Общие бактерии, которые вызывают болезни пищевого происхождения, оказались устойчивыми к антибиотикам

        

Министерство здравоохранения Бразилии получило сообщения о 11 524 вспышках болезней пищевого происхождения в период с 2000 по 2015 год, при этом 219 909 человек заболели и 167 умирали от таких заболеваний. Бактерии вызывали большинство вспышек таких заболеваний, включая диарею и гастроэнтерит. Наиболее частыми были Salmonella spp., При этом диагностировано 31 700 случаев (14,4% от общего числа), Staphylococcus aureus (7,4%) и Escherichia coli (6,1%).

Согласно опросу Министерства социального развития, бактерии рода Salmonella были этиологическими агентами в 42,5% лабораторно подтвержденных вспышек заболеваний пищевого происхождения, зарегистрированных в Бразилии в период с 1999 по 2009 год.

Секвенирование целых геномов основных бактерий, вызывающих острую диарею, является исследовательской направленностью для группы в Университете Сан-Паулу во главе с Джулианой Пфример Фалькао, профессором Школы фармацевтической науки Ribeirão Preto в университете (FCFRP-USP) .

В статье, опубликованной в PLOS ONE биомедицинские ученые Аманда Апарецида Серибелли и Фернанда Алмейда, которые принадлежат к лаборатории Фалькао, описывают, как они секвенировали и исследовали геномы 90 штаммов определенного серовара ] Salmonella enterica известный как S. Typhimurium (аббревиатура Salmonella enterica подвид серовара Typhimurium).

90 штаммов были изолированы между 1983 и 2013 годами в Институте Адольфо Лутца в Рибейран-Прету (штат Сан-Паулу, Бразилия) и Фондом Освальдо Крус (Фиокрус) в Рио-де-Жанейро. Они обеспечивают портрет эпидемиологии сальмонеллеза в Бразилии за последние 30 лет из всех регионов страны и были собраны у пациентов с инфекциями пищевого происхождения или из зараженных продуктов питания, таких как домашняя птица, свинина или салат и другие овощи.

«От людей мы получили образцы крови, абсцессы мозга и диарейные фекалии», – сказал Серибелли.

Когда было проверено действие антибиотиков в каждом из 90 штаммов, было обнаружено, что подавляющее большинство из них устойчивы к различным классам антибиотиков, которые являются частью арсенала медицины. В исследовании также было выявлено 39 генов, ответственных за устойчивость к антибиотикам.

В исследовании приняли участие исследователи, связанные с Фиокрузом, Школой аграрных и ветеринарных наук Государственного университета Сан-Паулу (FCAV-UNESP) и Институтом Адольфо Лутца. 90 штаммов S. Typhimurium были секвенированы в Управлении по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) во время докторантуры Алмейды

Сравнительный анализ геномов, транскриптомов и фенотипов S. Typhimurium штаммы, выделенные у людей и продукты питания в Бразилии, были поддержаны Фондом исследований Сан-Паулу – FAPESP, FDA и Министерством образования для развития факультета (CAPES).

сальмонеллез

Сальмонелла состоит из двух видов, S. bongori и S. enterica . Последний тип типа, с большим количеством подвидов и сероваров, которые вызывают больше инфекций пищевого происхождения, чем любые другие виды в Бразилии и во всем мире. Человеческий и животный кишечный тракт является основным природным резервуаром для этого патогена с птицей, свининой и родственными продуктами питания, служащими основными переносными векторами.

Шесть подвидов S. enterica подразделяются на 2600 сероваров. Серовар (короткий для серологического варианта) представляет собой отдельную вариацию в пределах вида бактерий или вируса, характеризующихся наличием того же количества специфических поверхностных антигенов.

Наиболее важный подвид S. enterica с эпидемиологической точки зрения S. enterica подвид enterica, который вызывает пищевую инфекцию, известную как сальмонеллез. Симптомы – диарея, лихорадка, судороги в желудке и рвота.

S. enterica подвид. Энтерика была основной причиной 31 700 случаев сальмонеллеза, зарегистрированных в Бразилии в период между 2000 и 2015 годами. Наиболее часто выделяющимися сероварами этого подвида являются S. Typhimurium и S. Enteritidis .

S. Enteritidis является одним из ведущих сероларов, вызывающих сальмонеллез. Он впервые распространился на пандемию, начатую в Европе в 1990-х годах. S. Typhimurium был самым распространенным сероваром перед пандемией и продолжал вызывать инфекции.

Согласно Алмейде, все 90 штаммов, проанализированных в исследовании, принадлежали S. Typhimurium . Другой исследователь в FCFRP-USP (также работающий в Лаборатории клинической, токсикологической и броматологической аналитики университета) в настоящее время проводит секвенирование и анализ образцов, содержащих серовар S. Enteritidis .

Алмейда взяла 90 штаммов S. Typhimurium в США в 2015 году. «Их геномы были секвенированы в Центре продовольственной безопасности и прикладного питания FDA в Мэриленде под наблюдением исследователя Марка У. Алларда», – сказал он.

S. В геноме Typhimurium содержится 4,7 миллиона пар оснований. Краткая рефлексия говорит нам, что исследование породило гору данных, более конкретно 423 миллиона оснований, соответствующих сумме 90 геномов.

После его возвращения в Рибейран-Прето Алмейда работал с Серибелли по сравнительному анализу геномов различных штаммов, чтобы понять их разнообразие и эволюционные отношения между ними.

Согласно Алмейде, используемая технология была высокопроизводительной генотипированием с SNP (выраженные «срезы» и короткие для однонуклеотидных полиморфизмов), что позволило им идентифицировать генетический состав (генотип) каждого штамма посредством последовательности ДНК , SNP являются наиболее распространенными маркерами генетической вариации. Филогенетические результаты отделили 90 штаммов S. Typhimurium на две группы, A и B.

«Группа образцов, собранных из пищи, отличалась от группы, собранной от людей», – пояснил Серибелли. «Пищевые изоляты были распределены между группами А и В в относительно одинаковом количестве, что свидетельствует о том, что в Бразилии циркулирует более одного подтипа в пищевых продуктах. Изоляты человека были более распространены в группе В, предполагая, что конкретный подтип, вероятно, адаптировался к людям»

В другой важной части их исследований, финансируемых FAPESP, ученые измеряли резистентность к антибиотикам в каждом из 90 штаммов. Согласно исследованию, 65 (72,2%) штаммов оказались устойчивыми к сульфонамидам, 44 (48,9%) – стрептомицину, 27 (30%) – тетрациклину, 21 (23,3%) – гентамицину и семи (7,8%) – цефтриаксону, цефалоспориновый антибиотик.

Происхождение сопротивления

. Анализ SNP выявил 39 генов устойчивости к различным классам антимикробных или антибиотиков, таких как аминогликозид, тетрациклин, сульфонамид, триметоприм, бета-лактам, фторхинолон, феникол и макролид. Точечные мутации также были обнаружены в некоторых генах, таких как gyrA, gyrB, parC и parE.

«Поразительно, что S. Typhimurium устойчив к антибиотикам, которые можно использовать для лечения этой болезни», – сказал Серибелли. «Эти препараты доступны врачам для борьбы с инфекциями, которые проявляют резистентность. Это вторая линия защиты, когда микроорганизмы не убиты иммунной системой пациента, поскольку сальмонеллез обычно самоограничен и не требует использования антибиотики. Основная проблема заключается в том, когда это не удается, и бактерии становятся инвазивными ».

Еще один момент, привлекший внимание ученых, – это разница между сопротивлением штаммов в течение 30-летнего периода отбора проб. «Образцы S. Typhimurium собранные в середине 1990-х годов, показали большую устойчивость к антибиотикам, чем образцы из более поздних лет, что можно объяснить появлением в начале 1990-х годов серовара S. Enteritidis который с тех пор стал одной из основных причин заражения сальмонеллой », – сказал Серибелли.

S. Enteritidis известен с 1950-х годов, но какое-то время он вызывал меньше случаев заболевания. Это было радикально изменено S. Enteritidis которая началась в конце 1980-х – начале 1990-х годов в Европе, а затем распространилась по всему миру.

«С тех пор S. Enteritidis был одним из самых распространенных сероваров в Бразилии и во всем мире. В результате это серовар, который в случае необходимости можно также бороться с антибиотиками», – сказал Серибелли.

Согласно Алмейде, S. Typhimurium остается одним из основных сероваров, изолированных от людей, животных и продуктов питания в Бразилии и во всем мире.

На момент S. Enteritidis в середине 1990-х годов, количество резистентных штаммов, по-видимому, уменьшилось по сравнению с числом, распространенным до 1990-х годов, но была ли увеличена вирулентность этих штаммов, чтобы они могли адаптироваться к этой новой нише.

«Ключевым нахождением этого исследования является обнаружение большого количества генов устойчивости в образцах, учитывая, что они были изолированы от людей и продуктов питания. Это указывает на очень значительный риск загрязнения в Бразилии сегодня из пищевых продуктов, содержащих штаммы сальмонеллы, которые устойчивы к противомикробным препаратам », – сказал Алмейда.

Источник:

http://agencia.fapesp.br/isalmonella-i-found-to-be-resistant-to-different-classes-of-antibiotics/29128 /

      

Source link