Как MRSA адаптируется к межвидовой смене хозяина

Подготовила Анна Соколенко

В процессе эволюции у многих патогенных бактерий выработалась способность выживать в организме нескольких видов хозяев. Например, широко распространенный в природе метициллинрезистентный Staphylococcus aureus (MRSA) является возбудителем смертельно опасных заболеваний человека, крупного рогатого скота, домашней птицы, коз, овец, кроликов и т.д. Причем известен как внутрибольничный (MRSA), так и бытовой (CA-MRSA) вариант патогена. Межвидовая передача вирулентных устойчивых штаммов создает угрозу для здоровья человека. Наибольший практический интерес представляют исследования, направленные на понимание механизмов адаптации при межвидовом переходе хозяин/хозяин и выявление основного резервуара возбудителя в природе.

Именно такие исследования провела группа ученых из медицинских и ветеринарных университетов Англии, Австралии, Нидерландов и Финляндии. В Nature Ecology & Evolution опубликован анализ полногеномного секвенирования 800 штаммов золотистого стафилококка, выделенных от человека, домашних животных и птиц. С помощью полногеномного секвенирования изучали генетические изменения, которые способствуют выживанию при смене организма-хозяина. Популяционно-генетический подход показал, что основными резервуарами золотистого стафилококка в природе являются человек и крупный рогатый скот. Именно между ними происходит наиболее частая межвидовая смена хозяина, которая сопровождается горизонтальным переносом генов, необходимых для выживания в новой экологической нише. Приобретение генов устойчивости к антибиотикам зависит от того, какие препараты распространены для лечения в популяции человека и популяции животных. Генетическая адаптация влечет за собой фенотипические изменения, например, в метаболизме углеводов: штаммы S.aureus, выделенные от крупного рогатого скота, активнее метаболизируют лактозу, чем штаммы, полученные от человека.   

Популяционно-генетический подход на большой выборке штаммов из различных источников позволил вскрыть ключевые механизмы выживания MRSA в различных экологических нишах, обнаружить основной резервуар возбудителя в окружающей среде и определить влияние хозяйственной деятельности человека на эволюцию патогена.

Источник

Richardson E.J. et al. // Gene exchange drives the ecological success of a multi-host bacterial pathogen // Nature Ecology & Evolutionvolume 2, pages1468–1478 (2018). DOI: 10.1038/s41559-018-0617-0