreaks in 2017. EFSA Journal. 2018; 16(12): e05500. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2018.5500

10. Stratakos A.Ch. et al. In vitro and in vivo characterisation of Listeria monocytogenes outbreak isolates. Food Control. 2020; 107: 106784. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.106784

11. Hegazy W.A.H., Salem I.M., Alotaibi H.F., Khafagy E.-S., Ibrahim D. Terazosin Interferes with Quorum Sensing and Type Three Secretion System and Diminishes the Bacterial Espionage to Mitigate the Salmonella Typhimurium Pathogenesis. Antibiotics. 2022; 11(4): 465. https://doi.org/10.3390/antibiotics11040465

12. Тартаковский И.С., Малеев В.В., Ермолаева С.А. Листерии: роль в инфекционной патологии человека и лабораторная диагностика. М.: Медицина для всех. 2002; 200. ISBN 5-93649-007-6

13. Gattuso A. et al. Phylogenetic and Evolutionary Genomic Analysis of Listeria monocytogenes Clinical Strains in the Framework of Foodborne Listeriosis Risk Assessment. Frontiers in Microbiology. 2022; 13: 816880. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.816880

14. Guo M. et al. Bacillus subtilis Improves Immunity and Disease Resistance in Rabbits. Frontiers in Immunology. 2017; 8: 354. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00354

15. Bemrah N., Sanaa M., Cassin M.H., Griffiths M.W., Cerf O. Quantitative risk assessment of human listeriosis from consumption of soft cheese made from raw milk. Preventive Veterinary Medicine. 1998; 37(1–4): 129–145. https://doi.org/10.1016/S0167-5877(98)00112-3

16. Nightingale K.K. et al. Ecology and Transmission of Listeria monocytogenes Infecting Ruminants and in the Farm Environment. Applied and Environmental Microbiology. 2004; 70(8): 4458–4467. https://doi.org/10.1128/AEM.70.8.4458-4467.2004

17. Radoshevich L., Cossart P. Listeria monocytogenes: towards a complete picture of its physiology and pathogenesis. Nature Reviews Microbiology. 2018; 16(1): 32–46. https://doi.org/10.1038/nrmicro.2017.126

18. Савельева Т.А., Ховзун Т.В., Шах А.В., Корако В.Б. Проведение микробиологического мониторинга пищевых токсикоинфекций (Listeria monocytogenes, Salmonella spp.) на птицеперерабатывающих предприятиях. Пищевая промышленность: наука и технологии. 2016; (3): 95–100. https://www.elibrary.ru/xamkln

19. Нечаев А.Ю., Белопольский А.Е. Диагностические возможности современных методов определения патогенных листерий в мясопродуктах. Международный вестник ветеринарии. 2022; (4): 48–52. https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.4.48

20. Vera A., González G., Domínguez M., Bello H. Principales factores de virulencia de Listeria monocytogenes y su regulación. Revista chilena de infectología. 2013; 30(4): 407–416. https://doi.org/10.4067/S0716-10182013000400010

21. Jamali H., Radmehr B., Thong K.L. Prevalence, characterisation, and antimicrobial resistance of Listeria species and Listeria monocytogenes isolates from raw milk in farm bulk tanks. Food Control. 2013; 34(1): 121–125. https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2013.04.023

22. Ермоленко Е.И., Тарасова Е.А., Иванова А.М., Елисеев А.В., Суворов А.Н. Влияние пробиотических лактобацилл и энтерококков на микробиоту кишечника и иммунную систему крыс с дисбиозом. Вестник Санкт-Петербургского университета. Медицина. 2013; (2): 185–194. https://www.elibrary.ru/qitoon

23. Sword C.P., Pickett M.J. The Isolation and Characterization of Bacteriophages from Listeria monocytogenes. Journal of General Microbiology. 1961; 25(2): 241–248. https://doi.org/10.1099/00221287-25-2-241

24. Кольпикова Т.И., Бакулов И.А., Котляров В.М. Листериозные бактериофаги и их применение. Медико-ветеринарные аспекты листериоза. Сборник тезисов конференции. Покров: Всероссийский научно-исследовательский институт ветеринарной вирусологии и микробиологии РАСХН. 1993; 36–37. https://www.elibrary.ru/rpsizb

25. Шастин П.Н., Лаишевцев А.И., Капустин А.В. Антибиотикочувствительность и фагочувствительность Listeria spp. Актуальные проблемы ветеринарной медицины, зоотехнии, биотехнологии и экспертизы сырья и продуктов животного происхождения. Сборник трудов научно-практической конференции. М.: Сельскохозяйственные технологии. 2022; 297–299. https://www.elibrary.ru/kiotns

26. Baquero F., Lanza V.F., Duval M., Coque T.M. Ecogenetics of antibiotic resistance in Listeria monocytogenes. Molecular Microbiology. 2020; 113(3): 570–579. https://doi.org/10.1111/mmi.14454

27. Sulakvelidze A. Safety by Nature: Potential Bacteriophage Applications. Microbe. 2011; 6(3): 122–126.

28. Van Kessel J.S., Karns J.S., Gorski L., McCluskey B.J., Perdue M.L. Prevalence of Salmonellae, Listeria monocytogenes, and Fecal Coliforms in Bulk Tank Milk on US Dairies. Journal of Dairy Science. 2004; 87(9): 2822–2830. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(04)73410-4

29. Васильев Д.А. и др. Разработка биотехнологических параметров создания бактериофаговых биопрепаратов для деконтаминации микрофлоры, вызывающей порчу пищевого сырья животного происхождения и мясных, рыбных, молочных продуктов (биопроцессинг). Ульяновск: Ульяновский ГАУ. 2019; 450. ISBN 978-5-6041036-6-1 https://www.elibrary.ru/eizjsz

30. Алексанина Н.В. Изучение чувствительности к бактериофагам условнопатогенных энтеробактерий, выделенных от детей раннего возраста. Инфекция и иммунитет. 2014; 4(S): 62–63. https://www.elibrary.ru/tpkaku