Ученые объяснили причину устойчивости сальмонелл к антибиотикам

Наличие у сальмонелл особых клеточных структур – плазмид, которые определяют устойчивость бактерий сразу к нескольким антибиотикам – доказывает новое исследование ученых подведомственного Россельхознадзору Всероссийского государственного Центра качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов (ФГБУ «ВГНКИ»). Статья с результатами исследования опубликована в свежем номере №319 International Journal of Food Microbiology.

Ученые объяснили причину устойчивости сальмонелл к антибиотикам
Фото: Александр Плонский / «ВиЖ»

Научная работа подтверждает глобальное распространение таких плазмид у сальмонелл серотипа Infantis, пояснили изданию «Ветеринария и жизнь» авторы исследования – сотрудники ФГБУ «ВГНКИ».

Ученым удалось выявить и описать три pESI-подобные плазмиды в выделенных из куриного мяса изолятах сальмонелл. Все плазмиды содержали от двух до пяти генов устойчивости к антибиотикам. Всего в изученных pESI-подобных плазмидах научные сотрудники ВГНКИ обнаружили шесть генов, ответственных за антибиотикорезистентность сальмонелл: aadA1, blaCTX-M-14, dfrA14, sul1, tetA/tetR, tetM.

«Наличие этих генов объясняет наблюдаемую устойчивость изолятов бактерий к разным лекарственным средствам: аминогликозидам, цефалоспоринам, триметоприму, сульфаниламидам, тетрациклинам», – пояснили в ФГБУ «ВГНКИ».

В изученных изолятах бактерий ученые также обнаружили мутацию в хромосомном гене фермента ДНК-гиразы gyrA. Эта мутация отвечает за устойчивость сальмонелл к фторхинолонам, критически важным для медицины антибиотикам.

Биоинформатический поиск в базах данных выявил: сальмонеллы с pESI-подобными плазмидами были обнаружены в разных странах как в пищевых продуктах, так и в образцах биоматериала от диких птиц и от человека.

«Установлена также высокая видовая специфичность этой плазмиды, то есть ее наличие характерно именно для сальмонелл серотипа Infantis», – добавили в ФГБУ «ВГНКИ».

Какие факторы определяют устойчивость бактерий к антибиотикам

Гены устойчивости к антибиотикам у сальмонелл и других бактерий часто находятся в плазмидах. Плазмиды – небольшие кольцевые молекулы ДНК. Они есть у некоторых бактерий помимо основной, хромосомной молекулы ДНК. Если основная молекула ДНК содержит главную информацию о бактерии (ее строение, размножение), то плазмида дает микробу преимущества – например, обеспечивает повышенную устойчивость в окружающей среде. Плазмиды есть не у всех бактерий.

Одна бактерия может передавать плазмиду с генами устойчивости другой при соприкосновении их клеток, то есть с помощью горизонтального переноса. В процессе такого переноса возможна передача плазмид даже неродственным видам бактерий. Так, сальмонеллы могут передавать свои плазмиды бактериям в микробиоте человека.

В 2014 году ученые из Тель-Авивского университета и медицинского центра «Шиба» в Израиле выявили и описали новую плазмиду в клетках устойчивых к антибиотикам сальмонелл серотипа Infantis. Исследователи назвали плазмиду pESI и предположили, что именно эта структура играет ключевую роль в широком распространении устойчивых к антибиотикам сальмонелл серотипа Infantis в Израиле.

Плазмида pESI обеспечивает бактерии устойчивость одновременно к тетрациклину, сульфаниламидам, триметоприму, а также повышает общую устойчивость сальмонелл в окружающей среде. Плазмиды, подобные pESI, позже были обнаружены у изолятов S. Infantis, выделенных в Италии, США, Швейцарии, Японии и Венгрии.

С 2017 года сотрудники ФГБУ «ВГНКИ» изучают устойчивость к антибиотикам бактерий, выделенных из продуктов животного происхождения, в том числе из куриного мяса. Если изолят бактерии оказывается устойчив сразу к нескольким антибиотикам, ученые проводят его полногеномное секвенирование. Так произошло и с несколькими изолятами резистентных сальмонелл Salmonella enterica серотипа Infantis, выделенными из куриного мяса. В результате секвенирования ученые обнаружили у сальмонелл характерные клеточные структуры – pESI-подобные плазмиды, описанные раньше исследователями в других странах.

Чем опасна устойчивость бактерий сальмонелл к антибиотикам

Бактерии рода Salmonella широко распространены на планете и вызывают болезни у человека, сельскохозяйственных и диких животных. Сальмонеллы – одна из основных причин болезней пищевого происхождения, которые сопровождаются повышением температуры, тошнотой, рвотой, диареей. Чаще всего человек заражается сальмонеллами при употреблении в пищу инфицированного мяса птицы, яиц или молока.

В большинстве случаев симптомы болезни проходят относительно легко, без специального лечения. Но в 2–3% случаев сальмонеллез протекает в тяжелой форме и может представлять угрозу для жизни. Тогда пациентам необходим прием антибиотиков. Однако сальмонеллы могут быть устойчивы к действию антибиотиков, и тогда лечение инфекции осложняется.

Еще по теме
События, 11 июня 2020, 8:44
Читайте также: