Британские исследователи провели масштабное изучение бактерии, которая за последние столетия претерпела радикальную трансформацию — из безобидного обитателя водоемов она превратилась в опасный патоген, находящийся под особым контролем Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Ученые провели генетический анализ тысяч образцов, чтобы восстановить хронологию и механизмы этой эволюции.
История эпидемических клонов
В мае 2024 года ВОЗ обновила перечень устойчивых к лекарствам бактерий, представляющих наибольшую опасность для человечества. В этот список вошла и Pseudomonas aeruginosa, демонстрирующая резистентность к карбапенемам — мощному классу антибиотиков, включающему пенициллины и цефалоспорины. Интересно, что до XVIII века эта бактерия была совершенно безвредной и обитала в природных водоемах и на растениях. Сегодня же она ежегодно уносит жизни около 500 000 человек, что вынудило ВОЗ присвоить ей статус приоритетного патогена.
Детальное исследование эволюции Pseudomonas aeruginosa было опубликовано в журнале «Наука» 6 июля 2024 года под руководством Виктора Филиппа Дахдале из Института сердца и легких Кембриджского университета. Ученые реконструировали путь развития бактерии за последние 200 лет, проанализировав геномы более 10 000 образцов, взятых у людей, животных и из окружающей среды.
Анализ показал, что за этот период отдельные штаммы бактерии приобрели новые гены, позволившие им адаптироваться к заражению человека. Эти высокоадаптированные версии, названные учеными «эпидемическими клонами», стали ключевыми игроками в распространении инфекций. На сегодня идентифицировано не менее 21 такого клона, и, по оценкам, они ответственны за половину всех случаев заражения этой бактерией.
Обратите внимание: Японские ученые осваивают технологии создания детей из клеток кожи.
Первые эпидемические клоны, вероятно, появились в конце XIX века. Затем, между 1900 и 1950 годами, возникло шесть новых линий, а с 1850 по 2000 год — еще двенадцать, что указывает на ускоряющуюся эволюцию патогена.Условно-патогенная угроза и факторы риска
Исследователи отмечают, что каждый эпидемический клон переживал фазу стремительной экспансии, быстро распространяясь по всему миру. Ученые предполагают, что увеличение частоты таких вспышек может быть связано с ухудшением экологической обстановки, в частности, с загрязнением воздуха, которое способно повышать уязвимость организма к инфекциям. Дополнительными катализаторами распространения выступают интенсивные миграционные потоки и высокая плотность населения в городах.
Pseudomonas aeruginosa классифицируется как условно-патогенная бактерия. Это означает, что она обычно не опасна для людей с крепким иммунитетом, но представляет серьезную угрозу для пациентов с ослабленной иммунной системой, особенно для страдающих муковисцидозом. Авторы исследования смогли даже идентифицировать специфические клоны, которые циркулируют преимущественно среди людей с этим заболеванием.
Особую тревогу вызывает растущая устойчивость эпидемических клонов к антибиотикам. Данная работа подчеркивает острую необходимость в дальнейших, более глубоких исследованиях. Понимание точных механизмов эволюции бактерии является критически важным шагом для разработки новых стратегий по сдерживанию этой глобальной угрозы и созданию эффективных методов лечения.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Не так давно британские ученые провели исследование бактерии, которая изначально была безвредной, но сейчас находится под пристальным наблюдением ВОЗ.