Результаты исследований
2.2.1. Разработка алгоритма диагностики Malassezia-инфекций животных.
В настоящее время в ветеринарной практике не существует единого общепринятого алгоритма выявления грибов рода Malassezia на кожном покрове и в слуховом канале животных.
Трудности разработки соответствующей методики во многом обусловлены физиологическими особенностями грибов этого рода. В задачи исследования входила разработка практичного и эффективного алгоритма, который бы обеспечивал обнаружение грибов рода Malassezia в патологическом материале, количественную оценку плотности популяции этих грибов и их видовую идентификацию.Для достижения искомого результата в рамках исследования предстояло: 1. Отработать оптимальный метод отбора патологического материала с кожного покрова, пригодный для повседневного применения в ветеринарной практике и отвечающий специфическим требованиям; 2. Изучить жизнеспособность грибов рода Malassezia в образцах патматериала, отобранных различными методами; 3. Подобрать оптимальную питательную среду для выделения грибов рода Malassezia из патологического материала, метод посева и условия культивирования, с учетом физиологических особенностей возбудителя; 4. Разработать оптимальную схему видовой идентификации грибов рода Malassezia.
2.2.1.1. Сравнительная оценка методов выявления грибов рода Malassezia на покровных тканях животных
В ходе исследования было апробировано несколько методов отбора патологического материала, используемых в ветеринарной микологии: 1) кожный соскоб с пораженного участка; 2) смыва; 3) контактных чашек («бакпе-
чаток»), 4) отбор пробы сухим ватным тампоном-зондом в стерильную пробирку; 5) отбор пробы с помощью коммерческого коллектора, включающего ватный тампон-зонд и пробирку с транспортной средой Эймса.
Апробация методов проводилась на 27 собаках, подозреваемых на наличие Malassezia-инфекций как в форме кожных поражений (дерматитов), так и в форме отитов.
Методы оценивали по следующим критериям: - удобство, доступность, необходимость в специфическом инструментарии; - возможность отбора проб из труднодоступных участков тела животного; - возможность последующего количественного учета грибных колоний в образце; - сохранность (жизнеспособность) грибных клеток в образце. Результаты сравнительной апробации данных методов с точки зрения их пригодности для выявления грибов рода Malassezia представлены в таблице 1.Результаты сравнительной оценки различных методов отбора патологического материала для выявления грибов рода Malassezia
Табл. 1
| № | Метод отбора проб | Соответствие предъявляемым требованиям |
| 1 | Кожный соскоб | Классический микологический метод, не требующий специфического инструментария. Отбор проб из труднодоступных участков тела затруднен. Количественная оценка плотности популяции дрожжевых грибов невозможна. Требует скорейшего начала культурального анализа после отбора пробы |
| 2 | Метод смыва | Трудоемкий метод, требующий специфический инструментарий. Отбор проб из труднодоступных участков тела невозможен. Метод позволяет проводить оценку плотности популяции дрожжевых грибов. Требует скорейшего начала культурального анализа после отбора пробы |
| 3 | Метод контактных чашек («бакпечаток») | Практичный и удобный метод, однако, требует наличие специфического инструментария. Отбор проб из труднодоступных участков тела невозможен. Метод позволяет проводить оценку плотности популяции дрожжевых грибов. Отбор пробы совмещен с началом культурального анализа |
| 4 | Метод липкой ленты | Экспресс-метод для цитологических исследований при Malassezia-инфекциях. Метод доступный, однако его чувствительность низкая, он не позволяет проводить культуральное исследование |
| 5 | Ватный тампон- зонд | Удобный и доступный метод. Позволяет проводить отбор проб из труднодоступных участков тела. Позволяет проводить оценку плотности популяции дрожжевых грибов. Жизнеспособность |
| дрожжевых грибов в пробах требует дальнейшего изучения | ||
| 6. | Коллектор с тампоном- зондом и транспортной средой | Удобный и доступный метод. Позволяет проводить отбор проб из труднодоступных участков тела. Позволяет проводить оценку плотности популяции дрожжевых грибов. Жизнеспособность дрожжевых грибов в пробах требует дальнейшего изучения |
Сравнительная апробация данных методов отбора патологического материала показала, что оптимальным для повседневного использования в ветеринарной практике является метод с использованием ватного тампона- зонда (сухого или с транспортной средой). Использование тампона-зонда удобно, позволяет проводить отбор проб из труднодоступных участков тела (в т.ч. из слухового канала), а при посевах проб на питательные среды возможна количественная оценка плотности популяции дрожжевых грибов. Кроме того, использование тампонов-зондов, изготовляемых промышленным способом, позволяет стандартизовать процедуру отбора патологического материала, что обеспечивает воспроизводимость и сопоставимость результатов микологического анализа.
С целью подбора оптимальной питательной среды для культивирования грибов рода Malassezia было проведено сравнительное изучение жизнеспособности 5 эпизоотических штаммов М. pachydermatis на различных питательных средах. Для посева готовили взвеси дрожжевых культур в физиологическом растворе и определяли концентрацию дрожжевых клеток в камере Горяева.
Концентрация дрожжевых клеток у всех пяти культур была приведена к одинаковому значению - 50 млн. клеток в 1 см3. Посев проводили методом десятичных разведений с последующим подсчетом выросших колоний, что позволяло определить жизнеспособность культур грибов на различных питательных средах.Были использованы наиболее доступные и распространенные микологические питательные среды: сусло-агар, среда Сабуро, среда Чапека; сусло- агар с добавлением селективной антибактериальной добавки хлорамфеникол, специализированные липид-содержащие питательные среды Барфатини и Диксона, а также среда ПД-2. Культивирование посевов проводили при 36°С,
т.к. эта температура многими авторами признана оптимальной для роста грибов рода Malassezia [59, 66, 76]. Наблюдение за посевами проводили ежедневно, визуально отмечая начало роста грибных колоний.
Результаты определения жизнеспособности эпизоотических штаммов М. pachydermatis на различных питательных средах представлены в таблице 2.
Табл. 2
Жизнеспособность эпизоотических штаммов М. pachydermatis на различных питательных средах
| Питательная среда | № штамма М. pachydermatis | М / о | ||||
| 12803 | 15003 | 15503 | 16103 | 16903 | ||
| Барфатини | ||||||
| млн/см3 | 36,0±1,7 | 41,0±3,3 | 39,0±1,3 | 33,0±4,7 | 37,0±0,7 | 37,7/3,03 |
| С.ж.к. | 72,0±2,4 | 82,0±7,6 | 78,0±3,6 | 67,0±7,4 | 74,0±0,4 | 74,4 |
| Начало роста, сут. | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
| Сусло-агар | ||||||
| млн/см3 | 17,0±1,6 | 22,0±3,4 | 20,0±1,4 | 15,0±3,6 | 19,0±0,4 | 18,6/2,70 |
| С.ж.к. | 34,0±3,2 | 44,0±6,8 | 40,0±2,8 | 30,0±7,2 | 38,0±0,8 | 37,2 |
| Начало роста, сут. | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| Сабуро | ||||||
| млн/см3 | 16,0±3,4 | 24,0±4,6 | 21,0±1,6 | 16,0±3,4 | 20,0±0,6 | 19,4/3,43 |
| С.ж.к. | 32,0±6,8 | 48,0±9,2 | 42,0±3,2 | 32,0±6,8 | 40,0±1,2 | 38,8 |
| Начало роста, сут. | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| Сусло-агар + Хлф | ||||||
| млн/см3 | 9,0±2,2 | 14,0±2,8 | 13,0±1,8 | 8,0±3,2 | 12,0±0,8 | 11,2/2,58 |
| С.ж.к. | 18,0±4,4 | 28,0±5,6 | 26,0±3,6 | 16,0±6,4 | 24,0±1,6 | 22,4 |
| 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | ||
| Диксона | ||||||
| млн/см3 | 34,0±1,6 | 40,0±4,4 | 38,0±2,4 | 30,0±5,б | 36,0±0,4 | 35,6/3,84 |
| С.ж.к. | 68,0±3,2 | 80,0±8,8 | 76,0±4,8 | 60,0±11,2 | 72,0±0,8 | 71,2 |
| Начало роста, сут. | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | |
| ПД-2 | ||||||
| млн/см3 | 20,0±1,8 | 25,0±3,2 | 24,0±2,2 | 17,0±4,8/ | 23,0±1,2 | 21,8/3,27 |
| С.ж.к. | 40,0±3,6 | 50,0±6,4 | 48,0±4,4 | 34,0±9,6 | 46,0±2,4 | 43,6 |
| Начало роста, сут. | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| Чапека | Роста нет | Роста нет | Роста нет | Роста нет | Роста нет | |
Примечание: «с.ж.к.» - содержание жизнеспособных клеток относительно общей концентрации клеток гриба; Млн./см3 - общая концентрация дрожжевых клеток; М - средняя арифметическая вариационного ряда; о - стандартное отклонение вариационного ряда.
Как показывают представленные данные, наибольшую жизнеспособность культур М.
pachydermatis обеспечивали липид-содержащие питательные среды Барфатини и Диксона (соответственно 67,0±7,4% - 82,0±7,6% и
60,0±11,2% - 80,0±8,8% жизнеспособных клеток). При этом показатели жизнеспособности М. pachydermatis на среде Барфатини и среде Диксона статистически не отличались (^=0,008 при Гс„,=2,131).
Жизнеспособность М. pachydermatis на средах без липидов была статистически ниже, нежели на липид-содержащих средах. На среде Сабуро она составила 32,0±6,8% - 48,0±9,2% (Ґ0=3,43 при 4,„=2,13), на сусло-агаре 30,0±7,2% - 44,0±6,8% (//,=9,01 при /^/=2,13). Показатели жизнеспособности М. pachydermatis на среде Сабуро и сусло-агаре статистически не отличались (/0=0,08 при tcm=2,13). Однако на среде ПД-2 жизнеспособность М. pachydermatis составляла 34,0±9,6% - 50,0±6,4%, что статистически сопоставимо с уровнем жизнеспособности на среде Барфатини (//,=1,35 при /см=2,13).
Жизнеспособность культур М. pachydermatis сусло-агаре с добавлением хлорамфеникола составила 16,0±6,4% - 28,0±5,6% и была статистически ниже, нежели на сусло-агаре без селективной добавки (//,=3,57 при /,т=2,13).
Среда Чапека оказалась непригодной для культивирования М. pachydermatis.
Наиболее быстрое начало роста культур М. pachydermatis отмечали также на липид-содержащих средах Барфатини и Диксона - визуально рост колоний на этих средах наблюдали уже на 2-е сутки, а у отдельных штаммов - спустя 24 ч. после посева. На средах без источников липидов (сусло-агар, среда Сабуро, ПД-2), выраженный рост у всех штаммов отмечали на 3-є сут., а на среде с хлорамфениколом — только на 4-е сут. Морфологические признаки колоний (форма, цвет, рельеф, характер поверхности, строение растущего края) становились отчетливыми на 4-5-е сут. на липид-содержащих средах и на 6-7 сут. на средах без источников липидов.
Исходя из полученных результатов, в дальнейшем для выделения грибов рода Malassezia из патологического материала была использована среда Барфатини, являющаяся липид-содержащией модификацией среды Сабуро.
В отличии от среды Диксона, также проявившей высокие ростовые свойствадля М. pachydermatis, среда Барфатини более доступна и проста в приготовлении, что делает ее более предпочтительной для повседневной лабораторной диагностики.
Однако недостатком данной среды является возможность роста конта- минантов, прежде всего бактериальных, что может исказить результаты микологического исследования. С этой точки зрения для посевов патматериала целесообразно наряду со средой Барфатини использовать питательную среду с антибактериальной добавкой - в частности, сусло-агар с хлорамфениколом. При количественном учете колоний грибов на этой среде следует учитывать, что жизнеспособность М. pachydermatis на ней в среднем на 52,0% ниже, нежели на среде Барфатини.
В повседневной лабораторной практике большое влияние на объективность микологического анализа оказывают условия и сроки хранения патологического материала. При этом далеко не всегда имеется возможность приступить к культуральному исследованию образцов непосредственно после их отбора. Исходя из этого, была поставлена задача определить сроки, в течение которых жизнеспособность грибов рода Malassezia в образцах патматериала остается стабильной.
Пробы патологического материала отбирали с помощью ватного тампона-зонда в сухой коллектор и коллектор с транспортной средой Эймса. Отбор проб проводили от одного и того же животного с заведомым диагнозом Malassezia-отит. Было одновременно отобрано 5 проб в сухой коллектор и 5 проб в коллектор с транспортной средой Эймса, с соблюдением одинаковой методики отбора. Пробы хранились в холодильнике при 5-8°С, через определенные промежутки времени проводили высев образцов на питательную среду Барфатини с последующим учетом выросших колоний грибов рода Malassezia.
Результаты определения жизнеспособности Malassezia spp. в образцах патматериала, хранившихся в сухом коллекторе и в коллекторе с транспортной средой Эймса в течение 1, 2, 3, 5, и 7 сут. (рис. 1.)
срок хранения, сут.
—*— Сухой коллектор —о— Коллектор со средой Эймса
Рис. 1. Жизнеспособность грибов рода Malassezia в образцах патологического материала при различных условиях хранения
Установлено, что жизнеспособность Malassezia spp в образцах патматериала, хранившихся в коллекторах с транспортной средой Эймса, статистически не изменялась в течение всего срока хранения (^,=0,07 при tcm=2,13) и составляла 143,1±7,8 КОЕ, или 104,4±5,7%.
В образцах, хранившихся в сухих коллекторах, жизнеспособность Malassezia spp сохранялась на исходном уровне в течение первых 2 сут. (93,4% и 97,9% от исходного значения), однако уже на 3-є сутки количество жизнеспособных дрожжевых клеток сократилось до 87,6 КОЕ, что составило 61,2% от исходного количества. На 7-е сут. из образцов было выделено лишь 16,3 КОЕ грибов (11,3%).
Таким образом, в условиях повседневной диагностической практики для отбора патматериала целесообразно использовать коллекторы с транспортной средой Эймса, обеспечивающие сохранность Malassezia spp. в образцах в
течение длительного срока. При отсутствии коллекторов с транспортной средой, тампоны-зонды можно хранить в сухих коллекторах или лабораторных пробирках с пробкой, но в этом случае культуральный анализ необходимо провести в течение 2 сут. после отбора образцов патматериала.
В результате проведенных исследований был разработан алгоритм выявления грибов рода Malassezia в организме животных, оптимизированный для применения в повседневной диагностической практике.
Рис 2. Алгоритм лабораторной диагностики Malassezia-инфекций
животных
Предложенный алгоритм включает: 1. Отбор патологического материала с помощью ватного тампона-зонда с транспортной средой Эймса; 2. Посев патологического материала на питательные среды — Барфатини и Сабуро с хлорамфениколом; 3. Культивирование посевов в течение 5-7 сут. при 36°С; 4. При наличии роста грибов рода Malassezia - количественный учет выросших колоний (см. рис. 2). Полученные результаты позволили перейти к следующим этапам исследования.
2.2.1.2. Изучение частоты встречаемости и плотности популяции грибов рода Malassezia в слуховом канале клинически здоровых животных
Учитывая, что грибы рода Malassezia являются представителями нормальной микробиоты кожного покрова теплокровных животных, для разработки диагностических критериев необходимо было провести изучение распространенности и плотности популяции этих микроорганизмов у клинически здоровых животных. Оценка плотности популяции микроорганизмов используется и при диагностике микозов, вызываемых дрожжевыми грибами рода Candida, также являющимися представителями нормальной микробиоты теплокровных [9].
С этой целью был проведен микологический анализ секрета слухового канала, т.к. именно слуховой канал является оптимальной средой обитания для грибов рода Malassezia [34].
В эксперименте было использовано 27 клинически здоровых собак, отобранных методом случайной выборки вне зависимости от породы, пола и возраста и не имевших в анамнезе инфекционных и незаразных заболеваний. Отбор материала для микологического исследования во всех случая проводили одинаковым методом - ватный тампон-зонд через стерильный металлический тубус вводили в слуховой канал, проворачивали вокруг оси на 360°, извлекали и помещали образец в коллектор с транспортной средой. Порядок проведения микологического исследования во всех случаях также был одинаков. В случае выделения грибов рода Malassezia проводили количественный учет выросших колоний.
Грибы Malassezia spp. были выделены из слухового канала у 9 из 27 клинически здоровых собак, при этом плотность популяции гриба колебалась от 1 до 18 КОЕ в образце, и лишь у собаки №2 она составила 43 КОЕ. Примечательно, что при дальнейших клинических наблюдениях у этого животного были отмечены клинические признаки отита. Очевидно, в данном случае животное на момент исследования находилось в начальной стадии заболевания,
еще не перешедшего в клиническую стадию. Таким образом, выявляемость грибов рода Malassezia в слуховом канале здоровых собак составила 29,6%, при плотности популяции в среднем 7,0 КОЕ в образце. Результаты эксперимента в табл. 3.
Частота выделения и плотность популяции грибов рода Malassezia в слуховом канале клинически здоровых собак
Табл. 3