持続性乳房炎を有するヤギの乳の細菌叢に対するエンロフロキサシン処理の効果

Effects of enrofloxacin treatment on the bacterial microbiota of milk from goats with persistent mastitis.

• Richard Costa Polveiro
• Pedro Marcus Pereira Vidigal
• Tiago Antônio de Oliveira Mendes
• Ricardo Seiti Yamatogi
• Magna Coroa Lima
• Maria Aparecida Scatamburlo Moreira

抄録

抗生物質の耐性は、人や動物の健康にとって大きな懸念材料となっている。フルオロキノロン系抗生物質がヒトや獣医学的に広く使用されていることから、世界中で抗菌薬耐性の出現と広がりが急速に進んでいます。ここでは、健康なヤギと持続性乳房炎と診断され、抗生物質エンロフロキサシンを用いて治療されたヤギのサンプルを用いて、ヤギ乳のマイクロバイオームを16S rRNAアンプリコンシークエンシングで分析した。エンロフロキサシンによる治療に臨床的に反応しなかったヤギ11頭と22検体の乳試料のグループを選択した。乳サンプルは、微生物相の変化を確認するために、治療の前後で評価した；最初に授乳した3匹のヤギは、健康な対照群から選択した。健常対照群の乳汁サンプルでは、Staphylococcus属の細菌の種類は多いが、属数が少ないことから、より特異的なニッチに常駐する細菌が存在することが示唆された。また、Firmicutes属の菌種は、研究したグループ間で優勢に異なっていた。処理前の動物から採取したサンプルは、対照群から採取したサンプルよりも、処理後のサンプルの方が新種の数が多かった。これらのマイクロバイオータは新種の細菌を受け取り、対照群との関係で細菌の差がさらに大きくなった。TrueperellaやMannheimiaのようなジェノタイプは、他の属の間では、持続性乳房炎を有する動物からのサンプルで高い豊富さを有していた。持続性慢性乳房炎に対する抗菌薬治療が奏功しなかった場合の複合的な微生物群の活動性を示す顕著な証拠を示した本研究での異菌症は、病原体同定の精度を向上させる必要性を示しており、乳生産牛群における抗生物質治療に関する懸念を強めている。

Antibiotic resistance has become a major concern for human and animal health. As fluoroquinolones have been extensively used in human and veterinary medicine, there has also been the rapid emergence and spread of antimicrobial resistance around the world. Here, we analysed the microbiome of goat milk using samples from healthy goats and those diagnosed with persistent mastitis and treated using the antibiotic enrofloxacin with 16S rRNA amplicon sequencing. We selected a group of 11 goats and 22 samples of milk that did not respond clinically to enrofloxacin treatment. Milk samples were evaluated before and after treatment to verify changes of the microbiota; the three first lactating goats were selected from the healthy control group. The milk samples from the healthy control animals presented a larger abundance of different species of bacteria of the Staphylococcus genus, but a smaller number of different genera, which indicated a more specific niche of resident bacteria. The Firmicutes phylum was predominantly different between the studied groups. Samples from before-treatment animals had a higher number of new species than those from the control group, and after being treated again. These microbiota received new bacteria, increasing the differences in bacteria even more in relation to the control group. Genotypes such as Trueperella and Mannheimia, between other genera, had a high abundance in the samples from animals with persistent mastitis. The dysbiosis in this study, with marked evidence of a complex microbiota in activity in cases of the failure of antimicrobial treatment for persistent chronic mastitis, demonstrates a need to improve the accuracy of pathogen identification and increases concern regarding antibiotic treatments in milk production herds.