Ученые создали карту эволюции больничной супербактерии

Не только современные больницы и лечение антибиотиками виноваты в появлении устойчивых к лекарствам штаммов бактерий. Новое исследование показало, что на появление некоторых резистентных бактерий повлияло давление естественного отбора.

Используя технологии анализа и секвенирования ученые создали график эволюции бактерии Enterococcus faecalis. Это распространенная бактерия, которая способна развить устойчивость к антибиотикам. Другой пример больничной инфекции, устойчивой к антибиотикам, метициллинрезистентный золотистый стафилококк.

Результаты, опубликованные сегодня в Nature Communications, показывают, что эта бактерия E. faecalis обладает способностью очень быстро адаптироваться к давлениям отбора. Например, к использованию химикатов в сельском хозяйстве, а также разработке новых лекарств, которые вызвали появление различных штаммов одной и той же бактерии. Из-за своег широкого распространения, ученые предлагают проверять людей на наличие этого типа бактерий при поступлении в больницу так же, как и на другие супербактерии. Цель — снизить вероятность развития и распространения инфекции в системе здравоохранения.

Enterococcus faecalis — это обычная бактерия, которая у большинства людей обнаруживается в кишечном тракте и не причиняет вреда хозяину. Однако, при ослаблении иммунитета и попадании в кровоток и она способна вызвать серьезные осложнения.

В больницах чаще встречаются устойчивые к антибиотикам штаммы E. faecalis, и первоначально считалось, что широкое использование антибиотиков и других средств контроля в современных больницах привело к развитию этих штаммов.

В новом исследовании ученые из института Wellcome Sanger, университета Осло и Кембриджского университета проанализировали около 2000 образцов E. faecalis с 1936 года по настоящее время. Они использовали изоляты кровотока пациентов и образцы стула животных и здоровых людей.

Используя секвенирования генома (включая хромосомы и плазмиды) с использованием технологии Oxford Nanopore команда нанесла на карту эволюционный путь бактерии. Кроме того, они создали временную шкалу и карту развития её различных штаммов. В том числе те, которые сегодня признаны устойчивыми к антибиотикам.

Выяснилось, что резистентные штаммы появились раньше, чем полагали ученые. Это произошло до широкого использования антибиотиков.

Исследователи обнаружили, что земледелие и ранние медицинские практики, такие как использование мышьяка и ртути, повлияли на эволюцию некоторых штаммов. В дополнение к этому, у диких птиц были обнаружены штаммы, похожие на устойчивые к антибиотикам варианты, которые сейчас угрожают больницам. Исследование показало, как успешно этот вид бактерий адаптируется и легко превращается в новые штаммы.

Наталя Півень

Випускниця факультету журналістики Львівського національного університету ім. І. Франка. Починала із роботи у регіональних ЗМІ. В команді Svoboda.ua з квітня 2022 року.