Диагностика прошлого для прогнозирования будущего инфекций Salmonella

Разные штаммы Salmonella ведут себя по-разному. Новое исследование эволюции микроорганизмов Salmonella направлено на понимание того, как и почему четыре близкородственных штамма эволюционировали в сторону более адаптированного к хозяину инвазивного образа жизни.

Профессор Пол Барроу из Школы ветеринарной медицины и науки вместе с коллегами из Института Сенгера в Кембридже много лет изучал штаммы Salmonella: S. Gallinarum и S. Pullorum у кур и S. Dublin у крупного рогатого скота. Все три штамма вызывают тифоподобные симптомы у кур и скота и тесно связаны с S. Enteritidis — бактерией, вызывающей тяжелое пищевое отравление у людей.

По словам профессора Барроу: «Инвазивные инфекции Salmonella у людей редки, но могут быть тяжелыми и опасными для жизни. Выяснение того, как возникли патогены человека и животных в прошлом, потенциально может позволить нам предсказать, как будут развиваться новые патогены в будущем».

Новое исследование, проведенное в нескольких научных центрах, включая Институт Сенгера и Ливерпульский университет, — «Закономерности эволюции генома, сопровождавшие адаптацию к хозяину у Salmonella» — опубликовано в академическом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Эволюция на уровне микроорганизма

Предыдущие исследования показали, что четыре штамма таксономически и генетически тесно связаны. Текущий секвенирование и SNP-анализ показали, что эволюция шла от более общего типа инфекции к более адаптированному к хозяину типу в результате обмена и потери генов, а также перестройки хромосом, затрагивающей гены поверхностных фимбрий и метаболические пути.

Профессор Барроу пояснил: «Небольшая группа внутри штамма, вызывающего пищевое отравление, S. Enteritidis, была предковой формой для других птичьих групп Salmonella, эволюционировавших в сторону большей адаптации к хозяину по мере потери большего количества генов. Интересно, что это также связано с «образом жизни», включающим инвазивную инфекцию и тифозные заболевания, в отличие от колонизации кишечника, которая более характерна для Salmonella».

Эта информация будет использоваться для выявления тех компонентов бактерий, которые стимулируют иммунный ответ, чтобы начать разработку более эффективных вакцин и других подходов к иммуномодуляции.