Ученые проанализировали геном смертельно опасного, устойчивого к лекарствам патогена

Инфекции, вызываемые микроорганизмами, такими как бактерии и грибки, которые не реагируют на доступные методы лечения, представляют собой все более опасную угрозу для общественного здравоохранения во всем мире. Только в США такие инфекции ежегодно убивают 23 000 человек. Чтобы лучше понять молекулярные механизмы устойчивости, исследователи из Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) в Атланте, штат Джорджия, провели полногеномный анализ необычного бактериального штамма, выделенного от пациента в США. Их результаты опубликованы на этой неделе в mBio, журнале Американского общества микробиологии с открытым доступом.

Этот штамм, изолят Klebsiella pneumoniae, был выделен из инфекции бедра пациента в Неваде, который не ответил на лечение антибиотиками и умер в 2016 году. Этот микроб является одним из первых штаммов K. pneumoniae, о которых сообщили в CDC, которые были устойчивы ко всем 26 доступным для лечения антибиотикам. Бактерии и другие патогены могут развивать устойчивость к лекарствам после многократного воздействия, что означает, что увеличение использования этих методов лечения может фактически усиливать выживающие штаммы.

Исследователи идентифицировали четыре гена, которые, как известно, обеспечивают устойчивость к бета-лактамам — семейству антибиотиков широкого спектра действия. Два из этих генов были обнаружены на хромосоме, а два — на плазмидах, круглых фрагментах ДНК, которые легко передаются от микроба к микробу и часто ответственны за устойчивость. Другие гены, выявленные в анализе, связаны с устойчивостью к фосфомицину, тетрациклинам и другим антибиотикам.

Изолят, изученный в новом исследовании, принадлежит к типу штамма, который распространился по всему миру. Плазмиды, идентифицированные в исследовании, также предполагают, что этот микроб может быть связан с устойчивыми бактериями, о которых сообщалось в других странах, включая Китай, Непал, Индию и Кению.

Геномный анализ предоставит работникам здравоохранения более точную информацию об устойчивых инфекциях. Знание о том, какие штаммы имеют какие гены, может помочь в разработке более точных тестов для использования в больницах и медицинских центрах. Тесты, основанные на полногеномных анализах, могут помочь эпидемиологам распознавать и сдерживать устойчивые штаммы до их распространения.

За последние два года CDC создал в США сеть лабораторий, которые отслеживают появление и распространение устойчивых патогенов, таких как K. pneumoniae. Эти центры предназначены для быстрой идентификации опасных микробов с целью максимально быстрой остановки передачи. Однако угроза устойчивости к противомикробным препаратам никуда не исчезнет, и для борьбы с ней потребуются глобальные усилия.