Новое исследование, проведенное учеными из Ливерпульского университета, впервые показывает, как способность бактерий обмениваться генетическим материалом друг с другом может напрямую влиять на появление и распространение инфекционных заболеваний глобального значения.
Это явление, известное как «горизонтальный перенос генов», сыграло роль в развитии глобального кризиса устойчивости к противомикробным препаратам (УПП). Однако динамика переноса УПП через бактериальные популяции и его прямое влияние на заболевания человека изучены недостаточно.
Чтобы узнать больше об этой взаимосвязи, группа исследователей из Ливерпульского университета, Института Сангера Wellcome Trust и Службы общественного здравоохранения Англии объединила эпидемиологическую информацию по случаям с анализом секвенирования всего генома бактерий из этих случаев.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, рассматривались три эпидемии в Англии глобально значимого диарейного возбудителя Shigella в период с 2008 по 2014 год.
Выводы показали, что эпидемии этих типично редких патогенов в Англии были связаны с устойчивостью к антибиотику азитромицину, и что многие из совместно циркулирующих штаммов Shigella несли гены устойчивости к азитромицину на одной и той же плазмиде.
Плазмиды представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые могут переноситься горизонтально между бактериями. Они содержат генетический материал бактерии, но отделены от хромосомной ДНК клетки.
Объединив эту геномную информацию о различных штаммах шигелл с эпидемиологической информацией о вспышках, исследователи смогли продемонстрировать, что перенос плазмиды способствовал новым эпидемиям.
Доктор Кейт Бейкер из Университетского института интегративной биологии сказала: «Благодаря этому исследованию мы смогли показать, что горизонтальный перенос генов может быстро способствовать новым эпидемиям важных патогенов».
"Это означает, что во всех областях исследований УПП, управления общественным здравоохранением и эпиднадзора нам необходимо очень подробно анализировать геномы наших патогенов, чтобы понять эпидемиологию устойчивости к противомикробным препаратам."
Устойчивость к противомикробным препаратам (УПП) представляет собой глобальную эпидемию. В 2014 году Всемирная организация здравоохранения сообщила, что антибиотики, от которых мы зависим, могут устареть. Подсчитано, что к 2050 году смертность, связанная с устойчивостью к противомикробным препаратам, будет уносить до десяти миллионов жизней в год, что превысит количество смертей от рака.