АЛГОРИТМ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПОДБОРА БАКТЕРИОФАГОВ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ЭРРАДИКАЦИИ САЛЬМОНЕЛЛ КАК ВОЗБУДИТЕЛЕЙ ЗООНОЗНЫХ ИНФЕКЦИЙ

Аннотация

Введение. Сальмонеллез — одна из самых распространенных в мире зоонозных бактериальных инфекций. Вызывая заболевания у птицы на агропромышленных холдингах, сальмонеллы создают угрозу горизонтального переноса к людям, которые могут быть заражены, употребляя контаминированные продукты питания. В последнее время большое внимание уделяется бактериофагам, которые используются для профилактики и лечения сальмонеллеза у птицы, фаг-опосредованной биодезинфекции объектов санитарно-эпидемиологического и ветеринарного надзора.
Материал и методы. Были исследованы степ-пробы с птицеводческих хозяйств; отобраны штаммы сероваров Salmonell, циркулирующих на этих объектах. Использован антибактериальный коктейль, сконструированный на основе сальмонеллезных бактериофагов: Salmonella Enteritidis BF-1354, Salmonella Infantis BF-1355, Salmonella Typhimurium BF-1356. В работе применялись микробиологические, масс-спектрометрические и молекулярно-генетические методы исследования.
Результаты. При отработке алгоритма индивидуализированного подбора, удалось сконструировать высокоэффективный коктейль на основе сальмонеллёзных фагов не только в отношении широко распространённых ранее серотипов Salmonella enterica: Infantis, Enteritidis, Typhimurium, но и против приобретающих в настоящее время особую актуальность для вертикально ориентированных агропромышленных холдингов серотипов Heidelberg, Kedougou, Hadar. Было подтверждено, что методы Отто и стекающей капли подходят для экспресс-анализа. Для эффективного подбора бактериофагов необходимо использовать методы Аппельмана и Грациа, in vitro показывающие, что бактериофаги реплицируются на полевых изолятах. Можно с уверенностью сказать, что in vivo данные бактериофаги будут лизировать бактерии на площадке холдинга. При исследовании титров бактериофагов методом Грация, можно подобрать необходимый титр бактериофагов, который в дальнейшем будет использован в птицеводческом хозяйстве. Для автоматизации учёта результатов по методу Аппельмана использовали постановку на анализаторе автоматическом бактериологическом Tempo filler.
Заключение. Полученные результаты, заключающиеся в оптимальном наборе методов, выстроенных в алгоритм подбора бактериофагов, могут быть использованы в лабораторной практике клинических региональных служб Роспотребнадзора и Россельхознадзора

Annotation

Introduction. Salmonellosis is one of the most common zoonotic bacterial infections in the world. By causing diseases in poultry at agro-industrial holdings, salmonella poses a threat of horizontal transmission to people who may be infected while eating contaminated food. Recently, much attention has been paid to bacteriophages, which are used for the prevention and treatment of salmonellosis in poultry, phage-mediated biodesinfection of sanitary, epidemiological and veterinary surveillance facilities.
Material and methods. Step samples from poultry farms were examined; strains of Salmonella serovars circulating at these facilities were selected. An antibacterial cocktail was used, designed on the basis of Salmonella bacteriophages: Salmonella Enteritidis BF1354, Salmonella Infantis BF-1355, Salmonella Typhimurium BF-1356. Microbiological, mass spectrometric and molecular genetic research methods were used in the work.
Results. When working out the algorithm of individualized selection, it was possible to design a highly effective cocktail based on Salmonella phages not only in relation to the previously widespread serotypes of Salmonella enterica: Infantis, Enteritidis, Typhimurium, but also against the serotypes Heidelberg, Kedougou, Hadar, which are currently gaining special relevance for vertically oriented agro-industrial holdings. It has been confirmed that the Otto and drip methods are suitable for express tests analysis. For effective selection of bacteriophages, it is necessary to use the methods of Appelman and Grazia, which in vitro show that bacteriophages replicate on field isolates. It is safe to say that in vivo these bacteriophages will kill bacteria at the holding site. When examining the titers of bacteriophages by the Grazia method, it is possible to select the necessary titer of bacteriophages, which will later be used in
poultry farming. To automate the accounting of the results using the Appelman method, an automatic bacteriological analyzer Tempo filler was used.
Conclusion. The obtained results, including an optimal set of methods built into the bacteriophages selection algorithm, can be used in the laboratory practice of the clinical regional services of Federal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human Wellbeing Veterinary and Phytosanitary Surveillance Service.
Key words: salmonellosis; bacteriophages; poultry farming; diagnostics; antibiotic resistance

Об авторах

Список литературы

1. Bao H., Wang S., Zhao J.H., Liu S.L. Salmonella secretion systems: Differential roles in pathogen-host interactions. Microbiological
Research. 2020; 241: 126591. DOI: 10.1016/j.micres.2020.126591.
2. Khan M. A. S., Rahman S. R. Use of Phages to Treat Antimicrobial-Resistant Salmonella Infections in Poultry. Veterinary Sciences. 2022; 9 (8): 438. DOI: 10.3390/vetsci9080438..
3. Aleshkin A.V., Volozhantsev N. V., Svetoch E. A., Aleshkin V.A., Afanasyev S.S., Borzilov A.I. et al. Bacteriophages as probiotics and food
decontamination agents. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2012; 7 (3): 31-9. (in Russian)
4. Lysko S.B. An alternative method of processing incubation eggs. Ptitsevodstvo. 2014; 5: 34-8. (in Russian)
5. Lebedeva I.A., Nevskaya A.A. The effect of an antibiotic and probiotic on the quality of meat and offal of broiler chickens. Veterinariya selskokhozyaystvennykh zhivotnykh. 2014; 11: 37-40. (in Russian)
6. Lysko S.B. Prevention of bacterial diseases of birds without antibiotics. Effektivnoye zhivotnovodstvo. 2022; 4(179): 55-7. (in Russian)
7. Zelenkova G.A., Ustyantsev D.A., Pakhomova A.A., Zelenkov A.P. The effectiveness of various methods of poultry vaccination in industrial poultry farming. Veterinarnaya patologiya. 2023; 3(85):17-24. DOI: 10.23947/2949-4826-2023-22-3-17-24. (in Russian)
8. Kriushicheva Ya. G., Shatskikh E. V. Efficiency of the use of organic acids in poultry farming. Molodezh` i nauka. 2021; 9. (in Russian)
9. Butakova N. Y. Prospects for the use of immunostimulants in poultry farming. Vestnik nauchnykh konferentsiy. 2017; 4-3(20): 32-3. (in Russian)
10. Panin A.N., Komarov A.A., Kulikovsky A.V., Makarov D.A. The problem of antibiotic resistance of pathogens common to humans and animals. Veterinary medicine, animal science and biotechnology. 2017; 5: 18-24. (in Russian)
11. Anganova E.V., Ablov A.M., Batomunkuyev A.S., Pliska A.A. The problem of antibiotic resistance of pathogens of infectious diseases of
animals and birds. Veterinariya. zootekhniya i biotekhnologiya. 2017; 2(26): 55-8. (in Russian)
12. Abdullaeva A.M., Blinkova L.P., Usha B.V., Udavliev D.I., Pershina T.A., Pakhomov Yu.D. Analysis of the use of bacteriophages as safe means of microbial decontamination of food products. Rossiyskiy zhurnal Problemy veterinarnoy sanitarii. gigiyeny i ekologii. 2020; 2(34): 220-7. (in Russian)
13. Aleshkin A.V., Zulkarneyev E.R., Larina Yu.V., Rubalskiy O.V., Kiseleva I.A., Rubalskiy E.O. et al. Bio decontamination and prolongation of shelf life of meat and fish semi-finished products using bacteriophages. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2015; 10 (4): 40-8. DOI: 10.36871/vet.san.hyg.ecol.202002016. (in Russian)
14. Laishevtsev A. I., Shastin P. N., Zulkarneyev E. R., Savinov V.A., Khabarova A.V., Kapustin A.V. A clinical study of a combined colisalmonella bacteriophage on turkeys. Veterinariya i kormleniye. 2022; 6:51-4. DOI: 10.30917/ATT-VK-1814-9588-2022-6-13. (in Russian)
15. Aleshkin A. V., Selkova E. P., Ershova O. N., Savin I.A., Shkoda A.S., Bochkareva S.S. et al. The concept of personalized phage therapy for
intensive care unit patients suffering from infections related to medical care. Fundamentalnaya i klinicheskaya meditsina. 2018; 3 (2): 66- 74. (in Russian)

Ключевые слова