Секвенирование генома показало, как сальмонелла занимает нишу в свиноводстве

Варианты патогенов, такие как сальмонелла, представляют угрозу для здоровья людей и животных.

Чтобы лучше понять эту угрозу, коллаборация под руководством профессора Роба Кингсли из Института Квадрам и профессора Марка Стивенса из Института Рослина совместно с учёными из Института Эрлхэм изучила распространённые варианты сальмонеллы у свиней в Великобритании. Их исследование, опубликованное в журнале Communications Biology, показало, что, несмотря на чрезвычайно близкое родство, варианты могут оказывать очень разное влияние на здоровье свиней и представлять разный риск для безопасности пищевых продуктов.

Salmonella Typhimurium — один из самых распространённых типов сальмонеллы, вызывающий гастроэнтерит у людей, часто из-за употребления недостаточно приготовленной свинины или перекрёстного загрязнения. Этот патоген также наносит ущерб свиноводству, влияя на здоровье и продуктивность животных.

Патогены постоянно эволюционируют, чтобы занять новые экологические ниши. Этому способствует деятельность человека, включая сельскохозяйственные практики и использование лекарств. Секвенирование генома помогает понять эти процессы, выявляя взаимосвязи между вариантами и генетические изменения, влияющие на способность вызывать болезнь или выживать в пищевой цепи.

Исследователи совместно с Агентством по охране здоровья животных и растений и при финансировании Совета по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC) изучили изоляты сальмонеллы от людей и животных.

С помощью полногеномного секвенирования команда обнаружила, что два типа S. Typhimurium, обозначенные как U288 и ST34, циркулируют среди британских свиней с 2003 года. При этом U288 редко связан с инфекциями человека, а ST34 вызывает более половины всех инфекций S. Typhimurium из любых источников.

Эти два типа по-разному заражают свиней, приводя к различной степени колонизации кишечника и окружающих тканей, а также к разной тяжести заболевания в первые дни после заражения. Вариант U288 медленнее рос в лаборатории и был более чувствителен к стрессу, связанному с высыханием, что может влиять на его способность выживать в пищевой цепи.

Анализ генома U288 показал, что этот вариант возник в результате уникального набора изменений за короткий период, вероятно, между 1980 и 2000 годами. Эти изменения могут объяснить его отличия во взаимодействии со свиньями и в пищевой цепи.

«Мы видели подобные изменения у вариантов сальмонеллы, которые адаптировались к конкретным видам хозяев и вызывают более инвазивное заболевание», — сказал профессор Роб Кингсли.

«Одно из интересных открытий — это то, насколько быстро патогены могут адаптироваться и как даже несколько геномных изменений могут привести к совершенно разным исходам болезни», — добавил доктор Мэтт Бон.

«Понимание того, как возникают варианты сальмонеллы, и определение генетических особенностей, ответственных за адаптацию, поможет улучшить диагностику и эпиднадзор, а также оценить риск для здоровья животных и безопасности пищевых продуктов», — заключил профессор Марк Стивенс.