Эволюция штаммов E. coli от сельскохозяйственных животных к человеку

Исследования показывают, что генетический материал бактерий кишечной палочки сельскохозяйственных животных, включая домашнюю птицу, может способствовать развитию смертельных пандемических штаммов у людей.

E. coli обычно живут в виде безвредных бактерий в желудочно-кишечном тракте птиц и млекопитающих, но также обитают в таких средах, как вода и почва, а также в пищевых продуктах, таких как мясо индейки и курицы. E. coli является основным источником инфекций мочевыводящих путей, а также может привести к сепсису и менингиту.

Новый лекарственно-устойчивый штамм E. Coli

Исследование, проведенное Технологическим университетом Сиднея, было направлено на то, чтобы лучше понять эволюцию и геномные характеристики нового штамма кишечной палочки, известного как ST58, который находится на подъеме, особенно в некоторых частях Европы, и который также является более устойчивым к лекарственным препаратам.

Доктор Кэмерон Реди из университета сказал: «Наша команда проанализировала геномы E. coli ST58 из более чем 700 источников человека, животных и окружающей среды по всему миру, чтобы найти ключ к разгадке того, почему это является новой причиной сепсиса и инфекций мочевыводящих путей. Мы обнаружили, что E. coli ST58 свиней, крупного рогатого скота и кур содержат фрагменты генетического материала, называемые плазмидами CoIV, которые характерны для этого штамма болезнетворной кишечной палочки».

Плазмиды представляют собой крошечные двухцепочечные молекулы ДНК, отделенные от бактериальной хромосомы, которые могут независимо реплицироваться и передаваться между различными штаммами E. coli, способствуя развитию вирулентности. Согласно исследованию, приобретение плазмид CoIV может стимулировать штаммы E. coli вызывать дополнительные кишечные инфекции у людей, а также повышать вероятность устойчивости к противомикробным препаратам.

«Зооноз, особенно в отношении кишечной палочки, не следует рассматривать просто как передачу возбудителя от животного к человеку», — сказал соавтор исследования, профессор Стивен Джорджевич. «Скорее, это следует понимать как сложное явление, возникающее из-за обширной сети взаимодействий между группами кишечной палочки (и других бактерий) и селективного давления, с которым они сталкиваются как у людей, так и у животных», – сказал он.

Домашняя птица как часть эволюции этого патогена

Полученные данные свидетельствуют о том, что все 3 основных сектора животноводства (птица, крупный рогатый скот и свиноводство) послужили фоном для эволюции и появления этого патогена.

По словам доктора Рейда, исследование имеет широкие последствия для политики общественного здравоохранения, которая охватывает пищевую промышленность, ветеринарию и клинические учреждения.

«В идеале, с появлением и широким распространением технологии секвенирования генома, в будущем общественное здравоохранение по инфекционным заболеваниям может перейти к преимущественно активной дисциплине, когда системы геномного наблюдения смогут предсказывать появление патогенов и информировать об эффективных вмешательствах».

Чтобы такая система работала, необходимо постоянное сотрудничество между правительственными организациями, органами общественного здравоохранения, производителями продуктов питания и клиницистами, и оно будет включать наблюдение за различными нечеловеческими источниками микробов.

«Это будет включать домашних и диких животных (особенно птиц), пищевые продукты, канализацию и водные пути, что называется подходом «Единое здоровье». У некоторых микробов, таких как ST58 E. coli, очень мало барьеров между этими все более взаимосвязанными хозяевами и окружающей средой.

«Система эпиднадзора за геномными патогенами «Единое здоровье» станет революцией в общественном здравоохранении и многое сделает для того, чтобы разрушить исторически ориентированные на человека подходы, лишенные связи с окружающим миром».

* Роль плазмид CoIV в эволюции патогенной Escherichia coli ST58 была опубликована в журнале Nature Communications.


Источник: pticainfo.ru