Как один штамм MRSA становится устойчивым к антибиотику последней линии

Исследователи выяснили, что делает один конкретный штамм метициллин-резистентного Staphylococcus aureus (MRSA) особенно способным приобретать гены устойчивости, такие как ген устойчивости к ванкомицину — последней линии защиты от внутрибольничных инфекций. Результаты опубликованы 22 мая в онлайн-журнале mBio Американского общества микробиологии.

"Штаммы MRSA являются ведущей причиной внутрибольничных инфекций в США, и клональный кластер 5 (CC5) — это преобладающая линия, ответственная за эти инфекции. С 2002 года в США было зарегистрировано 12 случаев инфекции, вызванной ванкомицин-резистентным S. aureus (VRSA) — и все они были штаммами CC5. Ванкомицин — ключевой препарат последней линии для лечения этих инфекций", — пишут авторы из Гарварда, Массачусетской глазной и ушной больницы в Бостоне, Института Броуда в Кембридже и других учреждений.

Штамм MRSA CC5 приобрел устойчивость к ванкомицину в 12 отдельных случаях. Хотя он еще не получил широкого распространения, риск того, что MRSA в итоге преодолеет даже наши препараты последней линии, очень серьезен. В исследовании ученые секвенировали геномы всех доступных ванкомицин-резистентных штаммов MRSA, чтобы найти, что отличает их от других линий и почему CC5, по-видимому, более искусен в приобретении устойчивости к ванкомицину.

Ключевые генетические отличия штамма CC5:

• Отсутствие оперона bsa: Этот набор генов кодирует лантибиотик бактериоцин — антибиотический белок, который бактерии производят для убийства других бактерий. Это позволяет CC5 хорошо уживаться с другими бактериями при смешанных инфекциях, вместо того чтобы уничтожать конкурирующие организмы. Смешанные инфекции являются питательной средой для обмена генами устойчивости между разными видами организмов.
• Уникальный кластер генов энтеротоксинов: Примерно на месте отсутствующих генов бактериоцина находится уникальный кластер генов, кодирующих энтеротоксины. Эти белки атакуют организм человека-хозяина и, опять же, могут облегчать рост смешанных популяций бактерий в очагах инфекции.
• Мутация в гене dprA: Этот ген влияет на способность усваивать чужеродную ДНК. Мутация может изменять или устранять функцию dprA в штаммах CC5, делая их восприимчивыми к захвату ДНК из внешних источников.

Совокупность этих признаков создает линию S. aureus, оптимизированную для роста именно в тех типах многовидовых инфекций, где возможен перенос генов.

Это делает CC5 опасным организмом в больницах. В условиях постоянного давления антибиотиков штаммы CC5, по-видимому, очень хорошо приспособлены к успеху за счет приобретения новой устойчивости. Частое использование антибиотиков у пациентов стационара может отбирать штаммы вроде CC5, которые обладают повышенной способностью сосуществовать с бактериями, предоставляющими гены устойчивости к антибиотикам.