Механизмы формирования микробиоценозов, совершенствование методов диагностики, профилактики и лечения представителей семейства кошачьих при хирургических инфекциях

Актуальность темы исследования. Среди наземных плотоядных животных господствующее положение занимают представители семейства кошачьих. Особенности жизни кошачьих способствуют их травматизации, что зачастую приводит к развитию различных форм хирургической инфекции. Семейство кошачьих включает 36 видов, в том числе и домашнюю кошку, которая имеет анатомофизиологическое и генетическое сходство с другими представителями семейства, наибольший ареал распространения, численность и вполне доступна для исследований. В последние годы наблюдается резкое увеличение количества кошек, которые стали не только полноценными жителями квартир, но и полноценными членами семьи. Увеличилась и ценность этих животных не столько в экономическом, сколько в этическом плане. Кошки улучшают настроение, уменьшают напряжение, помогают справиться с депрессией, дают ощущение нужности и создают в доме теплую и уютную обстановку. Они способствуют психологическому развитию детей с аутизмом, церебральным параличем и задержкой развития; улучшают качество жизни одиноким, пожилым людям и пациентам с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Кошки имеют также большое народно-хозяйственное значение, так как уничтожают грызунов в музеях, складских помещениях, зернохранилищах и животноводческих фермах. Многие породы кошек дорогостоящи, поэтому их целенаправленное селекционно-племенное разведение может существенно повысить поступления налогов в бюджет Российской Федерации. Зоопарковые животные, в том числе и представители семейства кошачьих (львы, тигры, пантеры, гепарды, ягуары, рыси и т. д.), являются бесценными, большинство из которых занесены как в Красную книгу России, так и в Международную Красную книгу. Проблема борьбы с различными формами хирургической инфекции у представителей семейства кошачьих и их профилактика недостаточно освещены, что требует безотлагательных подходов к ее решению. Нами найдены данные о том, что 95,6 % генома тигра совпадают с геномом домашней кошки, которая произошла от тигра приблизительно 1,8 миллионов лет назад (Бородин П. М., 2011). В связи с тем, что зоопарковые животные являются малочисленными и малодоступными для исследований, кошка домашняя нами была взята как биологическая модель представителей семейства кошачьих при изучении механизмов формирования микробиоценозов экологических ниш организма у здоровых животных; животных с операционной травмой, гнойными ранами, абсцессами и сепсисом; оценке диагностического и прогностического значения нарушений кишечной микрофлоры при данных патологиях; а также научного обоснования эффективности пробиотико-сорбционных препаратов «Дилаксил» и «Сорбелакт» при борьбе с различными формами хирургической инфекции. Роль условно патогенных бактерий в формировании микробиоценозов экологических ниш, в качестве секундарных инфекций при многих заразных и незаразных болезнях достаточно хорошо изучена у продуктивных животных и собак (Виденин В.Н. и др., 1998; Борисевич В.Б., 2002; Веремей Э.И. и др., 2003; Яремчук А.В., 2006). У представителей семейства кошачьих, в том числе и у кошки домашней, эти биологические процессы не изучены. Данная ситуация требует более глубокого изучения патогенетических особенностей течения различных форм хирургических инфекций, а также совершенствования методов их диагностики, профилактики и лечения. Нормальная микрофлора макроорганизма играет важную роль в поддержании его физиологического состояния и обеспечении жизнедеятельности в целом. На современном этапе микрофлору рассматривают как совокупность множества микробиоценозов, занимающих экологические ниши макроорганизма на коже, слизистых оболочках и в полостях, которые соединены с внешней средой. При этом нарушение численности представителей симбиотической микрофлоры экологических ниш неизбежно приводит к дестабилизации гомеостаза макроорганизма в целом. К тому же дисбаланс в функционировании макроорганизма, который может возникнуть в результате стрессовых состояний, нерационального питания, развития инфекционных или гнойно-воспалительных процессов, нерациональной антибиотикотерапии и т.д., также обусловливает коренные изменения в составе микробиоценозов. При развитии дисбиотических нарушений микробиоценозов организма, селективное преимущество приобретают условно патогенные микробные агенты, среди которых могут появиться клоны с приобретенной устойчивостью к антимикробным средствам и генетическими детерминантами, которые обусловливают появление патогенности и роста вирулентности бактерий (Berg R. D., 2000; Бердичевский Б. А., 2001; Schuijt T. J et al., 2013; GómezHurtado, I. et al., 2016).
Степень разработанности темы. Изучением микробного пейзажа при хирургических инфекциях у разных видов животных занималась целая плеяда ветеринарных ученых. Однако бактериологическая характеристика ран включала изоляцию чистых культур возбудителей гнойно-воспалительных процессов и определение их чувствительности к антибактериальным препаратам. До конца невыясненными остаются пути бактериального загрязнения очага деструкции при хирургических инфекциях, а также не определена роль эндогенных микроорганизмов в механизмах формирования и прогрессирования гнойно-воспалительных процессов у животных, в том числе и у кошек. Поэтому, несмотря на создание новых поколений антибактериальных средств, на постоянное совершенствование методов асептики и антисептики, количество осложненных гнойной инфекцией ран у животных не только не уменьшается, а, наоборот, увеличивается (Плахотин М.В., 1961; Мастыко Г.С., 1961, 1985; Семенов Б.С., 1985; Издепский В.И., 1993; Панько И.С., 1998; Ермолаев В.А, 1999; Рубленко М.В., 2000; Ильницкий М.Г., 2002; Меженский А.А., 2003; Ханеев В.В., 2004; Лазоренко А.Б, 2005; Киричко Б.П., 2010; Рубленко С.В., 2010). До сих пор создание пробиотических препаратов было направлено только на коррекцию дисбактериозов и борьбу с острыми и хроническими кишечными инфекциями. Вопросами разработки и использования пробиотиков для коррекции микробиоценозов при различных формах хирургической инфекции у кошек исследователи до сих пор не занимались. Поэтому раскрытие механизмов формирования микробиоценозов, совершенствование методов диагностики, профилактики и лечения кошек при хирургических инфекциях является актуальной проблемой, а ее решение позволит увеличить эффективность борьбы с гнойновоспалительными заболеваниями мягких тканей.
Цель и задачи исследования. Цель работы – на биологической модели кошки домашней изучить механизмы формирования микробиоценозов экологических ниш организма у здоровых животных, животных с операционной травмой, гнойными ранами, абсцессами и сепсисом, оценить диагностическое и прогностическое значение нарушений кишечной микрофлоры при данных патологиях, а также научно обосновать эффективность пробиотико-сорбционных препаратов «Дилаксил» и «Сорбелакт» при борьбе с различными формами хирургической инфекции.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: 1. Провести мониторинг распространения хирургической инфекции у кошек по данным клиник ветеринарной медицины г. Луганска. 2. Исследовать микробиоценозы экологических ниш организма, морфологические, биохимические и иммунологические показатели крови у клинически здоровых кошек. 3. Определить микробиоценозы экологических ниш организма, морфологические, биохимические и иммунологические показатели крови у кошек при операционной ране. 4. Исследовать микробиоценозы экологических ниш организма, морфологические, биохимические и иммунологические показатели крови у кошек при хирургических инфекциях различной степени тяжести. 5. Изучить характер кишечной транслокации микроорганизмов, ее роль при операционной ране и при различных формах хирургической инфекции у кошек. 6. Разработать питательную среду для культивирования лактобактерий и накопления бактериологической массы. 7. Провести поиск в экологических нишах организма здоровых кошек культур-кандидатов в пробиотические препараты, изучить их маркерные биологические свойства (чувствительность к антибиотикам, адгезивные свойства, антагонистическая активность). 8. Разработать пробиотико-сорбционные препараты «Дилаксил» и «Сорбелакт», а также доказать их эффективность при борьбе с хирургическими инфекциями у кошек. 9. Разработать алгоритм профилактики возникновения послеоперационных гнойно-воспалительных осложнений у кошек.
Научная новизна. Впервые на биологической модели кошки домашней у представителей семейства кошачьих изучены механизмы формирования микробиоценозов при операционной травме, гнойных ранах, абсцессах и сепсисе. Усовершенствованы методы диагностики, профилактики и лечения кошек при хирургических инфекциях. Впервые проведен мониторинг распространения хирургических инфекций у кошек, их локализация, возрастная, породная, половая восприимчивость и сезонность в условиях г. Луганска. Исследован микробный пейзаж экологических ниш организма (биоптат кожи, содержимое ротовой полости, содержимое прямой кишки, периферическая кровь) у здоровых кошек. Дополнены данные по морфологическим, биохимическим и иммунологическим показателям крови у здоровых кошек. Впервые исследован микробный ценоз кишечника у кошек при операционной ране. Доказана связь между микробиоценозом кишечного тракта и составом микрофлоры операционной раны. Новыми являются данные о влиянии операционной раны на динамику морфологических, биохимических и иммунологических показателей крови у кошек. Впервые у кошки исследованы микробиоценозы при различных формах хирургической инфекции. Найдены существенные различия в качественном и количественном составе микробиоценозов кишечника при различных формах гнойновоспалительных процессов. Установлено, что в механизмах формирования и прогрессирования хирургических инфекций нарушения экосистемы кишечника и возникающая при этом кишечная транслокация микроорганизмов в очаг гнойного воспаления играют ведущую роль. Состояние кишечной экосистемы и характер дисбиотических сдвигов свидетельствуют о тяжести течения гнойновоспалительного процесса. Впервые у кошек определены изменения морфологических, биохимических и иммунологических показателей крови при развитии хирургических инфекций различной степени тяжести. Впервые изучены маркерные биологические свойства культур-кандидатов в пробиотические препараты, изолированных от здоровых кошек (чувствительность к антибиотикам, адгезивная активность и антагонистические свойства). Впервые разработан способ определения уровня количественной антагонистической активности молочнокислых микроорганизмов. Установлена корреляционная связь между антагонистическими и адгезивными свойствами у изолированных от здоровых кошек бифидо- и лактобактерий. Для накопления молочнокислой микрофлоры и повышения выхода бактериальной массы разработана твердая питательная среда «ПСЛ» для культивирования лактобактерий. Разработан метод профилактики возникновения послеоперационных гнойновоспалительных осложнений у кошек с помощью перорального использования пробиотико-сорбционного препарата «Сорбелакт». Научная новизна подтверждена патентами на изобретение (№ 94608. Способ определения количественной антагонистической активности пробиотиков) и полезную модель (№28153. Штамм бактерии Lactobacillus plantarum «Victoria» 22 для изготовления пробиотического препарата; №35832. Твердая питательная среда «ПСЛ» для культивирования лактобактерий; №38395. Препарат комплексный пробиотико-сорбционный для коррекции дисбиотических нарушений у мелких животных «Сорбелакт»; №38948. Препарат комплексный пробиотикосорбционный для лечения гнойных ран у кошек «Дилаксил»; №40681. Способ катетеризации вен у мелких животных; №54994. Изолят бактерии Lactobacillus rhamnosus 26 для изготовления пробиотического препарата; №56051. Изолят бактерии Lactobacillus acidophilus 24 для изготовления пробиотического препарата; №90577. Способ интракорпоральной пробиотико-сорбционной детоксикации кошек, больных абдоминальным сепсисом).