По словам Мюррея Джелински, профессора Западного колледжа ветеринарной медицины при Университете Саскачевана, мазки из поилок для воды крупного рогатого скота могут предоставить ценную информацию о респираторных заболеваниях крупного рогатого скота и генах устойчивости к противомикробным препаратам у бактерий, пишет Алексис Кинлен в статье канадского портала Аlberta Farmer Express. Около семи лет назад Джелински прочитал австралийское исследование, в котором говорилось, что одним из главных факторов риска распространения респираторных заболеваний КРС является совместное использование животными одних и тех же поилок для воды.
«Мы задумались, может быть, в воде что-то есть. Мы никогда этим не занимались», - вспоминает Джелински, занимающий должность заведующего кафедрой исследований здоровья и производственной медицины мясного скота в Альберте. Примерно в то же время Стюарт Тиссен, владелец Namaka Farms, имеющей большую откормочную площадку в Альберте, открыл еще одну откормочную площадку в Аутлуке, Саскачеван.
Джелински отметил, что открытие новой откормочной площадки стало возможностью провести исследование на откормочной площадке, где никогда ранее не было ни одного животного. Исследователи смогли изучить популяции бактерий в поилках и увидеть, как они менялись по мере добавления животных.
По мере добавления животных на откормочную площадку количество генов устойчивости у бактерий увеличивалось. «Посмотрите на биопленку, массу бактерий, которые растут в поилках, куда также попадает пища изо рта животных. «Если вы пойдете на любую откормочную площадку и посмотрите на поилки, вы, вероятно, увидите что-то вроде слизи на границе с водой. Там полно всевозможных бактерий из окружающей среды, и чем больше вы лечите скот антибиотиками, тем больше будет расти устойчивость», - говорит исследователь.
Бактериальные факторы способствуют развитию респираторных заболеваний. У животных повышается температура и затрудняется дыхание. Они перестают двигаться и меньше едят и пьют.
Ученые задались вопросом, смогут ли они обнаружить в мисках с водой бактерии, вызывающие респираторные заболевания крупного рогатого скота. Аспирант Дэниел Кос начал искать в мисках с водой определенные типы бактерий, связанных с респираторными заболеваниями, и команда потратила более двух лет на разработку среды, позволяющей изолировать искомые патогены от других фоновых бактерий. Джелински отметил, что проверять наличие бактерий в мисках для воды гораздо проще и быстрее, чем брать мазок из носа у скота.
Далее предстояло выяснить, можно ли отслеживать устойчивость к противомикробным препаратам таким образом. Оказалось, что да. Также было подтверждено, что при увеличении использования противомикробных препаратов резистентность у бактерий к ним возрастает.
Кос проанализировал все геномные данные, опубликованные Национальным центром биотехнологической информации, как единый набор данных. Все исследователи, занимающиеся геномными исследованиями и публикующие результаты, обязаны загружать свои геномные данные в NCBI GenBank.
Косу удалось обнаружить один из недостатков исследования, изучив 4000 файлов геномных данных. Большая часть данных не позволяла определить, где именно скот заболел респираторным синдромом крупного рогатого скота. Даже человек, изучающий данные и обнаруживающий устойчивость к противомикробным препаратам, не сможет определить основные моменты, например, погибло ли животное от респираторного синдрома крупного рогатого скота или попало ли оно на откормочную площадку с этим заболеванием.
Джелински заявил, что исследование показало, что профиль патогенов данного заболевания в Северной Америке отличается от профиля в других местах: «У нас выше устойчивость к противомикробным препаратам. Вероятно, это связано с тем, как мы выращиваем скот, и с более крупными откормочными площадками. В Центральной Европе не найти откормочных площадок на 20 000 или 30 000 голов».
В Северной Америке скот выращивают с использованием большего количества противомикробных препаратов, а их применение приводит к повышению устойчивости у бактерий к ним. За последний пару десятилетий специалисты в области здравоохранения разработали рекомендации по разумному использованию противомикробных препаратов, чтобы снизить их применение. Однако, полностью отказаться от антибиотиков невозможно как в медицине людей, так и в ветеринарии.
Интересно, что некоторые бактерии иногда теряют свои суперспособности, когда в ДНК происходит сдвиг, инактивирующий ген устойчивости.
«Таким образом, следует определять индивидуальный устойчивости к противомикробным препаратам на вашем откормочном участке, и это можно сделать это фенотипически, взяв мазки и посеяв образцы на чашки Петри, проблема в том, что это занимает время. Получение результатов может занять несколько дней, а то и больше, в зависимости от вида бактерий и скорости их роста. И сейчас, из-за скорости и точности результатов, все переходят на геномику. Примерно 10 или 12 лет назад секвенирование генома стоило 1000 долларов, а сейчас это 100 долларов и цена продолжает падать. Мы разрабатываем специальный метод взятия мазка из поилки, измельчение всей ДНК из мазка, секвенирование и повторную сборку для выяснения того, что там есть. С течением времени технология станет более отработанной, доступной для практических исследований на ферме», заключил исследователь.
Источник: Аlberta Farmer Express. Автор: Алексис Кинлен.
