Staphylococcus hyicus -Staphylococcus hyicus

Staphylococcus hyicus - грамположительные , факультативно анаэробные бактерии из рода Staphylococcus . Он состоит из скоплений кокков и образует белые круглые колонии при выращивании на кровяном агаре . S. hyicus - известный патоген для животных. Он вызывает болезни у домашней птицы , крупного рогатого скота , лошадей и свиней . В частности, это агент, вызывающий у поросят экссудативный эпидермит свиней, также известный как жирная болезнь свиней. С. hyicus , как правилосчитается не быть зоонозных , однако было показаночтобы бытьсостоянии причиной бактериемии и сепсиса у людей.

S. hyicus обычно поражает стада свиней по всему миру из-за своего глобального распространения. Он может быть обнаружен у бессимптомных свиней-носителей на таких участках, как кожа, слизистая носовой полости, конъюнктива и гениталии ( влагалище свиноматки и крайняя плоть кабана).

Грамположительные кокки в скоплениях. Это может быть S. hyicus, но без дальнейшей диагностики это невозможно определить.

Заражение S. hyicus можно предотвратить с помощью аутогенной вакцины . Содержание свиней может предотвратить заболевание и снизить тяжесть вспышки . Лечение включает в себя местные спреи и масла, а также антибиотики , которые следует проверить, чтобы убедиться, что S. hyicus чувствителен к ним.

Микробиология

История и систематика

Первое известное описание экссудативного эпидермита у свиней было сделано в 1842 году, а в 1953 году его возбудитель был идентифицирован как Micrococcus hyicus . На основании фенотипического сходства M. hyicus был перемещен в род Staphylococcus в 1965 году. Сходная бактерия Staphylococcus chromogenes считалась хромогеновой. подвид из S. hyicus , пока он не был возведен в своих собственных видов в 1986. Другие бактерии , тесно связанные с С. hyicus включают С. schleiferi , С. Интермедиус , С. pseudintermedius и S. Felis .

Морфологические характеристики

Staphylococcus hyicus , как и другие представители рода Staphylococcus , представляет собой грамположительный кокк , образующий скопления. Это факультативно анаэробный . На сегодняшний день идентифицировано шесть различных серотипов . Бактерия довольно устойчива и может сохранять жизнеспособность в окружающей среде в течение длительного времени без высыхания.

На кровяном агаре , S. hyicus колонии среднего размера ( от 1 до 3 мм в диаметре) и появляются белые, непрозрачные, выпуклые и круговой. Редко некоторые из них выглядели желтыми на агаре с овечьей кровью, но подавляющее большинство колоний не производят пигмента. Колонии S. hyicus обычно не показывают гемолиза на кровяном агаре, однако они показывают характерную небольшую зону гемолиза на шоколадном агаре .

Биохимия и идентификация

Для идентификации S. hyicus и дифференциации от подобных организмов может потребоваться обширное биохимическое тестирование . Большинство штаммов S. hyicus являются коагулазо положительными; однако некоторые штаммы, выделенные как от свиней, так и от крупного рогатого скота, оказались отрицательными по коагулазе, поэтому их можно рассматривать как переменную коагулазы. Эта вариабельность может затруднить отличие от подобных бактерий, таких как Staphlococcus agnetis, без методов ПЦР или генотипирования. S. hyicus является каталазо- положительным и оксидазо- отрицательным. Он также обычно показывает активность ДНКазы .

С. hyicus производит бактериолитический фермент и А С. , hyicus -специфической тейхоевой кислоту . Штаммы свиней экспрессируют поверхностные рецепторы иммуноглобулина G, но они обычно не экспрессируются штаммами крупного рогатого скота. Большинство штаммов способны ферментировать глюкозу , фруктозу , маннозу , лактозу и трегалозу, но не мальтозу .

Дифференцировать S. hyicus от других представителей рода можно на основе последовательности его гена 16S рРНК или гена термонуклеазы ( nuc ). Полный геном (2 472 129 пар оснований ) S. hyicus ATCC 11249 ^T также был секвенирован и аннотирован в 2015 году.

Вирулентность и устойчивость

Вирулентность

Разделение С. hyicus в вирулентные штаммы и авирулентные основано на производстве эксфолиативного токсина ( фактор вирулентности ), который производит клинические проявления экссудативного эпидермиты, так как эти токсины специфически нацелены на зернистом слой и сосочковый слой . Штаммы, продуцирующие эксфолиативный токсин (SHET) S. hyicus , далее подразделяются на несущие плазмиду (SHETB) и бесплазмидные (SHETA). Было обнаружено, что гены, кодирующие четыре различных эксфолиативных токсина (ExhA, ExhB, ExhC и ExhD), гомологичны SHETB. Эти экзотоксины похожи на эксфолиативный токсин (ETA, ETB, ETD), который продуцирует золотистый стафилококк . Механизм действия - через эксфолиативные токсины, подобные сериновой протеазе. Десмоглеин 1 свиней (Dsg1) представляет собой десмосомальную молекулу внутриклеточной адгезии, которая расщепляется эксфолиативными токсинами, продуцируемыми S. hyicus, что позволяет разделить зернистый слой и шиповатый слой. Сообщалось о других факторах вирулентности, производство протеина A с сайтами связывания для иммуноглобулина G (IgG) позволяет уклоняться от фагоцитов, выработка коагулазы с образованием сгустков, поверхностные фибронектин-связывающие белки для адгезии и выработка стафилокиназы и липазы для уклонения от защиты хозяина. . Эти факторы вирулентности в сочетании с другими факторами, такими как возраст, иммунодефицит, генетическая предрасположенность, травма (физическая, химическая, солнечная), статус заболевания и условия окружающей среды могут варьировать проявление переживаемого экссудативного эпидермита.

Сопротивление

Часто сообщалось, что S. hyicus устойчив к целому ряду антимикробных средств. S. hyicus продемонстрировал устойчивость к пенициллину, стрептомицину, тетрациклину, триметоприму, эритромицину, сульфаниламидам, линкомицину и хлорамфениколу. Дальнейшее тестирование устойчивости изолятов S. hyicus выявило высокую устойчивость к пенициллину, макролидам, тетрациклину, сульфонамидам и стрептомицину, но S. hyicus был чувствителен к ципрофлоксацину, хлорамфениколу и флорфениколу. Эта множественная лекарственная устойчивость была связана с определенными генами. Механизм устойчивости к бета-лактамам заключается в изменении продукции связывающего пенициллин белка, который кодируется mec A. Кроме того, было высказано предположение, что устойчивость может передаваться между видами стафилококков, особенно при профилактическом лечении свиней. Другие задействованные гены устойчивости к плазмидам - ​​это tet (L) для тетрациклинов, erm (C) для макролидов, линкозамидов и стрептограминов и pS194-подобный ген str для устойчивости к хлорамфениколу и стрептомицину. Сообщалось о генетических элементах устойчивости к метициллину и цинку, поэтому перед лечением рекомендуется провести тестирование на чувствительность.

Болезнь у всех видов

S. hyicus наиболее известен тем, что вызывает болезни у свиней, но было показано, что он вызывает проблемы и у других видов.

Свинья

S. hyicus - возбудитель экссудативного эпидермита у поросят. Это состояние обычно называют жирной болезнью свиней. Это прозвище он получил из-за классического вида корок по всему телу. Чаще всего он проявляется у поросят доращиваемого возраста или младше и может привести к смерти, поскольку поросенок теряет жидкость через кожу и становится обезвоженным. Заболеваемость сильно варьируется, но в некоторых случаях может достигать 80%. Поражения в виде пятен обычно наиболее серьезны вокруг губ, носа и ушей. Эти поражения характерны выделением маслянистого экссудата . По мере распространения на все тело лечение становится все труднее. Бактерии обычно могут присутствовать на коже, в носу, а также во влагалище и крайней плоти. По этой причине в большинстве стад он считается эндемическим , хотя патогенез может быть спорадическим. Это также может вызвать бактериемию и сепсис у поросят, которые, если они выздоравливают, могут привести к замедлению роста, что может повлиять на них на всю жизнь. S. hyicus также был отмечен как причина артрита у молодых свиней при отсутствии каких-либо признаков экссудативного эпидермита.

Крупный рогатый скот

Этот вид бактерий был выделен из молока в молочных стадах и является одной из наиболее редких причин инфекционного мастита у видов Staphylococcus . Этот тип мастита очень трудно контролировать, поскольку коровы могут распространять его, не будучи клинически больными. Эти бактерии чаще всего вызывают стойкие интрамаммарные инфекции, из-за которых корову приходится убирать из стада. Эти бактерии также могут вызывать кожное заболевание у крупного рогатого скота, которое приводит к чесоточному синдрому, наиболее часто встречающемуся у молодняка крупного рогатого скота.

Домашняя птица

S.hyicus редко встречается у домашних птиц , но считается причиной бактериального хондронекроза наряду с другими видами, такими как Staphlococcus agnetis . Хромота является поводом для беспокойства в отрасли и способствует экономическим потерям, а также проблемам с благосостоянием. Считается, что он является нормальной частью флоры кожи птицы и может быть причиной заражения оспой птиц . Эти бактерии также были выращены из куриного мяса, предназначенного для употребления в пищу людьми, и могут быть причиной пищевого отравления стафилококком. В одном исследовании штаммы S. hyicus, обнаруженные в розничном курином мясе, были устойчивы ко всем протестированным антибиотикам. Это вызывает беспокойство, потому что это означает, что эти устойчивые бактерии контактируют с людьми и могут иметь серьезные последствия для здоровья в случае заражения.

Лошади

У лошадей S. hyicus не является распространенным патогеном, но при заражении поражает кожу дистальных отделов конечностей. Это состояние можно назвать летней экземой или жирной пяткой, и оно приводит к струпьям и выпадению волос. Он лечит сам по себе или легко лечится антибиотиками, к которым чувствительны бактерии. Таким образом, это часто является косметической проблемой или небольшим дискомфортом и не опасно для жизни, как у других видов. S. hyicus почти всегда встречается в поражениях и не является нормальной частью здоровой флоры кожи лошади.

Люди

Люди, пораженные S. hyicus , встречаются редко и по этой причине не считаются обычным зоонозом. Существует более высокий риск заражения людей, если они часто работают в тесном контакте с инфицированными свиньями, как, например, один случай, зарегистрированный у фермера с ранее инфицированной ногой, вызывающей бактериемию . Другой примечательный случай - мужчина, у которого был диагностирован инфекционный спондилодисцит . Было подтверждено, что в культуре его инфицированной кости и крови присутствует S. hyicus , что позволяет предположить, что это был возбудитель. Этот случай вызывает беспокойство, потому что его считали иммунокомпетентным, что часто бывает не так при редких бактериальных инфекциях. Было обнаружено очень мало случаев заболевания людей, кроме этих редких случаев, и в настоящее время это не считается риском для здоровья человека.

Роль S. hyicus в экссудативном эпидермите (жирной болезни свиней)

Эпидемиологический фон

Эндемическая инфекция S. hyicus - обычная находка во всем мире; однако развитие экссудативного эпидермита зависит от возможности и возраста вовлеченных свиней. Редко случаются вспышки экссудативного эпидермита с поражением целого стада. Тем не менее, в случае вспышки заболевания чаще всего страдают молодые люди с высокой смертностью и заболеваемостью. Предрасположенность к вспышке болезни включает недавно основанные стада, пометы свинок и общее снижение пассивной передачи антител к S. hyicus от свиноматки к поросятам; а для отдельного животного те, у которых есть открытые раны, язвы или которые подверглись какой-либо форме травмы или раздражения, предрасположены к развитию инфекции S. hyicus . Дополнительные факторы, которые могут повысить индивидуальную восприимчивость животных к экссудативному эпидермиту, вызванному S. hyicus, включают паразитизм, вирусную инфекцию и другие проблемы с иммунитетом, недостаточность питания, проблемы с управлением и гигиеной, а также возможную генетическую восприимчивость.

Патогенез

Ранние клинические признаки могут включать анорексию , вялость и покраснение кожи, особенно в паховой и подмышечной областях.

Эпидермальные воспалительные процессы, сопровождающиеся экссудатом, относятся к эксфолиативным токсинам S. hyicus . Отшелушивающие токсины расщепляют свиной десмоглеин-1 (Dsg1); таким образом, создается возможность эпидермальной бактериальной инвазии с расщеплением остистого и гранулезного слоя. При бактериальной инвазии в течение 24-48 часов начнут появляться коричневые поражения диаметром 1-2 см; и поражения сначала появляются краниально, а затем прогрессируют кзади в виде корковых язв с возможным образованием гнойного фолликулита. Однако у более молодых животных, которые могут умереть в течение 3-5 дней, корковые язвы могут располагаться только в краниальной области из-за отсутствия времени для развития. Часто молодые поросята, серьезно пораженные S. hyicus, вызывающим экссудативный эпидермит, умирают от обезвоживания, характеризующегося потерей протеина сыворотки и электролитов.

Помимо характерных коричневых поражений дермы, язвенные поражения могут образовываться на слизистой оболочке рта и на языке. Кроме того, периферические лимфатические узлы набухают, а внутренние органы, такие как почки и легкие, могут растягиваться.

Пораженные участки тела

• Голова, шея, ступни, тело, рот и язык в целом
• Почки и мочеточники могут раздуваться из-за скопления слизи и мусора; кроме того, в легких могут накапливаться застойные явления во время болезни.

Диагностика

Экссудативный эпидермит часто приводит к летальному исходу у поросят, особенно в возрасте от 1 до 5 недель, поскольку они подвергаются наибольшему риску развития острой формы заболевания. По мере того как животные стареют, вероятность развития острой формы заболевания снижается, следовательно, снижается смертность; однако производители могут отметить снижение конверсии корма и восстановления веса после болезни.

Диагноз экссудативного эпидермита часто ставится на основании характерных коричневых поражений, которые прогрессируют до корковых язв, наряду с другими клиническими признаками, упомянутыми выше.

Профилактика болезней

Вакцина

Управление условиями содержания в коровнике и благополучие поросят может снизить распространение S. hyicus.

Вакцина может быть использована для профилактики инфицирования S. hyicus . Вакцина производится с использованием генов, кодирующих эксфолиативный токсин типа B (ExhB) из штаммов S. hyicus . Поскольку коммерческой вакцины еще нет, используемая вакцина представляет собой аутогенную вакцину со штаммом S. hyicus, который в настоящее время поражает стадо свиней, чтобы обеспечить выработку иммунитета к этому штамму в коровнике. Вакцинация снижает вероятность того, что свиньи умрут от болезни, и может помочь сократить использование противомикробных препаратов для лечения экссудативного эпидермита. Вакцинированные свиноматки могут передавать антитела поросятам, поэтому поросята имеют некоторый пассивный иммунитет к S. hyicus .

Содержание свиней

S. hyicus может попасть в кожу свиней через любой порез. Если свиньи не смогут укусить друг друга или позаботятся о мягком настиле, это снизит риск заражения. Хлев нужно регулярно дезинфицировать и чистить, чтобы бактерии не могли размножаться так же легко. Любых новых свиноматок, попадающих в коровник, следует вымыть, чтобы уменьшить заражение. При появлении первых признаков заболевания смена подстилки или перевод свиней в новое стойло могут снизить заражение. Использование стерильных игл для инъекций и борьба с чесоткой также могут уменьшить инфекцию. Экссудативный эпидермит заразен между свиньями, и быстрая изоляция может снизить вероятность распространения болезни. Обеспечение биобезопасности фермы и изоляция новых свиней перед их введением в стадо может снизить передачу инфекции. Для молодых поросят снижение вероятности переохлаждения может повлиять на то, как они заболеют. Сохранение коровника сухим и чистым, а также обеспечение надлежащей вентиляции и влажности могут уменьшить количество S. hyicus, который может расти в коровнике и, возможно, заразить свиней.

Уход

Лечение экссудативного эпидермодермита включает антибиотики , данные локально или инъекционные, дезинфицирующие средства и актуальные масла , которые могут облегчить симптомы. На фермах, где «нет антибиотиков», заболевшие свиньи удаляются из производственной системы, а не проходят лечение. Фермеры обычно лечат зараженных свиней местно с помощью спреев или масел. Аэрозоли могут быть антибиотики , такие как новобиоцин и прокаин пенициллина G . Любым обезвоженным свиньям для регидратации могут потребоваться жидкости и электролиты . Регидратация имеет решающее значение, поскольку обезвоживание является частой причиной смерти инфицированных свиней.

Обнаружено, что Staphylococcus hyicus чувствителен ко многим антибиотикам, включая норфлоксацин , ципрофлоксацин , ампициллин , цефалексин , окситетрациклин и гентамицин . Эти антибиотики можно использовать для лечения свиней, инфицированных S. hyicus . Новобиоцин и энрофлоксацин показали свою эффективность в борьбе с Staphylococcus hyicus in vitro . S. hyicus часто чувствителен к ванкомицину, поскольку этот антибиотик все еще эффективен против большинства устойчивых к метициллину стафилококков . Поскольку устойчивость к антибиотикам растет у всех бактерий, отправка образцов в диагностическую лабораторию для тестирования чувствительности имеет важное значение для выбора правильного антибиотика в этом случае. Обеспечение устойчивости бактерий ко многим противомикробным препаратам важно для здоровья как животных, так и человека. Это особенно верно в отношении пищевых животных, таких как свиньи, поскольку резистентные бактерии, вызывающие у людей многие распространенные болезни пищевого происхождения, могут быть связаны с устойчивостью животных к противомикробным препаратам.

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

• Типовой штамм Staphylococcus hyicus в Bac Dive - База метаданных по бактериальному разнообразию