Живиться без проблем цукром
Вчені виявили, що бактерія Clostridium difficile, яка інфікує кишечник, еволюціонує до двох окремих видів, один штам яких надзвичайно пристосований для поширення в лікарнях. Дослідники виявили генетичні зміни у цих нових видів, які дозволяють їм процвітати у західній дієті, багатій цукром, переживати звичайні лікарняні дезінфікуючі засоби та легко поширюватися.
Бактерія Clostridium difficile, яка інфікує кишечник і викликає діарею, зараз еволюціонує до двох окремих видів. Одна з цих груп є високопристосованою і швидко поширюється в лікарнях. Дослідники з Інституту Wellcome Sanger, Лондонська школа гігієни та тропічної медицини, та їх співробітники виявили генетичні зміни у нових видів, що дозволяють їм процвітати в багатій цукром західній дієті, переживати звичайні дезінфікуючі засоби, що використовуються в лікарнях, та поширювати легко. Здатний викликати виснажливу діарею, цей вид Clostridium difficile почав з’являтися тисячі років тому і на нього припадає понад дві третини інфекцій C. difficile в охороні здоров’я.
Опубліковане в журналі Nature Genetics 12 серпня, найбільше геномне дослідження C. difficile показало, як бактерії можуть еволюціонувати в новий вид, і демонструє, що воно продовжує розвиватися у відповідь на поведінку людини. Результати можуть допомогти інформувати дієту пацієнта та контролювати інфекції в лікарнях.
Бактерії C. difficile можуть інфікувати кишечник і є основною причиною діареї, асоційованої з антибіотиками, у всьому світі. Хоча хтось здоровий і не приймає антибіотики, мільйони «хороших» бактерій в кишечнику тримають C. difficile під контролем, однак антибіотики знищують нормальні кишкові бактерії, роблячи пацієнта вразливим до інфекції C. Difficile, що потім важко. піддається лікуванню і може спричинити запалення кишечника та сильну діарею.
Бактерії C. difficile, які часто зустрічаються в лікарнях, утворюють стійкі спори, які дозволяють їм залишатися на поверхнях і легко поширюватися серед людей, що робить їх значним навантаженням на систему охорони здоров’я.
Щоб зрозуміти, як розвивається ця бактерія, дослідники зібрали та культивували 906 штамів C. difficile, виділених від людей, тварин, таких як собаки, свині та коні, а також від навколишнього середовища. Шляхом секвенування ДНК кожного штаму та порівняння та аналізу всіх геномів, дослідники виявили, що C. difficile в даний час еволюціонує до двох окремих видів.
Доктор Нітін Кумар, провідний автор дослідження в Інституті Wellcome Sanger, сказав: «Наш широкомасштабний генетичний аналіз дозволив нам виявити, що C. difficile в даний час формує новий вид із спеціалізованою групою для розповсюдження. в лікарняних умовах. Цей новий вид існує вже тисячі років, але це перший випадок, коли хтось вивчав геном C. difficile таким чином, щоб його ідентифікувати. Ця спеціальна бактерія пристосувалась, щоб скористатися перевагами сучасної медичної практики та дієт людини, ще до існування лікарень ".
Живиться без проблем цукром
Дослідники виявили, що цей новий вид, званий C. difficile clade A, становив близько 70 відсотків зразків пацієнтів лікарні, зокрема тих, хто мав лікарняні інфекції. У ньому відбулися зміни в генах, які метаболізують прості цукри, тому дослідники потім вивчали C. difficile у мишей і виявили, що нещодавно з’являються штами колонізували мишей краще, коли їх раціон збагачувався цукром. Крім того, різниця між генами, які беруть участь у формуванні спор, еволюціонувала, пропонуючи набагато вищу стійкість до загальних дезінфікуючих засобів, що використовуються в лікарнях. Ці зміни дозволяють бактеріям легше поширюватися в стаціонарних умовах, викликаючи внутрішньолікарняні інфекції.
Знайомства показали, що в той час як C. difficile Clade A вперше з’явився приблизно 76 000 років тому, кількість різних штамів почало зростати наприкінці 16 століття, до заснування сучасних лікарень. З тих пір ця група процвітала в лікарняних умовах із багатьма штамами, які продовжували адаптуватися та еволюціонувати.
Доктор Тревор Лоулі, також провідний автор дослідження в Інституті Wellcome Sanger, сказав: «Наше дослідження пропонує докази, засновані на геномах та лабораторних тестах, що спосіб життя людини може спричинити утворення бактерій нових видів, тому щоб мати можливість ефективніше поширюватися. Ми показуємо, що штами бактерій C. difficile продовжували еволюціонувати у відповідь на сучасні дієтичні системи та системи охорони здоров’я, і зосередження уваги на дієті пацієнтів та пошуку нових дезінфікуючих засобів може допомогти боротися з цією бактерією ".
Професор Брендан Рен, автор Лондонської школи гігієни та тропічної медицини, сказав: «Ця найбільша колекція та аналіз цілих геномів C. difficile у 33 країнах світу дає нам повне розуміння. Це виявляє важливість геномного нагляду за бактеріями, нарешті, це може допомогти нам зрозуміти, як еволюціонують інші небезпечні патогени, адаптуючись до змін у способі життя людини та режимах охорони здоров’я., які могли б потім інформувати про політику охорони здоров’я ".