Antibiotic susceptibility of epizootic strains of Pseudomonas aeruginosa isolated from various animal species of the Dnipropetrovsk region

Abstract

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic bacterium commonly found in the environment that causes life-threatening infections in livestock, poultry, fish, and humans. Infection with this microorganism is dangerous due to its natural and acquired resistance to antimicrobial agents. Our study focused on conducting laboratory analysis of biological material (parenchymal organs, conjunctival sac fluid, and wound pus) collected from animals with various pathological conditions, identifying the isolated strains, and determining their antibiotic sensitivity. The isolates were identified using standard methods employed in microbiological practice. The cultural and biochemical properties of the pure cultures were assessed on both non-selective and selective growth medium. Antibiotic sensitivity was determined using the disk diffusion method on MuellerHinton agar. As a result of the study, the isolates were identified as P. aeruginosa. They were gramnegative, short to medium-sized rods. The isolates exhibited well-expressed proteolytic activity, weak saccharolytic properties, and were oxidase- and catalase-positive. It was established that fluoroquinolones (norfloxacin and ciprofloxacin) were effective against 80% of P. aeruginosa strains, and two aminoglycosides were effective in 60% (kanamycin) and 40% (gentamicin) of cases. Only one epizootic strain, isolated from wound pus in a laboratory animal, was sensitive to polymyxin (20%). Two isolates, obtained from the parenchymal organs of chicks and lambs kept in private households, were sensitive to only one (norfloxacin) or three (kanamycin, norfloxacin, and ciprofloxacin) antibiotics tested in vitro. All epizootic strains of P. aeruginosa demonstrated 100% resistance to amikacin and tetracycline. Regular monitoring of P. aeruginosa isolates' resistance to antibacterial agents will help reduce the spread of antibiotic-resistant strains. Pseudomonas aeruginosa – умовно-патогенна бактерія, яка зазвичай зустрічається в навколишньому середовищі, викликає небезпечні для життя інфекції сільськогосподарських ссавців, птиці, риби та людини. Зараження цим мікроорганізмом є небезпечним через його природну та набуту резистентність до антимікробних препаратів. Наша робота була спрямована на проведення лабораторного дослідження біологічного матеріалу (паренхіматозних органів, секрету з кон’юнктивального мішка, гною з рани) від тварин з різноманітними патологічними станами, ідентифікацію виділених ізолятів та визначення їх чутливості до антибіотиків. Ізоляти ідентифікували за стандартними в мікробіологічній практиці методами. Культуральні та біохімічні властивості чистих культур визначали на неселективних та селективних середовищах. Чутливість до антибіотиків визначали методом диск-дифузії на Мюллер-Хінтон агарі. У результаті досліджень виділені ізоляти ідентифіковано як P. aeruginosa. Це були грамнегативні короткі та середні палички. Ізоляти мали гарно виражені протеолітичні, слабкі цукролітичні властивості та були оксидазо- та каталазопозитивними. Встановлено, що ефективними проти усіх штамів P. aeruginosa були у 80% фторхінолони (норфлоксацин та ципрофлоксацин), та два аміноглікозиди (у 60% – канаміцин та у 40% – гентаміцин). Лише один епізоотичний штам, виділений з гною рани лабораторної тварини, був чутливим до поліміксину (20%). Два ізоляти, виділені з паренхіматозних органів курчат та ягнят, які утримувалися в приватних господарствах, були чутливими лише до одного (норфлоксацину) або трьох (канаміцину, норфлоксацину та ципрофлоксацину) антибіотиків, що досліджували in vitro. Усі епізоотичні штами синьогнійної палички продемонстрували 100% резистентність до амікацину та тетрацикліну. Регулярне визначення резистентності ізолятів P. aeruginosa до антибактеріальних препаратів, сприятиме зниженню поширення антибіотикорезистентних штамів.