Знание происхождения и распространения бактерий может предотвратить болезни

Salmonella Typhimurium DT104 — агрессивный тип бактерий, особенно проблемный из-за развившейся устойчивости к ряду противомикробных препаратов и способности быстро распространяться по миру. Используя новую технологию, Национальный пищевой институт Технического университета Дании смог проследить происхождение бактерии и определить, когда у неё развилась резистентность. Эта технология, вероятно, может использоваться для мониторинга новых штаммов бактерий, профилактики и понимания инфекционных заболеваний.

Сальмонелла — одна из пищевых бактерий, вызывающих наибольшее число заболеваний в мире. Вариант S. Typhimurium DT104 — один из наиболее изученных, поскольку он очень агрессивен и быстро распространился. Однако до недавнего времени не было известно, когда он возник и как распространялся.

Подобно раскрытию «холодного дела» с помощью новых технологий, исследователи использовали полногеномное секвенирование и выяснили как время возникновения DT104, так и момент развития устойчивости к распространённым противомикробным препаратам. При полногеномном секвенировании одновременно картируется весь профиль ДНК патогенного микроорганизма.

Генеалогическое древо бактерии

В исследовании проанализировали 315 образцов от людей и животных, собранных с 1969 по 2012 год в 21 стране на шести континентах. Обнаруживая мутации, произошедшие в ДНК с течением времени, учёные построили генеалогическое древо бактерии — филогенетическое дерево.

Из дерева исследователи оценили, что DT104 возник в 1948 году из неидентифицированного источника, а в 1972 году развил устойчивость к ряду противомикробных препаратов. Анализ также выявил глобальные пути передачи бактерии и её распространение между видами животных и к людям.

Подтверждение эффективности программы искоренения у свиней

В 1996 году Дания ввела программу санации стад, инфицированных DT104, чтобы искоренить бактерию в свиноводческих хозяйствах. Программа требовала удаления животных, тщательной очистки и дезинфекции помещений перед заселением свиней, свободных от DT104.

Программу остановили в 2000 году из-за отсутствия доказательств её эффективности. Однако исследование Национального пищевого института показывает, что распространённость DT104 у свиней резко снизилась в 1999 и 2000 годах, подтверждая, что программа имела значительный и желаемый эффект.

Наблюдение и профилактика

Результаты исследования позволили опровергнуть несколько гипотез об эволюции DT104. Исследователи выступают за использование полногеномного секвенирования для лучшего понимания прошлого, чтобы эти знания помогали решать текущие проблемы с антимикробной резистентностью, а также для мониторинга новых бактериальных вариантов с целью предотвращения новых инфекционных заболеваний.