Kaitīgas slimnīcas baktērijas attīstījās, reaģējot uz modernām diētām
Clostridioides difficile ir baktēriju forma, kas parasti inficē pacientus slimnīcu vidē pēc tam, kad viņi ir saņēmuši antibiotiku terapiju, kas ir izjaukusi baktēriju līdzsvaru zarnās. Jauns pētījums izskaidro šīs baktērijas attīstību un piedāvā jaunus profilakses un terapijas veidus.
Clostridioides difficile (agrāk pazīstams kā Clostridium difficile) ir galvenais baktēriju infekciju cēlonis slimnīcās.
C. dif. tikai Amerikas Savienotajās Valstīs tikai viena gada laikā izraisīja gandrīz 50 000 infekcijas tikai saskaņā ar Slimību profilakses un kontroles centra (CDC) 2015. gada aplēsēm.
CDC arī zvanu C. dif. "Liels veselības apdraudējums". Tas ir saistīts ar infekciju pavadošo simptomu, īpaši caurejas un sliktas dūšas, smaguma dēļ un tāpēc, ka to ir ļoti grūti ārstēt. Iespējams, ka 15 000 nāves gadījumu ir C. dif. infekcijas katru gadu ASV, saka CDC.
Jauni pētījumi no Wellcome Sanger institūta, Londonas Higiēnas un tropu medicīnas skolas un citām pētniecības iestādēm tagad piedāvā vairāk paskaidrojumu par to, kā C. dif. ir tik labi pielāgojušies slimnīcām un citai videi un kāpēc tos kļuvis tik grūti izskaust.
Pētījumā komanda analizēja C. dif. pēc paraugu savākšanas no dažādiem saimniekiem un vidēm. Rezultāti, kas parādās Dabas ģenētika, paskaidrojiet, kā šīs baktērijas ir attīstījušās un turpina attīstīties.
Pētījuma autori ierosina, ka viņu atklājumi var arī norādīt uz jauniem ceļiem uz profilaksi un ārstēšanu C. dif.
Kartēšana C. dif.Ģenētiskā evolūcija
Savam pētījumam pētnieki sekvencēja un salīdzināja 906 celmu DNS C. dif. No tiem viņi izolēja 761 celmu no cilvēkiem, 166 no dzīvniekiem, ieskaitot suņus, zirgus un cūkas, un 29 celmus no dažādām vidēm.
Paraugi bija no 33 valstīm, lai gan lielākā daļa - pat 465 - bija no Apvienotās Karalistes.
Pēc visu baktēriju paraugu DNS analīzes pētnieki veica intriģējošu atklājumu: C. dif. joprojām attīstās un ir sadalījusies divās sugās. Viens ir pielāgojies, lai viegli iekļūtu slimnīcas vidē un inficētu cilvēku saimniekus.
“Mūsu plašā ģenētiskā analīze ļāva mums to atklāt C. dif. šobrīd veido jaunu sugu, un viena grupa ir specializējusies izplatībai slimnīcu vidē, ”skaidro pirmais kopīgais autors Nitins Kumars, Ph.D.
“Šī jaunā suga pastāv jau tūkstošiem gadu, bet šī ir pirmā reize, kad kāds ir pētījis C. dif. genomus šādā veidā, lai to identificētu. Šīs konkrētās baktērijas tika sagatavotas, lai izmantotu mūsdienu veselības aprūpes praksi un cilvēku uzturu, pirms slimnīcas pat pastāvēja, ”viņš turpina atzīmēt.
Komanda novēroja, ka šī suga - ko viņi sauc C. dif. A klade - veidoja aptuveni 70% paraugu, ko viņi bija savākuši no personām, kuras ievietotas slimnīcā.
Pētnieki arī to atklāja C. dif. A kladē parādījās izmaiņas gēnos, kas virza vienkāršo cukuru metabolismu, kas zinātniekiem deva priekšstatu, ka baktērijas varētu attīstīties saimniekos, kuru uzturā ir daudz cukura.
Eksperiments ar pelēm parādīja, ka šī hipotēze bija pareiza - A kladam piederošās baktērijas labāk spēja kolonizēt dzīvniekus, kuri lietoja diētu, kas bagātināta ar cukuru.
Pētnieku grupa to arī novēroja C. dif. A kladē bija atšķirības gēnos, kas veicina sporu veidošanos, kas padarīja tos izturīgākus pret slimnīcās izplatītiem baktēriju, proti, spēcīgu dezinfekcijas līdzekļu, apkarošanas veidiem.
C. dif. attīstījās līdz ar cilvēku uzturu
Saskaņā ar turpmākajām analīzēm C. dif. A klade parādījās apmēram pirms 76 000 gadiem, un tā sāka vairāk diferencēties un attīstīties ap 1595. gadu. Šī suga joprojām attīstās un pielāgojas, brīdina pētnieki.
"Mūsu pētījums sniedz uz genomu un laboratoriju balstītus pierādījumus tam, ka cilvēka dzīvesveids var izraisīt baktēriju veidošanos jaunām sugām, lai tās varētu efektīvāk izplatīties," atzīmē vecākais autors Trevors Lovlijs, Ph.D.
Ne tikai tas, bet laboratorijas eksperimenti liecina, ka šīs spītīgās baktērijas attīstījās, lai attīstītos ķermeņos, kas gatavoti pēc mūsdienu diētām, kas bagātas ar cukuru.
Kaut arī šie atklājumi parāda, kā C. dif. ir kļuvuši par tik lielu draudu veselības aprūpei, viņi var arī norādīt uz turpmāko ceļu, lai novērstu šo baktēriju inficēšanu neaizsargātās personas, apgalvo pētnieki.
“Mēs parādām, ka C. celmi diff. baktērijas turpina attīstīties, reaģējot uz modernām diētām un veselības aprūpes sistēmām, un atklāj, ka koncentrēšanās uz diētu un jaunu dezinfekcijas līdzekļu meklēšana varētu palīdzēt cīņā pret šīm baktērijām. ”
Trevors Lovlijs, Ph.D.
“Šī visu laiku lielākā kolekcija un analīze C. dif. veseli genomi no 33 pasaules valstīm dod mums pilnīgi jaunu izpratni par baktēriju evolūciju, ”piebilst līdzautors prof. Brendans Vrens.
“Tas atklāj baktēriju genomiskās uzraudzības nozīmi. Galu galā tas varētu palīdzēt saprast, kā attīstās citi bīstami patogēni, pielāgojoties cilvēku dzīvesveida un veselības aprūpes režīmu izmaiņām, kas pēc tam varētu informēt veselības aprūpes politiku, ”viņš ierosina.
