Dynamics of changes in bacteriological and morphometric parameters at decreasing colonization resistance of bird intestine


Cite item

Abstract

Decrease in compensatory mechanisms of natural resistance due to changes in composition of evolutionarily formed microbiocenoses, increases risks of developing a syndrome of excessive growth of antibiotic-resistant microorganisms. The aim of the study was to analyze the dynamics of changes in bacteriological and morphofunctional parameters with a decrease in colonization resistance of the intestine of birds. To assess quantitative and species composition of microorganisms, the colonization index of bacteria isolated from the caecum contents of intestine of clinically healthy and sick birds was considered. The dynamics of changes in morphofunctional parameters during the dissemination of pathogenic bacteria into tissues and organs was studied using cytological and histochemical data. The number of microorganisms isolated from the caecum contents of intestine of sick birds significantly increased, the colonization index of lactose-positive bacteria was 0.247…0.283; lactose-negative bacteria - 0.657…0.730. With excessive bacterial contamination of ileocecal part of intestine and translocation of pathogens outside gastrointestinal tract, signs of dystrophy, necrosis and rejection of epithelial cells of mucous membrane of respiratory and digestive systems developed. The initiation, development and outcome of the infectious process are mediated by stability of homeostasis of susceptible macroorganisms and realization of pathogenic potential of isolates producing adhesive antigens, bacteriocins, hemolysins, and cytotoxins.

About the authors

Ekaterina M. Lenchenko

Russian Biotechnological University (BIOTECH University)

Author for correspondence.
Email: lenchenko.ekaterina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2576-2020
SPIN-code: 9417-0889

Doctor of Veterinary Sciences, Professor, Department of Veterinary Medicine, Veterinary Institute, Veterinary and Sanitary Expertise and Agricultural Security

11 Volokolamsk ave., Moscow, 125080, Russian Federation

Vladislav V. Ponomarev

Russian Biotechnological University (BIOTECH University)

Email: VLADPONOMAREV1404@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4634-4362
SPIN-code: 6825-3493

Graduate Student, Department of Veterinary Medicine, Veterinary Institute, Veterinary and Sanitary Expertise and Agriculture

11 Volokolamsk ave., Moscow, 125080, Russian Federation

References

  1. Gerasimova AO, Novikova OB, Savicheva AA. Avian colibacillosis — current aspects. Veterinary science today. 2023;12(4):284—292. doi: 10.29326/2304-196X-2023-12-4-284-292 EDN: TTSALY
  2. Gromov IN. Pathomorphology and differential diagnostic of avian infectious diseases, accompanied by respiratory syndrome. Veterinary medicine. 2021;(3):3—7. doi: 10.30896/0042-4846.2021.24.3.03-07 EDN: WLGZKC
  3. Galiakbarova AA, Pirozhkov MK. Relationship between immunogenic and antigenic activity of the vaccine against colibacteriosis of animals. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2020;15(2):200—209. doi: 10.22363/2312-797X-2020-15-2-200-209 EDN: LWEOJZ
  4. Dzhavadov ED, Novikova OB, Kraskov DA, Berezkin VA. Avian diseases caused by opportunistic microflora. Effektivnoe zhivotnovodstvo. 2023;(6):8—12. doi: 10.24412/cl-33489-2023-6-8-12 EDN: NEZIJF
  5. Makarov VV. Modern understanding of the causality of infectious diseases. Russian Veterinary Journal. 2023;(3):5—13. doi: 10.32416/2500-4379-2023-3-5-13 EDN: FKMTEQ
  6. Makavchik SA, Smirnova LI, Sukhinin AA, Kuzmin VA. Species diversity of dominant etiologically significant bacteria circulating in industrial poultry. International bulletin of veterinary medicine. 2022;(1):22—26. doi: 10.52419/issn2072-2419.2022.1.22 EDN: ELHFXA
  7. Tambiev TS, Tambieva YG, Duletov EG, Fedorov VK, Tazayan AN, Fedyuk VV, et al. Antimicrobial activity of phytogenic drugs against conditionally pathogenic intestinal microflora of chickens. Actual issues of veterinary biology. 2023;(2):27—31. doi: 10.24412/2074-5036-2023-2-27-31 EDN: NIJDLH
  8. Lenchenko EM, Tolmacheva GS, Kulikov EV. Morphofunctional parameters of the immune system of chickens after dissemination of bacteria Pseudomonas aeruginosa. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2024;19(2):349—357. doi: 10.22363/2312-797X 2024-19-2-349-357 EDN: HPKPBW
  9. Al-M arri T, Al-Marri A, Al-Z anbaqi R, Al Ajmi A, Fayez M. Multidrug resistance, biofilm formation, and virulence genes of Escherichia coli from backyard poultry farms. Veterinary World. 2021;14(11):2869—2877. doi: 10.14202/vetworld.2021.2869-2877 EDN: MRTZIO
  10. Hu J, Afayibo DJA, Zhang B, Zhu H, Yao L, Guo W, et al. Characteristics, pathogenic mechanism, zoonotic potential, drug resistance, and prevention of avian pathogenic Escherichia coli (APEC). Front Microbiol. 2022;(13):1049391. doi: 10.3389/fmicb.2022.1049391 EDN: MRLZUD
  11. Mikhaylov EV, Shabunin BV, Stepanov EM. Morphological structure of immune system organs of industrial poultry. Veterinaria kubani. 2021;(1):13—16. doi: 10.33861/2071-8020-2021-1-13-16 EDN: ZEALQA
  12. Seleznev SB, Sahar EE, Dramou F, Vetoshkina GA, Nikishov AA. Biochemical study of Japanese quail blood: effect of chamomile extract (Matricaria recutita L.). Theoretical and applied problems of agro-industry. 2023;(1):46—49. doi: 10.32935/2221-7312-2023-55-1-46-49 EDN: HIYNBY
  13. Volkov MS, Irza VN, Varkentin AV, Rogolev SV, Andriyasov AV. Results of scientific expedition to natural biotopes of the Republic of Tyva in 2019 with the purpose of infectious disease monitoring in wild bird populations. Veterinary Science Today. 2020;(2):83—88. doi: 10.29326/2304-196X-2020-2-33-83-88 EDN: NYVLOD
  14. Slesarenko NA, Komyakova VA, Stepanishin VV. Morphofunctional substantiation of risk factors for enteropathy in laboratory animals. Veterinary, Zootechnics and Biotechnology. 2019;(8):6—15. doi: 10.26155/ vet.zoo.bio.201908001 EDN: JLMSER
  15. Krivonogova AS, Donnik IM, Isaeva AG, Loginov EA, Petropavlovsky MV, Bespamyatnykh EN. Antibiotic resistance of Enterobacteriaceae in microbiomes associated with poultry farming. Food processing: techniques and technology. 2023;53(4):710—717. doi: 10.21603/2074-9414-2023-4-2472 EDN: TIDAKC
  16. Pankratov SV, Rozhdestvenskaya TN, Sukhinin AA, Ruzina AV. Poultry respiratory syndrome, etiology, diagnostics, measures of control and prevention. Poultry and chicken products. 2021;(4):34—36. doi: 10.30975/ 2073-4999-2021-23-4-34-36 EDN: TFCYYS
  17. Lenchenko E, Sachivkina N, Lobaeva T, Zhabo N, Avdonina M. Bird immunobiological parameters in the dissemination of the biofilm-f orming bacteria Escherichia coli. Vet World. 2023;16(5):1052—1060.
  18. Ahmed AM, Shimamoto T, Shimamoto T. Molecular characterization of multidrug-r esistant avian pathogenic Escherichia coli isolated from septicemic broilers. Int J Med Microbiol. 2013;303(8):475—483. doi: 10.1016/j.ijmm.2013.06.009
  19. Konishcheva AS, Leshcheva NA, Pleshakova VI. Pathogens microbiological spectrum in gastrointestinal pathology in animals. Bulletin of KSAU. 2022;(2):106—112. doi: 10.36718/1819-4036-2022-2-106-112 EDN: ZBABUW
  20. Sivaranjani M, McCarthy MC, Sniatynski MK, Wu L, Dillon JAR, Rubin JE, et al. Biofilm formation and antimicrobial susceptibility of E. coli associated with colibacillosis outbreaks in broiler chickens from Saskatchewan. Front Microbiol. 2022;(13):841516. doi: 10.3389/fmicb.2022.841516 EDN: LKMVSI
  21. Duskaev GK, Lazebnik KS, Klimova TA. Microbial diversity in the cecum of broiler chickens after introduction of coumarin and feed antibiotic into the diet. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2022;17(4):555—566. doi: 10.22363/2312—797X-2022-17-4-555-566 EDN: FUHJBX
  22. Nikitchenko DV, Nikitchenko VE, Andrianova DV, Rystsova EO, Kondrashkina KM. Influence of SUBPRO probiotic on meat productivity of broiler chickens. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2020;15(4):375—390. doi: 10.22363/2312-797X-2020-15-4-375-390 EDN: AHBEKZ
  23. Fisinin VI, Juravel NA, Miftakhutdinov AV. Methodology for determining the effectiveness of introducing new veterinary methods and tools in poultry farming. Veterinary medicine. 2018;(6):14—20. EDN: XOHUDJ
  24. Lenchenko E, Sachivkina N, Petrukhina O, Petukhov N, Zharov A, Zhabo N, et al. Anatomical, pathological, and histological features of experimental respiratory infection of birds by biofilm-f orming bacteria Staphylococcus aureus. Veterinary World. 2024;17(3):612—619. doi: 10.14202/vetworld.2024.612—619 EDN: OSKGWA
  25. Kondrashkina KM, Nikitchenko DV, Nikitchenko VE. Morphometric and chemical parameters of hen carcasses of ‘Smena 9’ cross under different conditions. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2023;18(1):92—104. doi: 10.22363/2312-797X-2023-18-1-92-104 EDN: WRWTUR
  26. Polonsky VI, Sumina AV. Influence of grain physical characteristics on functional value of poultry feed. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2021;16(2):167—175. doi: 10.22363/2312-797X-2021-16-2-167-175 EDN: IUGBFN
  27. Pruntova OV, Rusaleyev VS, Shadrova NB. Current understanding of antimicrobial resistance mechanisms in bacteria (analytical review). Veterinary Science Today. 2022;11(1):7—13. doi: 10.29326/2304-196X-2022-11-1-7-13 EDN: EKXQQK
  28. Laishevtsev AI, Kapustin AV, Smirnov DD, Pimenov NV. Metaprophylaxis of salmonellosis in poultry enterprises: review. International bulletin of veterinary medicine. 2023;(2):32—47. doi: 10.52419/issn2072-2419.2023.2.32 EDN: TUFTPR
  29. Sachivkina NP, Nechet OV, Gashimova IS, Kondrateva DV, Sakhno NV. The effect of farnesol on sensitivity of microorganisms from bacterial-f ungal biofilm to antimicrobial agents in vitro. RUDN Journal of Agronomy and Animal Industries. 2024;19(2):370—382. doi: 10.22363/2312-797X-2024-19-2-370-382 EDN: HBBYLN
  30. Vatnikov Y, Shabunin S, Kulikov E, Karamyan A, Murylev V, Elizarov P, et al. The efficiency of therapy the piglets gastroenteritis with combination of Enrofloxacin and phytosorbent Hypericum perforatum L. International Journal of Pharmaceutical Research. 2020;12(Suppl.2):3064—3073. doi: 10.31838/ijpr/2020.sp2.373 EDN: GIENHY
  31. Ullah R, Qureshi AW, Sajid A, Khan I, Ullah A, Taj R. Percentage incidences of bacteria in Mahseer (Tor putitora), Silver carp (Hypophthalmichthys molitrix) fish collected from hatcheries and local markets of district Malakand and Peshawar of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan. Brazilian Journal of Biology. 2022;84: e251747. doi: 10.1590/1519-6984.25174

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».