Ви є тут

Головна » Науковий вісник ветеринарної медицини № 2'2023

Мікробіологічна та молекулярно-генетична характеристика Staphylococcus aureus і Staphylococcus pseudintermedius

Коагулазопозитивні стафілококи – важливийінфекційний агент, що зумовлює численні інфекціїу тварин. Staphylococcus aureus та Staphylococcuspseudintermedius мають ряд однакових культуральних та біохімічних ознак, що ускладнює їх диференціацію. Оскільки ці види мають різний зоонознийпотенціал, доцільним є розроблення швидких таспецифічних схем видової диференціації збудників.Було вивчено культуральні та біохімічні особливості Staphylococcus spp., ізольованих від собак, котів та корів. Загалом було ізольовано 103галофільних кокових культури від тварин-компаньйонів та 45 – від корів, з них коагулазопозитивними стафілококами виявились 55 та 30 культур відповідно. Вивчені реакції, які можуть бутивикористані для диференціації S. pseudintermediusта S. aureus. Зона затримки росту навколо диску зантибіотиком polymyxin B для S. pseudintermediusстатистично вища (p<0,001) ніж S. aureus. Визначення продукції ацетоїну з метою диференціаціїцих патогенів, має меншу специфічність, оскільки 30 % S. pseudintermedius проявили хибнопозитивну реакцію. Належність двох ізолятів до видуStaphylococcus pseudintermedius підтверджено задопомогою MALDI-TOF.Вірулентність стафілококів обумовлена наявністю генів, що регулюють синтез різних чинників патогенності та обумовлюють стійкість до антибіотиків. Молекулярно-генетичні методи можуть виявитинаявність специфічних генів, та допомогти оцінитиризики щодо небезпеки конкретного штаму якийспричинює інфекцію. За допомогою класичногоПЛР та ПЛР в реальному часі, у 8 штамів S. aureus та1 S. pseudintermedius, що проявили фенотипову стійкість до метицеліну виявлений ген mecA. Гени патогенності lukF та siet були наявні у 100 %, а ген lukSу 90 % досліджених Staphylococcus pseudintermedius.У дослідженні висвітлено низку аспектів діагностики та диференціації коагулазопозитивних стафілококів. Також вивчено можливість використання мікрокультуральної системи Neonatal FAST wellD-ONE у ветеринарних лабораторіях. Отримані даніможуть бути використані для розробки методичнихпідходів щодо ідентифікації патогенних стафілококів із застосуванням комплексу різних методів.

Ключові слова: S. Pseudintermedius, стійкістьдо метицеліну, гени патогенності, MALDI-TOF MS.

ШЕВЧЕНКО М.В. https://orcid.org/0000-0002-7002-1494


ЦАРЕНКО Т.М. https://orcid.org/0000-0003-4373-5958


  1. Gherardi, G., Di Bonaventura, G., Savini, V.(2018). Staphylococcal Taxonomy: In Pet-To-ManTravelling Staphylococci. Cambridge: Academic Press,pp. 1–10. DOI:10.1016/B978-0-12-813547-1.00001-7
  2. Madhaiyan, M., Wirth, J. S., Saravanan, V. S.(2020). Phylogenomic analyses of the Staphylococcaceae family suggest the reclassification of five species within the genus Staphylococcus as heterotypicsynonyms, the promotion of five subspecies to novelspecies, the taxonomic reassignment of five Staphylococcus species to Mammaliicoccus gen. nov., and theformal assignment of Nosocomiicoccus to the familyStaphylococcaceae. International journal of systematicand evolutionary microbiology, no. 70 (11), pp. 5926–5936. DOI:10.1099/ijsem. 0.004498
  3. Kosecka-Strojek, M., Buda, A., Międzobrodzki, J. (2018). Staphylococcal Ecology and Epidemiology. In Pet-To-Man Travelling Staphylococci.Cambridge: Academic Press, pp. 11–24. DOI:10.1016/B978-0-12-813547-1.00002-9.
  4. Pickering, A. C., Yebra, G., Gong, X., Goncheva, M. I., Wee, B. A., MacFadyen, A. C., Muehlbauer, L. F.,Alves, J., Cartwright, R. A., Paterson, G. K., Fitzgerald, J. R. (2021). Evolutionary and Functional Analysisof Coagulase Positivity among the Staphylococci, no.6(4), e0038121. DOI:10.1128/mSphere.00381-21
  5. Divyakolu, S., Chikkala, R., Ratnakar, K. S.,Sritharan, V. (2019). Hemolysins of Staphylococcusaureus — An update on their biology, role in pathogenesis and as targets for anti-virulence therapy. Advances in Infectious Diseases, no. 9 (2), pp. 80–104.DOI:10.4236/aid. 2019.92007
  6. Pontieri, E. (2018) The Staphylococcal Hemolysins. in Pet-To-Man Travelling Staphylococci. Cambridge: Academic Press, pp. 103–116. DOI:10.1016/B978-0-12-813547-1.00008-X .
  7. Ryman, V. E., Kautz, F. M., Nickerson, S. C.(2021). Case Study: Misdiagnosis of NonhemolyticStaphylococcus aureus Isolates from Cases of BovineMastitis as Coagulase-Negative Staphylococci. Animals: an open access journal from MDPI, no. 11 (2),252 p. DOI:10. 3390/ani11020252
  8. Savini, V., Carretto, E., Polakowska, K., Fazii, P., Międzobrodzki, J., D'Antonio, D. (2013). MayStaphylococcus pseudintermedius be non-haemolytic?. Journal of medical microbiology, no. 62, Part 8, pp. 1256–1257. DOI:10.1099/jmm.0.061952-0
  9. González-Martín, M., Corbera, J. A.,Suárez-Bonnet, A., Tejedor-Junco, M. T. (2020). Virulence factors in coagulase-positive staphylococci ofveterinary interest other than Staphylococcus aureus.The veterinary quarterly, no. 40 (1), pp. 118–131.DOI:10.1080/01652176. 2020.1748253
  10. Grispoldi, L., Karama, M., Armani, A., Hadjicharalambous, C., Cenci-Goga, B. T. (2021). Staphylococcus aureus enterotoxin in food of animal originand staphylococcal food poisoning risk assessmentfrom farm to table. Italian Journal of Animal Science, Vol. 20, no. 1, pp. 677–690 DOI:10.1080/1828051X.2020.1871428
  11. Colares, De Andrade A. P., Teixeira, DeFigueiredo E. A., Borges, M. D. F., Arcuri, E. F. (2019).Diversity of Staphylococcus coagulase- positive andnegative strains of coalho cheese and detection ofenterotoxin encoding genes. Boletim do Centro dePesquisa de Processamento de Alimentos, no. 1 (36).DOI:10.5380/bceppa.v36i1.57553
  12. Phumthanakorn, N., Fungwithaya, P., Chanchaithong, P., Prapasarakul, N. (2018). Enterotoxingene profile of methicillin-resistant Staphylococcuspseudintermedius isolates from dogs, humans and theenvironment. Journal of medical microbiology, no. 67(6), pp. 866–873. DOI:10.1099/jmm.0.000748
  13. Yarbrough, M. L., Lainhart, W., Burnham, C. A.(2018). Epidemiology, Clinical Characteristics, andAntimicrobial Susceptibility Profiles of Human Clinical Isolates of Staphylococcus intermedius Group.Journal of clinical microbiology, no. 56 (3), e01788-17.DOI:10.1128/JCM.01788-17
  14. Broekema, N. M., Van, T. T., Monson, T. A.,Marshall, S. A., Warshauer, D. M. (2009). Comparisonof cefoxitin and oxacillin disk diffusion methods fordetection of mecA-mediated resistance in Staphylococcus aureus in a large-scale study. Journal of clinicalmicrobiology, no. 47(1), pp. 217–219. DOI:10.1128/JCM.01506-08
  15. Bibby, H. L., Brown, K. L. (2021). Identification of Staphylococcus pseudintermedius Isolatesfrom Wound Cultures by Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass SpectrometryImproves Accuracy of Susceptibility Reporting at anIncrease in Cost. Journal of clinical microbiology, 59(11), e0097321. DOI:10.1128/JCM.00973-21
  16. Bhooshan, S., Negi, V., Khatri, P. K. (2020).Staphylococcus pseudintermedius: an undocumented,emerging pathogen in humans. GMS hygiene and infection control, no. 15. DOI:10.3205/dgkh000367
  17. Sasaki, T., Tsubakishita, S., Tanaka, Y., Sakusabe, A., Ohtsuka, M., Hirotaki, S., Kawakami, T., Fukata, T., Hiramatsu, K. (2010). Multiplex-PCR methodfor species identification of coagulase-positive staphylococci. Journal of clinical microbiology, no. 48 (3), pp.765–769. DOI:10.1128/JCM.01232-09
  18. Shevchenko, M., Andriichuk, A., Naumchuk, V.,Petruk, I., Bilyk, S., Tsarenko, T. (2023). Zoonotic Staphylococcus spp. among domestic animals inUkraine: antibiotic resistance and diagnostic approaches. Regulatory Mechanisms in Biosystems, no. 14 (3).DOI:10.15421/022356
  19. Shevchenko, M., Andriichuk, A. (2023). Antibiotic resistance of isolates of Staphylococcus spp.and Streptococcus spp. causing mastitis on dairy farmsin Ukraine. Scientific journal of veterinary medicine,2023. no. 1, рр. 81–88. DOI:10.33245/2310-4902-2023-180-1-81-88
  20. Moraes, G.F., Cordeiro, L.V., Júnior, F.P.(2021). Main laboratory methods used for the isolationand identification of Staphylococcus spp. Rev. colomb.cienc. quim. farm. no. 1 (50), pp. 5–28. DOI:10.15446/rcciquifa.v50n1.95444
  21. Meroni, G., Soares Filipe, J. F., Drago, L.,Martino, P. A. (2019). Investigation on Antibiotic-Resistance, Biofilm Formation and Virulence Factorsin Multi Drug Resistant and Non Multi Drug Resistant Staphylococcus pseudintermedius. Microorganisms, no. 7 (12), 702 p. DOI:10.3390/microorganisms7120702
  22. Shevchenko, M., Tarasov, O., Andriichuk, A.,Honcharenko, V., Tsarenko, T. (2023). Optimizationof laboratory PCR protocols for the accurate identification of S. Aureus and S. Pseudintermedius in dogs.Bulletin Veterinary Biotechnology, (43), pp. 175–185.DOI:10.31073/ vet_biotech43-17
  23. van Belkum, A., Welker, M., Pincus, D.,Charrier, J. P., Girard, V. (2017). Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry in Clinical Microbiology: What Are the Current Issues?. Annals of laboratory medicine, 37(6),pp. 475–483. DOI:10.3343/ alm.2017.37.6.475
  24. Murugaiyan, J., Walther, B., Stamm, I., Abou-Elnaga, Y., Brueggemann-Schwarze, S., Vincze, S.,Wieler, L. H., Lübke-Becker, A., Semmler, T., Roesler, U. (2014). Species differentiation within theStaphylococcus intermedius group using a refinedMALDI-TOF MS database. Clinical microbiology andinfection : the official publication of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, 20 (10), pp. 1007–1015. DOI:10.1111/1469-0691.12662
  25. Rusenova, N., Krustev, S., Atanasov, A., Rusenov, A., Stanilova, S. (2020). Differentiation of Staphylococcus pseudintermedius in the Staphylococcus intermedius Group (SIG) by Conventional and MolecularMethods. Kafkas Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 26 (5). DOI:10.9775/kvfd.2020.23988
  26. Sasaki, T., Kikuchi, K., Tanaka, Y., Takahashi, N.,Kamata, S., Hiramatsu, K. (2007). Reclassification ofphenotypically identified staphylococcus intermediusstrains. Journal of clinical microbiology, 45 (9), pp.2770–2778. DOI:10.1128/JCM.00360-07
  27. Crespo-Piazuelo, D., Lawlor, P. G. (2021).Livestock-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (LA-MRSA) prevalence in humans inclose contact with animals and measures to reduce onfarm colonisation. Irish veterinary journal, 74 (1), 21 p. DOI:10.1186/s13620-021-00200-7
  28. Krukowski, H., Bakuła, Z., Iskra, M., Olender, A., Bis-Wencel, H., Jagielski, T. (2020). The firstoutbreak of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in dairy cattle in Poland with evidence of on-farmand intrahousehold transmission. Journal of dairy science, no. 103 (11), pp. 10577–10584. DOI:10.3168/jds.2020-18291
  29. Papadopoulos, P., Papadopoulos, T., Angelidis, A. S., Boukouvala, E., Zdragas, A., Papa, A., Hadjichristodoulou, C., Sergelidis, D. (2018). Prevalenceof Staphylococcus aureus and of methicillin-resistant S. aureus (MRSA) along the production chain of dairyproducts in north-western Greece. Food microbiology,no. 69, pp. 43–50. DOI:10.1016/j.fm.2017.07.016
  30. Vishovan, Y., Ushkalov, V., Vygovska, L.,Ishchenko, L., Salmanov, A., Bilan, A., Kalakailo, L.,Hranat, A., Boianovskiy, S. (2021). Biofilm formationand antibiotic resistance in staphylococcus isolatedfrom different objects. EUREKA: Life Sciences, no.(4), pp. 58–65. DOI:10.21303/2504-5695.2021.001925
  31. Abdullahi, I. N., Zarazaga, M., Campaña-Burguet, A., Eguizábal, P., Lozano, C., Torres, C. (2022).Nasal Staphylococcus aureus and S. pseudintermediuscarriage in healthy dogs and cats: a systematic review oftheir antibiotic resistance, virulence and genetic lineagesof zoonotic relevance. Journal of applied microbiology,no. 133 (6), pp. 3368–3390. DOI:10.1111/jam.15803
  32. Garcês, A., Silva, A., Lopes, R., Sampaio, F.,Duque, D., Brilhante-Simões, P. (2022). Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) andmethicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius(MRSP) in Skin Infections from Company Animals inPortugal (2013–2021). The 2nd International Electronic Conference on Antibiotics Drugs for Superbugs: Antibiotic Discovery, Modes of Action and Mechanismsof Resistance. MDPI. DOI:10.3390/eca2022-12689
  33. Fàbregas, N., Pérez, D., Viñes, J., Cuscó, A., Migura-García, L., Ferrer, L., Francino, O. (2023). DiversePopulations of Staphylococcus pseudintermedius Colonize the Skin of Healthy Dogs. Microbiology spectrum,Vol. 11 (2), e0339322. DOI:10.1128/spectrum.03393-22
  34. Abouelkhair, M. A., Bemis, D. A., Giannone, R. J.,Frank, L. A., Kania, S. A. (2018). Characterization of aleukocidin identified in Staphylococcus pseudintermedius. PloS one, 13 (9), e0204450. DOI:10.1371/journal.pone.0204450
  35. Glajzner, P., Szewczyk, E. M., Szemraj, M.(2023). Pathogenic potential and antimicrobial resistance of Staphylococcus pseudintermedius isolatedfrom human and animals. Folia microbiologica, no. 68(2), pp. 231–243. DOI:10.1007/s12223-022-01007-x
  36. Pitchenin, L. C., Brandão, L. N. S., Rosa, J. M. A.,Kagueyama, F. C., Alves, A. D. S., Rocha, Í. S. M., Nakazato, L., Dutra, V. (2018). Occurrence of toxin genesin Staphylococcus pseudintermedius from diseaseddogs and other domestic and wild species. Journal ofinfection in developing countries, no. 11 (12), pp. 957–961. DOI:10.3855/jidc.8261
  37. Kmieciak, W., Szewczyk, E. M. (2018). Arezoonotic Staphylococcus pseudintermedius strains agrowing threat for humans?. Folia microbiologica, no.63 (6), pp. 743–747. DOI:10.1007/ s12223-018-0615-2
ДолученняРозмір
PDF icon shevchenko_2_2023.pdf1.87 МБ
Науковий вісник ветеринарної медицини № 2'2023