Клон-супербактерия E. coli эволюционировала, чтобы не допустить, чтобы она стала настолько доминирующей, что потенциально могла бы стереть бактерии с лица земли, обнаружили ученые из Университета Бирмингема.
Исследователи исследовали, как и почему клон кишечной палочки под названием ST131, получивший название «супербактерия» из-за устойчивости ко многим лекарствам, стал основной причиной лекарственно-устойчивых инфекций кишечной палочки, но не настолько доминирующим. что он уничтожил другие клоны, не обладающие множественной лекарственной устойчивостью.
Escherichia coli (E. coli) представляет собой тип бактерий, часто встречающихся в кишечнике человека и животных, и является частью нормальной кишечной флоры - бактерий, которые существуют в кишечнике. Существует несколько различных типов кишечной палочки, и хотя большинство из них безвредны, некоторые из них могут вызывать серьезные пищевые отравления или инфекции, в том числе в мочевыводящих путях или кровотоке.
Число случаев заражения кишечной палочкой выросло на 27% с 32 309 в 2012-2013 годах до 41 060 в 2017-2018 годах. Рост был связан с увеличением инфекций, устойчивых к антибиотикам, вызванных так называемыми «супербактериями».
Д-р Алан Макнелли из Института микробиологии и инфекций Бирмингемского университета сказал: «Наиболее широко распространенный в мире клон E. coli, устойчивый ко многим лекарствам, называется ST131.
Ранее проведенное исследование показало, что хотя ST131 появился и быстро распространился в конце 1990-х годов, после появления на сцене он вызывал не более 20% клинических случаев E. coli.
Наше исследование показало, что это происходит из-за типа эволюционного отбора, называемого отрицательным отбором по частоте (NFDS).
По сути, нет никакой выгоды в том, чтобы какой-либо клон стал единственным существующим клоном, поскольку, если бы это произошло, и все другие клоны E.coli исчезли, тогда что-то случилось бы с доминирующим клоном, E.coli исчезла бы. вообще.
После нашего исследования мы теперь знаем, что, хотя постоянно появляются значительно доминирующие лекарственно-устойчивые клоны E. coli, такие как ST131, и другие новые, маловероятно, что какой-либо из них когда-либо исчезнет. чтобы стать полностью доминирующим клоном, потому что этот процесс, называемый NFDS, контролирует баланс во всей популяции кишечной палочки».
Профессор Юкка Корандер из Института Wellcome Sanger в Кембридже, Университета Осло в Норвегии и Университета Хельсинки в Финляндии, сказал, что в рамках исследования ученые также проанализировали почти 1000 геномных последовательностей штаммов внутри ST131, чтобы увидеть, смогут ли они найти какие-либо генетические закономерности, которые могут объяснить, как происходит этот процесс.
Мы обнаружили, что в клоне ST131 было много вариаций в генах, которые позволяют бактериям колонизироваться в кишечнике человека, по сравнению с генами нерезистентных к лекарствам бактерий, которые очень тесно связаны между собой. на ST131, - сказал он.
Если человек собирается получить инфекцию кровотока или мочевыводящих путей от кишечной палочки, это обычно происходит после того, как она колонизировалась в кишечнике, поэтому теперь мы знаем, что генетически что-то случилось с этой супербактерией, что позволяет ей колонизировать кишечник гораздо более конкурентоспособен, чем другие кишечные палочки.
"Если мы сможем понять, почему кишечная палочка с множественной лекарственной устойчивостью конкурирует с нашей резидентной здоровой кишечной палочкой в кишечнике, мы можем попытаться найти способы предотвратить это. Теперь это должно быть в центре внимания. дальнейших исследований."
Исследование, опубликованное сегодня (23 апреля) в журнале mBio, также было проведено в сотрудничестве с Британским обществом антимикробной химиотерапии, Институтом Сангера Wellcome Trust, Лондонской школой гигиены и тропической медицины и Имперским колледжем Лондона..