《Antibiotics》:Cultivable Otic Microorganisms and Antimicrobial Resistance Profiles in Dogs and Cats with Otitis Externa
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背景/目的:猫外耳炎(otitis externa, OE)的微生物学特征在文献中的描述不如犬外耳炎充分。本项基于实验室的回顾性研究描述了来自112只患有外耳炎的动物(46只犬和66只猫)的可培养耳道微生物及其抗菌药物耐药(antimicrobial resi
背景/目的:猫外耳炎(otitis externa, OE)的微生物学特征在文献中的描述不如犬外耳炎充分。本项基于实验室的回顾性研究描述了来自112只患有外耳炎的动物(46只犬和66只猫)的可培养耳道微生物及其抗菌药物耐药(antimicrobial resistance, AMR)情况。方法:共204株存档分离株通过基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)鉴定至物种水平。细菌分离株采用基于菌种特异性药敏面板的纸片扩散法进行抗菌药物敏感性试验(antimicrobial susceptibility testing, AST)。基于记录计算多重抗生素耐药(multiple antibiotic resistance, MAR)指数,并进行基于菌种特异性的探索性多重耐药(multidrug resistance, MDR)类别评估。对表型耐甲氧西林葡萄球菌通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)检测mecA基因。结果:该菌株库包含188株细菌和16株酵母菌。假中间型葡萄球菌(Staphylococcus pseudintermedius)最为常见(30/204;14.7%),其次为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(21/204;10.3%)、大肠埃希菌(Escherichia coli)(20/204;9.8%)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)(17/204;8.3%)和奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)(15/204;7.4%)。在181株具有AST记录的细菌分离株中,171株至少有一个符合MAR计算条件的结果;基于记录的MAR指数均值在犬分离株中为0.341(n = 88),在猫分离株中为0.343(n = 83)。由于药敏面板的异质性和判读标准来源记录不完整,无法进行标准化的合并MDR估计。在28株表型耐甲氧西林葡萄球菌中,19株(67.9%)检出mecA基因,包括8/12(66.7%)假中间型葡萄球菌和11/15(73.3%)金黄色葡萄球菌分离株。结论:本研究记录了犬猫外耳炎存档分离株中多样化的可培养耳道微生物、依赖菌种的抗菌药物耐药谱以及mecA阳性葡萄球菌。这些发现有助于描述伴侣动物耳道分离株的抗菌药物耐药特征,但在涉及局部治疗时应谨慎解读。
论文解读
一、研究背景与意义
外耳炎是伴侣动物常见的炎症性疾病,也是兽医门诊的重要就诊原因,尤其多见于犬。其发病机制涉及多因素,包括原发性病因、易感因素、继发性微生物过度生长或感染,以及耳道的持续性病理改变。尽管微生物通常被视为外耳炎的继发性因素而非原发性病因,但细菌和酵母菌的增殖可加重炎症、促进复发并使治疗复杂化,尤其在慢性病例中更为突出。反复发作可导致耳道进行性重塑,并伴随反复的抗菌药物暴露,给长期疾病控制带来额外挑战。
与外耳炎相关的微生物种群具有多样性。葡萄球菌,尤其是假中间型葡萄球菌,是犬外耳炎中最常分离的细菌之一。铜绿假单胞菌、奇异变形杆菌、大肠埃希菌、链球菌、肠球菌及其他机会性革兰阴性菌也可能参与感染。酵母菌,特别是厚皮马拉色菌,可单独或与其他微生物混合感染。不依赖培养的研究揭示了比常规培养更复杂的耳道微生物群落,但当需要进行抗菌药物敏感性试验时,培养仍然是必不可少的。
既往外耳炎的微生物学和药敏研究主要集中于犬,而猫外耳炎的物种水平细菌鉴定结合药敏数据的信息相对有限。纳入两种宿主动物的研究通常猫的数量远少于犬。此外,复发或慢性外耳炎可能导致反复抗菌药物暴露,而铜绿假单胞菌等微生物对多种抗菌药物类别具有固有耐药性并可获得额外的耐药决定因子。葡萄球菌中耐药性的报道也在不断增加。假中间型葡萄球菌作为犬皮肤和黏膜的常见共生菌及重要的机会性病原体,尤其值得关注,因为耐甲氧西林假中间型葡萄球菌已在国际上出现并传播。耐甲氧西林主要与mecA基因的获得有关,该基因编码改变的青霉素结合蛋白PBP2a,赋予对几乎所有β-内酰胺类抗菌药物的耐药性。耐甲氧西林葡萄球菌常同时对其他抗菌药物类别耐药,进一步限制了治疗选择。这些微生物还具有“同一健康”意义,因为伴侣动物与人类的密切接触可能促进跨物种传播和家庭内持续存在。
准确的物种鉴定对于解读药敏结果和开展流行病学监测至关重要。常规表型方法可能无法可靠区分密切相关的兽医葡萄球菌,特别是中间葡萄球菌群的成员。MALDI-TOF MS可提供快速的物种水平鉴定,对假中间型葡萄球菌及其他具有兽医重要性的细菌表现出良好性能。将物种水平鉴定与药敏试验及临床相关耐药决定因子的靶向分子检测相结合,可更全面地描述与外耳炎相关的可培养微生物。本研究旨在同一实验室框架内平行评估犬和猫外耳炎的可培养微生物多样性、抗菌药物耐药谱及mecA基因检出情况,以弥补猫外耳炎微生物学证据的不足,并为伴侣动物抗菌药物耐药监测提供参考。
二、研究设计与方法
本研究为回顾性实验室研究,纳入2019年6月至2020年6月期间土耳其埃拉泽和科贾埃利两地就诊的112只外耳炎动物(46只犬和66只猫)的存档耳拭子分离株。研究对204株微生物分离株进行MALDI-TOF MS物种水平鉴定,对细菌分离株采用菌种特异性药敏面板进行纸片扩散法抗菌药物敏感性试验,计算基于记录的MAR指数并进行探索性MDR类别评估,对表型耐甲氧西林葡萄球菌通过PCR检测mecA基因。样本来自临床诊断为外耳炎且采样时未接受局部或全身抗生素治疗的动物,双侧耳分别采样记录。
三、研究结果
3.1 研究人群与微生物分离株特征
研究纳入112只外耳炎动物,其中犬46只(41.1%)、猫66只(58.9%)。雄性58只(51.8%),雌性54只(48.2%)。总体中位年龄为1.25岁(范围0.25–9岁),犬中位年龄2.0岁,猫中位年龄1.0岁,犬显著年长于猫(Mann–Whitney U检验,p = 0.0048)。性别分布无显著差异。双侧外耳炎占97.3%(109/112),单侧占2.7%。共回收204株微生物分离株,其中犬107株、猫97株,包括188株(92.2%)细菌和16株(7.8%)酵母菌(10株厚皮马拉色菌和6株白念珠菌)。
3.2 犬猫微生物分布
MALDI-TOF MS鉴定出多样化的可培养微生物。假中间型葡萄球菌最为常见(30/204;14.7%),其次为金黄色葡萄球菌(21/204;10.3%)、大肠埃希菌(20/204;9.8%)、铜绿假单胞菌(17/204;8.3%)和奇异变形杆菌(15/204;7.4%)。犬分离株中假中间型葡萄球菌占优势(19/107;17.8%),猫分离株中假中间型葡萄球菌和大肠埃希菌最为常见(各11/97;11.3%)。表皮葡萄球菌、猫葡萄球菌和腐生葡萄球菌仅在猫中检出,而阴沟肠杆菌复合群、慢乳球菌、木糖葡萄球菌、溶血葡萄球菌和深红沙雷菌仅在犬中检出。由于同一动物可能产生多个分离株且部分菌种数量较少,这些模式仅为描述性观察,不应视为宿主特异性的证据。
3.3 抗菌药物敏感性特征
在181株具有AST记录的细菌分离株中,假中间型葡萄球菌对庆大霉素(60.0%)和四环素(58.6%)的耐药率最高。金黄色葡萄球菌对四环素(76.2%)、阿莫西林–克拉维酸(71.4%,由头孢西丁筛查推断)和红霉素(57.1%)耐药率较高。大肠埃希菌对四环素(65.0%)、氨苄西林(45.0%)、恩诺沙星(40.0%)和头孢他啶(38.9%)耐药率较高,但对阿米卡星和亚胺培南全部敏感。铜绿假单胞菌对恩诺沙星(47.1%)和麻保沙星(35.3%)耐药率较高。奇异变形杆菌对氨苄西林(60.0%)、头孢他啶、庆大霉素和复方磺胺甲噁唑(各53.3%)耐药率较高,但对麻保沙星、阿米卡星和亚胺培南均敏感。
3.4 MAR指数与多重耐药
在171株具有MAR计算条件的分离株中,基于记录的MAR指数均值为0.342(中位数0.333)。犬分离株均值0.341(n = 88),猫分离株均值0.343(n = 83),探索性比较无显著差异(Mann–Whitney U = 3491.0,p = 0.619),但该比较未校正动物内聚类效应。物种层面,粪肠球菌MAR指数最高(0.569),其次为表皮葡萄球菌(0.516)、金黄色葡萄球菌(0.460)和犬链球菌(0.450)。由于药敏面板异质性和判读标准来源不完整,无法获得标准化的合并MDR估计。
3.5 表型耐甲氧西林与mecA基因检测
在28株表型耐甲氧西林葡萄球菌中,19株(67.9%)mecA阳性,其中金黄色葡萄球菌11/15(73.3%)、假中间型葡萄球菌8/12(66.7%)、施莱氏葡萄球菌0/1(0.0%)。犬分离株中mecA检出率14/21(66.7%),猫分离株中5/7(71.4%),差异无统计学意义(Fisher精确检验,p = 1.000)。
四、讨论与结论
本研究的讨论部分指出,假中间型葡萄球菌作为最常见分离菌种与既往文献一致。猫分离株的菌种组成与土耳其其他研究存在差异,提示不同猫群中培养细菌组成的变异。不同优势菌种呈现不同的药敏特征,需要菌种特异性解读。革兰阴性机会菌构成重要组成部分,其药敏结果不能仅凭菌种身份可靠推断。方法学差异影响培养微生物谱的解读,培养所获频率描述的是在所用培养条件下回收的微生物而非完整耳道微生物群落。局部用药与全身用药的折点差异意味着体外耐药结果并不必然预示局部治疗失败。亚胺培南结果不应被解读为支持其在外耳炎中的使用,碳青霉烯类结果需要从抗菌药物管理角度单独考量。铜绿假单胞菌的氟喹诺酮耐药是其主要特征,与既往研究相比存在差异但均不支持假定氟喹诺酮敏感。奇异变形杆菌和大肠埃希菌的耐药模式与既往报道存在异同,提示不应在不同地理人群间直接外推耐药率。葡萄球菌中耐药性呈异质性,物种间差异使得在怀疑甲氧西林耐药时凭经验在葡萄球菌属内进行药敏外推不可靠。表型筛查必须具有物种特异性,因为苯唑西林和头孢西丁在不同葡萄球菌中性能不等效。mecA阳性葡萄球菌的检出具有临床意义,因为mecA介导的耐药损害β-内酰胺类活性并可能与其他类别耐药共存。研究未纳入主人、兽医人员或环境样本,未评估基因组相关性,因此不提供传播证据。MDR解读受限于菌种特异性类别覆盖,异质性面板和超出原始工作表范围的菌种不支持标准化的合并获得性MDR估计。酵母菌占回收微生物的较小比例,因未进行抗真菌药敏试验,仅贡献于可培养微生物多样性描述而非AMR发现。物种水平鉴定提供了超越宽泛分类群组的临床相关信息。
研究结论指出,犬猫外耳炎产生多样化的可培养微生物,假中间型葡萄球菌为总体最常见的菌种。已记录的甲氧西林筛查和mecA检测结果在该菌株库中鉴定出mecA阳性葡萄球菌。药敏记录提供描述性实验室信息,但异质性面板和不完整的判读来源限制了标准化合并比较。研究结果支持菌种特异性报告和在临床背景下的谨慎解读。缺乏细胞学检查和潜在疾病的系统信息限制了对致病性的归因,体外药敏类别不能直接预测局部治疗结局。