Первый случай выявления аэромонад у грызунов рода лесные и полевые мыши.

В рамках государственного задания по теме «Молекулярные основы полигостальности возбудителей бактериальных инфекций» на базе Нижегородского научно-исследовательского ветеринарного института – филиала ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии» были выделены и охарактеризованы 2 изолята рода Aeromonas из внутренних органов диких грызунов. Данные изоляты были идентифицированы и описаны их фенотипические и генотипические вирулентные свойства.   

Аэромонады — широко распространенные грамотрицательные факультативно-анаэробные бактерии. Род Aeromonas включает более 35 видов, обитающих в основном в водной среде и различных видах животных, а также встречаются в клинических условиях. Аэромонады были выделены из различных видов воды, включая поверхностные, подземные, морские, сточные воды и даже бутилированную воду. Считается, что они в первую очередь автохтонны для водной среды, а также были обнаружены у различных водных животных, таких как моллюски, больные лососевые, сомы, угри и крокодилов. Однако они также были выделены у наземных животных, например, в ректальных мазках кошек, собак и экскрементах лошадей. Также, некоторые виды Aeromonas spp. были выделены из фекалий диких наземных животных: A. salmonicida из благородного оленя (Cervus elaphus) и неясыти (Strix aluco); A.bestiarum из красной белки (Sciurus vulgaris); A. eucrenophila от змеи (Colubridae) и A. veronii от змееяда (Circaetus gallicus).

Изоляты M-2 и M-30 были выделены из внутренних органов внешне здоровых диких грызунов. M-2 был выделен из селезенки самки полевой мыши ( Apodemus uralensis ), M-30 из легких самца желтогорлой мыши (Apodemus flavicollis). Хорошо известно, что род Aeromonas имеет сложную таксономию, которую нельзя разрешить только с помощью секвенирования гена 16S рРНК. Поскольку MLSA был предложен в качестве золотого стандарта таксономического подхода к разграничению видов Aeromonas, был проведен мультилокусный сиквенс анализ (MLSA) на основе 5 локусов (groL , gltA , metG , ppsA и recA) с целью определения видовой принадлежности данных изолятов. Изоляты были идентифицированы как A. encheleia M-2 и A. hydrophila M-30.

Также были определены фенотипические признаки вирулентности данных изолятов, такие как: подвижность, гемолитическая активность на кровяном агаре и продукция желатиназы (протеазы), лецитиназы, липазы на желточном агаре. У A. encheleia M-2 наблюдался гамма-гемолиз, отрицательная желатиназная, лецитиназная и липазная активности. A. hydrophila M-30 обладал гемолитической активностью (бета- гемолиз), а также желатиназной и лецитиназной активностями. Изолят M-30 обладал подвижным фенотипом при 37 ^oC.

Кроме того, были исследованы основные гены вирулентности аэромонад (гены, связанные с энтеротоксигенностью), в том числе ген гемолизина hlyA, гены цитотонического термолабильного и термостабильного энтеротоксина (alt и ast соответственно) с помощью ПЦР. Наличие генов hlyA выявлено у штамма М-30, что коррелирует с их гемолитической активностью на кровяном агаре. Другие основные гены вирулентности alt и ast также были обнаружены у A. hydrophila M-30. Между тем, изолят A. encheleia М-2 не имеет искомых факторов вирулентности с помощью ПЦР.

Гемолизины являются существенными факторами вирулентности, участвующими в патогенезе инфекций, вызываемых Aeromonas. Сингх и др. выявили корреляцию между бета-гемолитической активностью и энтеротоксическим эффектом в модели инфекции петли подвздошной кишки кроликов независимо от видового обозначения аэромонад. Было показано, что гемолизины аэромонас не только повреждают эпителий кишечника, но также стимулируют секрецию хлора, что указывает на то, что они являются ключевыми этиологическими факторами диареи. Aeromonas spp. могут также нести цитотонические термолабильные (alt) и термостабильные (ast) энтеротоксины, которые считаются основными детерминантами вирулентности, связанными с гастроэнтеритом, особенно с диареей. Упомянутые выше результаты показывают, что оба наших изолята Aeromonas обладают потенциально вирулентными свойствами. Это особенно верно для A. hydrophila M-30, который обладал всеми тремя основными генами вирулентности, связанными с энтеротоксичностью, и проявлял активность некоторых секретируемых факторов вирулентности.

Автор исследования, Журилов Павел, научный сотрудник Нижегородского филиала, дал комментарий относительно важности проведенного исследования: «В нашей работе был описан первый случай выделения A. hydrophila и A. encheleia рода Aeromonas из внутренних органов диких грызунов рода Apodemus. Считается, что Aeromonas в первую очередь автохтонны для водной среды, а также были обнаружены у различных водных животных. A. hydrophila вызывает крупномасштабные постоянные вспышки, характеризующиеся массивными кровоизлияниями и экзофтальмами у тепловодных рыб. Однако A. hydrophila может вызывать острый гастроэнтерит и раневые инфекции, а иногда вызывают опасную для жизни септицемию у лиц с ослабленным иммунитетом и иммунокомпетентных лиц. Наш случай выделения A. encheleia был первым от теплокровных животных и его патогенность для человека неизвестна. В данном исследовании мы оценили патогенный потенциал данных изолятов. Нами было показано, что A. hydrophila обладал ключевыми изученными факторами вирулентности, присущими данному роду. Полученные нами данные расширили наше понимание экологии этих микроорганизмов и подчеркивают необходимость наблюдения за этими бактериями в дикой природе как за потенциальными эмерджентными патогенами.»

Таким образом, обнаружение A. encheleia и A. hydrophila у диких грызунов потенциально предполагает повсеместное распространение этих бактерий, в том числе и в организмах наземных животных. Также  A. hydrophila может обладать факторами вирулентности, дающими данному виду возможность вызывать инфекции среди различных групп животных (многохозяйственность).

Данные материалы были опубликованы в журнале Scientific Reports (Q1 Web of Science) в 2023 г.  “The first detection of two Aeromonas strains in mice of the genus Apodemus”. https://doi.org/10.1038/s41598-023-31306-3