Патолого-микробиологическая оценка геморрагической септицемии у выращенных молоди русского осетра

Аквакультура на протяжении многих лет остается одной из наиболее динамично развивающихся отраслей пищевого производства. С 2022 года ее объемы превысили показатели промышленного вылова рыбы, что способствует устойчивому развитию человеческой деятельности и снижает антропогенную нагрузку на дикие виды и их естественные экосистемы. Исторически, в 1950-х годах основная добыча осетровой икры велась в Советском Союзе за счет вылова диких популяций, тогда как другие страны играли в этом процессе незначительную роль. Однако со временем развитие осетроводства привело к сокращению вылова рыбы и смещению акцента в сторону аквакультуры, что положительно сказалось на восстановлении естественных популяций осетровых.

На сегодняшний день наиболее распространенным видом в европейском осетроводстве является сибирский осетр (Acipenser baerii), однако также активно разводятся русский осетр (A. gueldenstaedtii), атлантический осетр (A. transmontanus), адриатический осетр (A. naccarii) и белуга (Huso huso). В Китае, столкнувшемся с проблемой исчезновения таких видов, как янгцинский и китайский осетры, основное внимание уделяется выращиванию гибридных форм. С ростом масштабов аквакультуры осетровых увеличилось и количество исследований, посвященных их инфекционным заболеваниям. Несмотря на то, что ни одно из заболеваний осетровых пока не включено в официальный список Всемирной организации по охране здоровья животных, различные стресс-факторы, такие как неоптимальные условия содержания, колебания температуры воды, уровня кислорода, pH и концентрации аммиака, а также вирусные инфекции, способны ослаблять иммунитет рыб и повышать их восприимчивость к болезням.

В условиях интенсивного выращивания особое значение приобретает тщательный контроль за параметрами водной среды и режимом кормления. Отклонения от оптимальных значений выступают в роли стрессоров, нарушающих иммунную функцию организма и способствующих пролиферации условно-патогенных микроорганизмов. Среди вирусных агентов, ассоциированных с иммуносупрессией у осетровых, выделяют герпесвирусы и иридовирусы, которые могут провоцировать вторичные бактериальные инфекции. В таких условиях комменсальные бактерии, в частности грамотрицательные микроорганизмы, способны трансформироваться в патогены, вызывая как хронические осложнения, так и острые вспышки заболеваний. Для постановки точного диагноза необходим комплексный подход, включающий патологоанатомическое вскрытие, гистологические, паразитологические и микробиологические исследования. Использование современных методов, таких как масс-спектрометрия с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (MALDI-TOF MS), позволяет быстро и точно идентифицировать возбудителей, а при необходимости применять дополнительные методы, включая секвенирование и полимеразную цепную реакцию (ПЦР).

Особую озабоченность в аквакультуре вызывает распространение антибиотикорезистентных патогенов, что негативно сказывается на здоровье рыб и устойчивости производства в целом. В связи с этим ключевым инструментом контроля становится эпидемиологический надзор, включающий определение чувствительности изолятов к противомикробным препаратам.

Целью настоящего исследования являлось детальное описание макроскопических и гистологических изменений, характерных для геморрагической септицемии у молоди русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii), а также идентификация основных бактериальных возбудителей и оценка их устойчивости к антибиотикам с использованием микробиологических методов, MALDI-TOF MS и антибиотикограммы. Полученные данные имеют важное значение для совершенствования эпидемиологического надзора в аквакультуре, позволяя своевременно выявлять новые патогены и разрабатывать эффективные меры борьбы с ними, что способствует снижению экономических потерь и обеспечению благополучия гидробионтов.

В рамках исследования были проанализированы 15 особей молоди русского осетра, отобранных из трех различных садков. Средняя масса рыб варьировала от 34,5 до 47,9 граммов. Для выявления повреждений и потенциальных возбудителей были проведены систематические вскрытия. Внешняя оценка включала осмотр кожных покровов, жабр и внутренних органов. Образцы органов (печень, селезенка, почки, мозг) отбирались в стерильных условиях для микробиологического анализа, а также фиксировались в 10-процентном нейтральном буферном формалине для последующего гистологического исследования. Дополнительно для гистологии были взяты пробы жабр, кожи, скелетных мышц, сердца и пищеварительного тракта.

Для гистопатологического исследования отбирали по пять особей из каждого садка. Фиксированные ткани подвергали стандартной проводке с обезвоживанием в спиртах возрастающей концентрации и последующей заливкой в парафин. Изготовленные срезы толщиной 3–4 микрона окрашивали гематоксилином и эозином (H-E), а также проводили окрашивание альциановым синим и ШИК-реакцией (AB-PAS) для выявления слизистых субстанций. Оценку степени выраженности поражений проводили полуколичественным методом по шкале от 0 до 3, причем образцы с низкими показателями исключались из анализа.

Микробиологическому исследованию подвергли органы пяти особей, имевших внешние повреждения, такие как язвы и кровоизлияния. Посев осуществляли на кровяной агар и среду Анакера-Ордала. После 24 часов инкубации бактериальные изоляты идентифицировали методом MALDI-TOF MS. Для изолятов Aeromonas spp. дополнительно применяли ПЦР для уточнения видовой принадлежности. Чувствительность к противомикробным препаратам (флорфениколу, флумеквину и тетрациклину) определяли методом диффузии в агаре в соответствии с рекомендациями Института клинических и лабораторных стандартов (CLSI). Образцы, идентификация которых вызвала сомнения, отправляли на секвенирование гена 16S рРНК с последующим анализом в базе данных NCBI. Паразитологическое исследование включало микроскопию свежих жаберных лепестков.

При макроскопическом исследовании на поверхности тела осетров наблюдались множественные четко очерченные красные очаги, указывающие на гиперемию и кровоизлияния. Эти повреждения локализовались на лицевой области, рту, вентральных щитках, плавниках, перианальной зоне, а также в передней камере глаза. На вентральных щитках отмечались язвенные поражения. Жабры были покрыты обильной слизью, имели диффузные изменения цвета от гиперемии до бледности, что свидетельствовало об анемии. При вскрытии целомической полости печень выглядела бледной с множественными очаговыми кровоизлияниями и черными очагами меланомакрофагов. Селезенка была уменьшена в размерах и бледна, что указывало на кровопотерю. Плавательный пузырь имел диффузную непрозрачность и содержал янтарную жидкость, что расценивалось как аэроцистит. Почка была бледной или, напротив, красноватой, с признаками застойных явлений. В пищеварительном тракте отмечалась гиперемия сосудов серозной оболочки, а в передней кишке обнаружено белое слизистое содержимое с примесью крови.

Микроскопическое исследование выявило эрозии и язвы на вентральных щитках, сопровождающиеся гранулоцитарным воспалением. В глубоких слоях дермы присутствовал отек и воспалительный инфильтрат с меланомакрофагами, проникающий в подлежащие мышцы. Также обнаруживались базофильные структуры, характерные для бактериальных колоний. Жаберный аппарат всех исследованных рыб характеризовался выраженной гиперплазией эпителия, слиянием вторичных ламелл и некрозом клеток, что свидетельствовало о тяжелом гиперпластическом и некротическом бранхите. Окрашивание AB-PAS выявило повышенное количество бокаловидных клеток, коррелирующее с увеличением продукции слизи. В печени наблюдались мультифокальные воспалительные инфильтраты, состоящие из лимфоцитов, плазматических клеток, гранулоцитов и меланоцитов, а также признаки гидропической дистрофии гепатоцитов, некрозы и гиперплазия желчных протоков. Селезенка характеризовалась диффузной гиперплазией белой пульпы и гранулоцитарным инфильтратом. В почках присутствовали признаки умеренного тубулоинтерстициального нефрита с воспалительными инфильтратами из гранулоцитов и меланомакрофагов. В эпикардиальной лимфогемопоэтической ткани отмечалось уменьшение клеточности и наличие кистозных образований. В пищеварительном тракте был выявлен слабовыраженный воспалительный инфильтрат с миграцией гранулоцитов через слизистую оболочку.

В ходе микробиологического исследования с помощью MALDI-TOF MS удалось точно идентифицировать большинство изолятов до уровня рода. В пробах были обнаружены бактерии родов Aeromonas spp., Citrobacter spp. и Plesiomonas spp. Семь образцов, для которых видовая идентификация оказалась противоречивой или неубедительной, были подвергнуты секвенированию гена 16S рРНК. Секвенирование позволило уточнить видовую принадлежность изолятов, среди которых были идентифицированы Citrobacter portucalensis, Cloacibacterium caeni, Flavobacterium succinicans и Haemophilus piscium. Присутствие Flavobacterium succinicans у осетровых было зарегистрировано впервые. Корреляционный анализ между наличием бактериальных изолятов и гистологическими поражениями не выявил статистически значимых связей.

Оценка чувствительности к антибиотикам показала вариабельные результаты. Изоляты Aeromonas spp. из двух садков демонстрировали устойчивость к тетрациклину, но сохраняли чувствительность к флорфениколу и флумеквину. Plesiomonas shigelloides оказался чувствительным ко всем трем протестированным препаратам. В отличие от них, Citrobacter spp. проявили более высокий уровень резистентности. Citrobacter braakii был устойчив ко всем трем антибиотикам, тогда как C. gillenii — к двум из них. В отношении Flavobacterium succinicans и Haemophilus piscium интерпретация результатов была затруднена из-за отсутствия установленных стандартов интерпретации, однако сырые значения диаметров зон ингибирования также были зафиксированы. Паразитологическое исследование жабр не выявило наличия паразитов.

Обсуждение результатов подчеркивает ключевую роль аквакультуры осетровых, которая, несмотря на выносливость и приспособляемость этих рыб, требует внимательного подхода к диагностике заболеваний. Геморрагическая септицемия, проявившаяся у исследованных особей, характеризуется типичными макроскопическими признаками, однако ее этиологию невозможно определить исключительно на основе внешнего осмотра из-за схожести симптомов, вызываемых разными бактериальными агентами. Гистологические изменения, такие как язвенный дерматит, гранулоцитарное воспаление, гиперплазия меланомакрофагов и поражения жабр, указывают на хронический характер патологического процесса, который может быть связан как с персистирующей бактериальной инфекцией, так и с неблагоприятными факторами среды.

Выделенные бактерии, преимущественно грамотрицательные, соответствуют известным патогенам осетровых. Aeromonas spp., включая A. veronii и A. bestiarum, ранее уже ассоциировались с патологией осетровых, тогда как роль A. sobria остается спорной. Обнаружение Flavobacterium succinicans представляет собой новое свидетельство для осетроводства, и, вероятно, этот микроорганизм выступает в роли оппортунистического патогена, активизирующегося при неоптимальных условиях содержания. Наличие Citrobacter spp., включая C. braakii и C. portucalensis, расширяет известный спектр возбудителей геморрагической септицемии у осетровых. Особого внимания заслуживает высокий уровень антибиотикорезистентности, выявленный у Citrobacter spp., что создает потенциальные сложности для терапии. Чувствительность P. shigelloides ко всем тестируемым препаратам и вариабельная устойчивость Aeromonas spp. подчеркивают важность регулярного мониторинга резистентности, поскольку профили чувствительности могут значительно различаться в зависимости от региона и методов ведения хозяйства.

В заключение, данное исследование представляет собой первое комплексное описание вспышки геморрагической септицемии у молоди русского осетра, вызванной ассоциацией бактерий Aeromonas spp., Citrobacter spp. и Plesiomonas shigelloides, с детальной макроскопической и гистологической характеристикой патологического процесса. В работе впервые зафиксировано присутствие Flavobacterium succinicans у осетровых, что расширяет существующие представления о спектре потенциальных патогенов этого вида. Полученные данные об актуальных профилях антибиотикорезистентности подчеркивают необходимость внедрения эффективных стратегий управления здоровьем рыб в осетроводстве, основанных на своевременной и точной диагностике, а также рациональном применении противомикробных препаратов. Результаты работы вносят ценный вклад в понимание гистопатологических особенностей и этиологии инфекционных процессов у осетровых, что имеет решающее значение для обеспечения благополучия гидробионтов и устойчивого развития аквакультуры.


Источник: Aquaculture Reports