Бактерії, що викликають тяжкі форми ентероколіту, пристосувалися до життя в лікарнях, завдяки йому вони все частіше викликають спалахи важковиліковної діареї в їх стінах. Про перспективи поширення цього мікроба і його новому статусі пишуть вчені в журналі Nature Genetics.
В останні роки перед медиками все ширше і гостріше стає проблема появи так званих “супербактерій” – мікробів, стійких до дії одного або декількох антибіотиків.
Серед них є рідкісні збудники інфекцій, так і дуже поширені і небезпечні патогени, такі як золотистий стафілокок (Staphilococcus aureus) або пневмокок (Streptococcus pneumoniae). Виникла реальна небезпека того, що всі антибіотики втратять свою ефективність і медицина повернеться в “темні століття”.
Головні “інкубатори” таких мікробів — лікарні і тваринницькі ферми, де ліки використовуються для прискорення зростання м’ясних порід худоби. І там, і тут зосереджені великі кількості і потенційних носіїв інфекції, і самих бактерій, і антибіотиків, які змушують їх еволюціонувати і не дають “звичайним” бактеріям витіснити менш плідних супермікробів.
Кумар і його колеги відкрили вкрай незвичайний приклад того, як цей процес втручаються не тільки антибіотики, але й інші “продукти” існування цивілізації – “неприродна” дієта і незвично високе зосередження людей, вивчаючи спалахи діареї, що періодично виникають у багатьох госпіталях.
Головним “винуватцем” всіх подібних проблем традиційно виступають мікроби види Clostridium difficile, близькі родичі набагато більш небезпечних і смертоносних бактерій, правцевої палички, а також збудників ботулізму (Clostridium botulinum) та газової гангрени (Clostridium perfringens).
- “Розлом Сан-Андреас” може стати катастрофічною реальністю для США, вважають експерти
- Власники кішок розумніші, ніж власники собак
- М’ясоїдні жаби спустошують Південну Австралію
Існує декілька підвидів цього мікроба, деякі з яких можуть викликати тяжкі шлунково-кишкові інфекції, виділяючи два типи токсинів, що провокують біль у животі і пронос. У більшості випадків хвороба закінчується через кілька днів, проте іноді бактерії проникають в товсту кишку і викликають потужні запалення, що призводить до розвитку важких форм ентероколіту, небезпечних для життя пацієнта.
Якщо мікроб встиг “окопатися” в кишечнику, знищити його досить проблематично, оскільки Clostridium difficile сама по собі стійка до дії більшості антибіотиків і схильна до утворення спор. Ці спори дозволяють мікробу виживати при подорожі через шлунок нових жертв, що сприяє його швидкому поширенню.
Кумар і його колеги провели перший масштабний генетичний “перепис” серед цих мікробів, намагаючись зрозуміти, як виникли недавні спалахи ентероколіту у США та Британії, і з’ясувати, чи відрізнялися їх збудники від інших підвидів Clostridium difficile.
Для відповіді на це питання вчені зібрали проби мікробів в різноманітних куточках цивілізації і природи, починаючи з лікарень і закінчуючи собачими будками і стійлами коней, витягнули з них клостридій і повністю розшифрували їх геноми. У загальній складності, вченим вдалося зібрати зразки понад дев’ять сотень штамів цієї бактерії у трьох десятках країн світу.
Як виявилося, найбільш заразні штами Clostridium difficile помітно відрізнялися від інших підвидів цього мікроба не тільки по влаштуванню своєї ДНК, але і по тому, де вони зустрічалися. Виявилося, що майже всі ці бактерії були знайдені в госпіталях, де нещодавно були спалахи важких форм діареї або ентероколіту.
Вивчення геному цих мікробів показало, що вони близькі до відокремлення від загального древа еволюції з іншими клостридіями і формування нового виду, що спеціалізується на лікарняних інфекціях.
На користь цього, як показали досліди на мишах, говорить те, що дані мікроби придбали нові варіанти генів, відповідальних за перетравлення цукрів та формування спор. Перші допомагають їм харчуватися глюкозою й фруктозою, які присутні в “лікарняній їжі” у великих кількостях, а другі – чинити опір дії знезаражувальним засобам, які використовують в медичних установах.
Що цікаво, ці бактерії з’явилася не зараз і навіть не в минулому столітті. Вони виникли, як свідчать розрахунки вчених, понад 75 тисяч років тому, і з того часу еволюціонують разом з людством, пристосовуючись до нових умов середовища.
Це, як відзначають вчені, цікаве саме по собі, оскільки сам факт існування такої форми Clostridium difficile означає, що культурний і технологічний розвиток людства стали “локомотивом” реальної біологічної еволюції іншої живої істоти. Це означає, що для боротьби з лікарняного діареєю необхідно не активніше дезінфікувати приміщення, а змінювати стиль життя та набори гігієнічних засобів.