Широкое распространение устойчивости к антибиотикам у бактерий, вызывающих холеру, объясняется обменом генами
Ученые определили источник устойчивости к антибиотикам, возникшей у бактерий, ответственных за продолжающуюся эпидемию холеры в Йемене.
Результаты, опубликованные в Nature Microbiology, подчеркивают важность постоянного геномного надзора за патогенами для мониторинга появления мультирезистентных штаммов.
Вспышка холеры в Йемене — крупнейшая в современной истории, с 2016 года она привела к более чем 2,5 миллионам случаев и как минимум 4000 смертей. Холера — инфекционное заболевание, вызываемое определенными штаммами бактерий Vibrio cholerae (V. cholerae).
Антибиотики помогают сократить продолжительность болезни, снижая риск тяжелых исходов и уменьшая время, в течение которого пациент заразен. Макролиды, класс антибиотиков, широко использовались в Йемене до начала 2019 года для лечения умеренных и тяжелых случаев холеры у беременных женщин и детей.
Однако с 2018 года медики заметили тревожную тенденцию: пациенты перестали реагировать на эти препараты первой линии.
В новом исследовании ученые из Wellcome Sanger Institute, University of Toronto, Institut Pasteur, Sana'a University и их коллеги проанализировали 260 образцов ДНК эпидемических V. cholerae, собранных в Йемене с 2016 по 2019 год, чтобы выяснить причины растущей резистентности.
Команда обнаружила, что тип V. cholerae, содержащий мультирезистентные генетические элементы, стал основным патогеном во время вспышки в Йемене, вероятно, из-за широкого использования антибиотиков.
Во всех образцах эпидемических V. cholerae, протестированных с ноября 2018 года, был идентифицирован новый плазмид — небольшая кольцевая молекула ДНК. Этот плазмид нес гены, кодирующие устойчивость к нескольким клинически используемым антибиотикам, включая макролиды.
Исследователи также обнаружили мультирезистентный плазмид в местных, эндемичных штаммах V. cholerae, не связанных с самой болезнью холеры. Это говорит о том, что разные штаммы способны обмениваться плазмидами, несущими гены устойчивости. Этот процесс был обусловлен сильным селективным давлением из-за массового применения антибиотиков.
Устойчивость плазмида в V. cholerae противоречит обычным механизмам, которые должны были бы его устранить. Эта стабильность делает штамм тревожным фактором в контексте будущих вспышек холеры.
«Этот тип холерного патогена уже был высокоуспешным до 2019 года, вызвав самую большую вспышку холеры в истории. Теперь он показал, насколько адаптивен он перед лицом лекарственного отбора. Мы показали неожиданно стабильное появление нового вида холерного патогена, который сочетает болезнетворные инструменты одного эпидемического штамма с инструментами устойчивости других», — говорит доктор Флоран Лассаль, первый автор исследования.
«Этот штамм холеры, который также был обнаружен в регионе Юго-Восточной Африки, обладает способностью захватывать плазмиды, несущие множественную лекарственную устойчивость. Это неожиданное поведение представляет новую угрозу для борьбы с холерой», — добавляют профессор Франсуа-Ксавье Вей и доктор Мари-Лор Килиси, старшие авторы исследования.
«Без более точных данных этот патоген вряд ли будет искоренен в ближайшее время. Однако с лучшими данными мы можем инициировать фундаментальные изменения, которые значительно улучшат общественное здоровье на местах», — отмечает доктор Абдул-Эла Аль-Харази, директор Национального центра лабораторий общественного здравоохранения Йемена.