Биология новой сальмонеллы, вызывающей инвазивные инфекции

Исследователи охарактеризовали новый штамм Salmonella Typhimurium с множественной лекарственной устойчивостью, который вызывает опасные для жизни заболевания в Африке.

Обычно этот тип сальмонеллы вызывает диарею и редко приводит к летальному исходу. Новый штамм (названный ST313) инфицирует уязвимых детей и взрослых во многих регионах Африки к югу от Сахары, приводя к смерти в до 25% случаев (каждый четвертый).

Геномное исследование показало, как генетические изменения превратили эту инфекцию в новую антибиотикорезистентную форму. ST313, по-видимому, лучше приспособлен для заражения людей, устойчив к нескольким широко используемым антибиотикам и может передаваться от человека к человеку.

Тяжелые последствия ST313 наблюдаются преимущественно у лиц с ослабленным иммунитетом (ВИЧ, малярия, недоедание или анемия). Ранее считалось, что это не новая форма, а обычный штамм, пользующийся слабостью пациентов.

Ключевые выводы исследования

• Это новый патоген. Мультирезистентные формы этого смертельного типа S. Typhimurium появились только в последнее десятилетие.
• Адаптация к человеку. Штамм ST313 потерял около 1 из 50 генов по сравнению с "типичным" S. Typhimurium — классический признак адаптации к одному хозяину (в данном случае, человеку). Шесть из десяти участков генома, подвергшихся деградации у ST313, также деградированы у S. Typhi — бактерии, хорошо адаптированной к человеку.
• Новый путь передачи. В отличие от обычного S. Typhimurium, который циркулирует среди животных и попадает к человеку через пищевое отравление, ST313, вероятно, передается в основном от человека к человеку. Это ускоряет его адаптацию.
• Быстрое распространение. За 18 месяцев, начиная с 2002 года, мультирезистентный ST313 стал составлять 95% изолятов S. Typhimurium, идентифицированных в Африке.
• Механизм устойчивости. ST313 приобрел блок генов устойчивости к распространенным антибиотикам через мобильный генетический элемент (транспозон).

Даже при лечении препаратами, к которым у бактерии нет устойчивости, уровень смертности остается чрезвычайно высоким — 25%.

Значение и перспективы

Исследование подчеркивает силу полногеномного анализа для проверки медицинских предположений. Новый эталонный геном ST313 открывает путь для будущих исследований.

Появление ST313 связано с уникально восприимчивыми группами населения. Понимание особенностей таких штаммов и уязвимых популяций может помочь предсказывать возникновение новых патогенов в будущем и разрабатывать против них вакцины.

Два изолята ST313 из доступных баз данных происходят из-за пределов Африки (Индия и Великобритания), и оба были связаны с тяжелым инвазивным заболеванием.