Эволюция убийцы: как африканская сальмонелла перешла от кишечных инфекций к заражению крови
Учёные из Ливерпульского университета использовали сочетание методов геномики и эпидемиологии, чтобы понять, как один из типов бактерии Salmonella эволюционировал, став причиной сотен тысяч смертей людей с ослабленным иммунитетом в Африке.
Инфекции кровотока, вызываемые устойчивым к лекарствам типом Salmonella Typhimurium под названием ST313, являются серьёзной проблемой общественного здравоохранения в Африке, где болезнь носит эндемичный характер и ежегодно уносит ~50 000 жизней. Не хватало понимания хронологии ключевых эволюционных событий, которые позволили африканской сальмонелле вызывать заражение крови у людей.
В новой статье, опубликованной в Nature Microbiology, международная группа исследователей изучила две обширные коллекции изолятов сальмонеллы от африканских пациентов с инфекциями кровотока за период с 1966 по 2018 год. Это позволило восстановить эволюционный путь бактерии за 50 лет инфекций в Африке, включая открытие новой линии антибиотикочувствительного ST313.
Исследование возглавил профессор Джей Хинтон из Ливерпульского университета, который изучает сальмонеллу более 30 лет и руководит проектом «10 000 геномов сальмонеллы» — глобальной инициативой по изучению эпидемиологии, передачи и вирулентности инвазивного нетифоидного сальмонеллёза.
Профессор Хинтон заявил: «Благодаря невероятным командным усилиям мы приоткрыли завесу тайны над эволюцией африканской сальмонеллы. Мы надеемся, что, поняв, как эти патогены научились инфицировать кровоток человека, мы будем лучше подготовлены к борьбе с будущими бактериальными эпидемиями».
В ходе исследования учёные секвенировали геномы 680 изолятов сальмонеллы из архивов клинической исследовательской программы Malawi Liverpool Wellcome Trust (MLW) и Института Пастера. На основе этих данных была восстановлена хронология ключевых генетических событий, ответственных за заражение людей с ослабленным иммунитетом S. Typhimurium ST313. Впервые были идентифицированы мутации, повлиявшие на функцию генов в ходе эволюции ST313.
Команда также обнаружила новую линию антибиотикочувствительного ST313, появившуюся в Малави в 2016 году и тесно связанную с вариантами сальмонеллы, вызывающими желудочные инфекции в Великобритании и Бразилии. Исследователи предполагают, что изменения в практике применения антибиотиков в Малави в период с 2002 по 2015 год могли создать «окно возможностей» для возникновения этой новой линии.
Доктор Кейси Пулфорд, выполнившая большую часть работы в рамках своей Ph.D., сказала: «Сочетая мощь геномного анализа с эпидемиологией, клиническими наблюдениями и функциональными исследованиями, мы продемонстрировали ценность комплексного подхода для связи научных исследований с общественным здоровьем».