Команда из Университета Миннесоты показала, что устойчивые к антибиотикам бактерии Escherichia coli у диких жирафов, скорее всего, происходят из антропогенных источников, таких как местные стада крупного рогатого скота и люди. Исследование опубликовано в Applied and Environmental Microbiology.
«Мы обнаружили, что большинство генов устойчивости к антибиотикам, идентифицированных у E. coli жирафа, ранее были идентифицированы у E. coli как у людей, так и у домашнего скота в Восточной Африке», - сказала автор-корреспондент Элизабет А. Миллер, доктор философии, научный сотрудник Колледжа ветеринарной медицины Миннесотского университета, Сент-Пол. По ее словам, было мало доказательств того, что бактерии передавались между жирафами посредством социальных взаимодействий.
Удивительно, но у жирафов в возрасте трех месяцев и младше вероятность заражения устойчивой к антибиотикам кишечной палочкой выше, чем у жирафов других возрастных групп. «Это особенно удивительно, поскольку новорожденные жирафы питаются исключительно матерями и минимально взаимодействуют с другими членами группы, что позволяет нам предсказать, что они будут иметь низкий уровень воздействия устойчивых бактерий и остаточных антибиотиков в окружающей среде», - сказал доктор Миллер. «Эти результаты позволяют предположить, что между устойчивыми к антибиотикам и чувствительными штаммами E. coli в кишечнике новорожденных жирафов может существовать конкуренция, при этом устойчивые штаммы E. coli имеют селективное преимущество.
То, почему устойчивые к антибиотикам кишечные палочки побеждают чувствительные штаммы, на данный момент является чистой спекуляцией, сказал д-р. Миллер. «Одна интригующая теория относится к генам усвоения железа, которые, как было замечено, встречаются на той же плазмиде, что и гены резистентности», - сказала она. «Бактерии с этими дополнительными генами усвоения железа могут иметь избирательное преимущество в этой обедненной железом среде, и любые гены устойчивости к антибиотикам, связанные с генами устойчивости к железу, будут унесены с собой», - сказала она, отметив, что эта теория ранее была выдвинута. предложено в статье 2004 года в этом журнале.
Исследование способствует научному пониманию того, как гены устойчивости распространяются в естественных экосистемах, сказал доктор Миллер. «Это исследование также подчеркивает потенциальную важность возраста хозяина как предиктора наличия устойчивых к антибиотикам бактерий - по крайней мере, у жирафов. Кроме того, тот факт, что резистентная кишечная палочка чаще выявлялась у новорожденных жирафов, предполагает, что кишечник новорожденного может представлять собой место сложной динамики конкуренции между микробами. Хотя, насколько нам известно, у людей и некоторых домашних животных, особенно у крупного рогатого скота, наблюдались сходные возрастные закономерности, это исследование впервые показало такую поразительную закономерность у диких млекопитающих».
Соавтор Кимберли Вандервол, в то время доктор философии. студентка Калифорнийского университета в Дэвисе провела первую часть исследования в заповеднике дикой природы в Кении, которое объединяет коммерческое разведение крупного рогатого скота с охраной дикой природы, в рамках своей докторской диссертации. Тезис. Она провела наблюдения за поведением с исследовательского автомобиля, чтобы определить принадлежность к социальной группе и передвижения жирафов в пределах заповедника. В то время ее внимание было сосредоточено на том, как социальное взаимодействие влияет на передачу болезни. Это исследование, которое было новым и привело к нескольким статьям, а также к диссертации, вдохновило доктора Миллер на проведение аналогичного исследования бабуинов для получения докторской степени. тезис.
После получения докторской степени д-р Вандервал стала доцентом кафедры ветеринарной популяционной медицины Колледжа ветеринарной медицины Университета Миннесоты, привезя с собой замороженные образцы E.coli, которую она собрала в Кении. Когда доктор Миллер узнала, что доктор Вандервал ищет исследователя с докторской степенью, она немедленно подала заявку.
После того, как д-р Миллер работал в Университете Миннесоты, он использовал стандартные тесты на чувствительность к антибиотикам, чтобы проверить E. coli доктора ВандерВаала на устойчивость к шести антибиотикам, и использовал секвенирование всего генома, чтобы определить гены устойчивости, которые, вероятно, ответственны за наблюдаемую устойчивость. фенотипы. Затем она провела анализ данных, собранных доктором Вандервалсом, в социальных сетях, чтобы выяснить, как эти гены резистентности могут распространяться в популяции жирафов.
«Важно отметить, что мы действительно не знаем, каков риск клинически устойчивых бактерий в дикой природе для людей и домашних животных, если таковой имеется», - сказал доктор Миллер. «Хотя теоретически эти устойчивые бактерии могут распространяться среди людей, учитывая, что они, вероятно, произошли от людей и/или домашних животных, риск для нас, вероятно, минимален. Однако, чтобы полностью понять, как устойчивость к антибиотикам распространяется как на местном, так и на глобальном уровне, нам необходимо иметь представление обо всех резервуарах устойчивости к антибиотикам и потенциальной динамике передачи среди них».