Как грибные инфекции наружного уха у собак избегают лечения, пояснили ветеринарные ученые и дали рекомендации по схеме с более сильными препаратами.
В новом исследовании ветеринары и патобиологи из Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн обнаружили, что мутации в ключевом белке делают дрожжевые грибы, обнаруживаемые у собак с распространенными инфекциями наружного уха, более устойчивыми к местным противогрибковым препаратам, используемым для их лечения. Работа опубликована в журнале Veterinary Dermatology.
«Изучив клинические образцы дрожжевых грибов, выделенных у собак с рецидивирующими ушными инфекциями, и проведя анализ их ДНК-последовательностей и белковых структур, мы получили ясность относительно причин снижения чувствительности дрожжевых грибов к противогрибным препаратам. Эта информация позволяет нам наилучшим образом использовать существующие препараты, сохраняя при этом их эффективность», — сказала Лоис Хойер, профессор патобиологии в Иллинойсе.
Хойер разработала исследование совместно с доктором Клариссой Пиментел де Соуза, врачом-клиницистом и профессором дерматологии и отологии в Колледже ветеринарной медицины Иллинойского университета. Соуза говорит о растущей распространенности случаев стойкого грибного наружного отита, которые она наблюдала в клинике, а также о беспокойстве по поводу устойчивости к противогрибным препаратам местного действия.
«Часто на практике встречается ситуация, когда противогрибное средство используется для лечения рецидивирующего дрожжевого наружного отита без устранения основной аллергии, вызывающей инфекцию. Если одновременно не проводится обследование на основное аллергическое заболевание, у собаки вскоре после прекращения применения местного противогрибного средства разовьется новая инфекция. Такая ситуация приводит к хроническому использованию противогрибных препаратов в ушах, что может быть фактором риска развития резистентности», — сказала ветеринарный эксперт.
Для исследования Соуза собрала образцы у собак с грибными инфекциями ушей, причем у некоторых инфекция поражала оба уха. Образцы были отправлены профессору клинической медицины доктору Чиен-Че Хунгу, ветеринарному микробиологу, который выделил дрожжи в чистой культуре. Затем Хойер и аспирант Коул Белчер проанализировали культивированные образцы, стремясь классифицировать их.
«Сначала мы хотели лучше понять, как дрожжи связаны друг с другом. Мы провели секвенирование ДНК и построили дерево. Мы обнаружили, что они образуют три группы», — сказала Хойер.
Чтобы поместить классификации в контекст устойчивости к противогрибным препаратам, команда затем сосредоточилась на гене ERG11. Этот ген кодирует белок Erg11, критически важный компонент пути образования клеточной мембраны дрожжей — мишени для азолов, наиболее часто назначаемых противогрибных препаратов при наружном отите.
«Мы получили последовательности ДНК генов ERG11 из образцов, перевели их в аминокислоты и сравнили с эталонным штаммом. Мы отметили, что аминокислоты, измененные в этих различных изолятах дрожжей, группируются так же, как и дрожжи на дереве», — сказала Хойер.
Ключевые генные мутации и реакция на лекарственные препараты
Многие мутации в гене ERG11 были связаны не с чувствительностью к противогрибным препаратам, а скорее с тем, как эти изоляты взаимодействуют друг с другом. Поэтому команда из Иллинойса объединилась с профессором фармации Джоэлом Тиндаллом и Элиасом Макгуайром из Университета Отаго в Новой Зеландии, чтобы исследовать, как структура белка Erg11 влияет на его взаимодействие с различными противогрибными препаратами.
«Наиболее распространенными местными противогрибными препаратами являются азолы, и миконазол — это препарат первой линии защиты. Если резистентность вызвана генной мутацией, изменяющей структуру целевого белка, противогрибное средство не может с ним связаться и не убьет дрожжи», — сказала Соуза.
Исследователи обнаружили ключевую аминокислоту, которая замещалась в штаммах, устойчивых к миконазолу. Образцы, которые клинически не реагировали на миконазол, более эффективно лечились посаконазолом — азолом с более длинным молекулярным хвостом, имеющим больше точек контакта с белком Erg11.
Однако это не означает, что ветеринарам следует сразу же приступать к лечению всех случаев грибного наружного отита «более сильными» азолами с более длительным действием, предупредила Соуза: «Ветеринары надеются, что использование универсального препарата позволит справиться с любым типом инфекции. Однако, на основании наших данных рекомендуется использовать в качестве начальной терапии для собак с дрожжевыми инфекциями ушей азолы с коротким хвостом, такие как миконазол или клотримазол. Азолы со средним и длинным хвостом, такие как кетоконазол и посаконазол соответственно, следует применять только в случаях рецидивов или при неэффективности лечения».
Далее исследователи планируют более подробно изучить устойчивые к миконазолу изоляты дрожжей, взаимодействующие с азолами с более длинным хвостом. Они также планируют собрать и культивировать больше образцов дрожжей, которые, вероятно, будут устойчивы к лечению.
«Мы хотим протестировать эти изоляты на эффективность нескольких препаратов, используя один и тот же метод анализа, а затем начать сопоставлять наблюдаемые изменения в последовательности ДНК с результатами анализов на лекарственные препараты. Мы хотим узнать, как лучше всего использовать имеющиеся у нас противомикробные препараты», — сказала Хойер.
Источник: University of Illinois at Urbana-Champaign. Автор: Лиз Ахлберг Тачстоун.