Метод метагеномики выявил неизвестные причины диареи у детей

Исследователи, используя передовые методы метагеномики, обнаружили, что традиционные культуральные лабораторные тесты могут ошибочно определять микробную причину диарейных заболеваний у детей почти в половине случаев. Исследование на образцах от детей в Эквадоре также показало, что распространённый штамм бактерии E. coli может быть более вирулентным, чем считалось ранее.

Эта работа, использовавшая несколько независимых доказательств для определения микроба, вызывающего изменения в микробиоме кишечника во время эпизода диареи, важна для внедрения новых диагностических технологий, которые могут позволить персонализированное лечение кишечных заболеваний.

Исследование, проведённое учёными из Технологического института Джорджии, Школы общественного здравоохранения Роллинса Университета Эмори и Университета Сан-Франсиско в Кито, финансировалось Национальным институтом аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID). Его цель — понять, как энтеропатогены и микробиом кишечника различаются в условиях городской и сельской местности Эквадора.

Ключевые выводы:

• Расхождение с традиционными методами: В 50% случаев, когда культуральный метод указывал на E. coli как на возбудителя, метагеномный анализ не подтверждал этого, предполагая иную причину (например, энтеровирус).
• Новый взгляд на патогенность: Обнаружение так называемого «патогенного E. coli» в стуле не всегда означает, что он вызвал болезнь. Метагеномный подход позволяет оценить фактическую патогенность микроорганизма.
• Неожиданная вирулентность штамма DAEC: Штамм диффузно-адгезивной E. coli (DAEC), обычно не считающийся высоковирулентным, был связан с большим количеством человеческой ДНК в образцах. Это указывает на возможное повреждение клеток эпителия ЖКТ.
• Комплексный подход: Метод объединяет несколько линий доказательств: относительную численность патогена, уровень клональности популяции, наличие факторов вирулентности и влияние на естественный микробиом кишечника.

Значение и перспективы:

По словам профессора Костаса Константинидиса, понимание изменений в микробиоме помогает увидеть, как разные штаммы вызывают различную патогенность. Частые инфекции могут влиять на рост и развитие ребёнка.

Метагеномная методика закладывает основу для персонализированной медицины, позволяя подбирать терапию с учётом специфики микроба, включая его вирулентность и профиль антибиотикорезистентности. Технология работоспособна и быстра, но для её широкого внедрения необходимы подготовленные кадры.

«В следующие 5 или 10 лет мы увидим значительные изменения в клиническом внедрении этих новых методик, что в долгосрочной перспективе приведёт к инновациям в диагностике и лечении», — отметил Константинидис.

Исследование опубликовано 4 октября в журнале Applied and Environmental Microbiology.