Смертельно опасные бактерии обрели противомикробные свойства и уничтожили конкурентов

Ученые из Питтсбургского университета (США) обнаружили, что устойчивый к антибиотикам вид бактерий рода энтерококков Enterococcus faecium, «научился» вырабатывать особый антимикробный пептид и вытеснил другие штаммы в больницах по всему миру.

Хотя Enterococcus faecium (E. faecium) входит в состав нормальной микрофлоры кишечника человека и некоторых животных, этот условно-патогенный микроб стал одним из самых опасных внутрибольничных инфекций. Его устойчивость к антибиотикам, в частности к ванкомицину, приводит к развитию смертельно опасных инфекций у госпитализированных и ослабленных пациентов.

Ученые не раз обращали внимание на появляющиеся и исчезающие штаммы E. faecium в больницах, однако причины таких «рокировок» оставались загадкой. Прояснить картину удалось автором новой научной работы, опубликованной в журнале Nature Microbiology.

Исследовательская группа под руководством Эммы Миллс (Emma Mills) и Дарии Ван Тайн (Daria Van Tyne), проанализировала 710 образцов устойчивых к ванкомицину E. faecium, собранных в одной больнице за шесть лет. Результаты показали, что сначала существовало много штаммов, но со временем их разнообразие стремительно сокращалось.

Например, к концу 2022 года в больнице циркулировало всего три штамма: ST80, ST117 и ST1478, два из которых вырабатывали бактериоцин T8 — специфический белок, подавляющий рост и жизнедеятельность «родственных» конкурентов и забирающий себе все их ресурсы. То есть штаммы E. faecium, вырабатывающие бактериоцин T8 (ST80 и ST117) стали доминирующими и уничтожили других возбудителей.

Чтобы проверить, происходило ли нечто подобное в больницах по всему миру, исследователи сопоставили результаты с глобальной базой данных, в которую вошли 15 тысяч образцов устойчивых к ванкомицину E. faecium, собранных за последние 20 лет. Результаты показали, что подобная «рокировка» наблюдалась повсеместно: штаммы, вырабатывающие бактериоцин T8, вытеснили все остальные.

Выходит, бактериоцины — мощное противомикробное оружие, а их дальнейшее изучение с помощью геномного секвенирования может привести к созданию новых препаратов и методов терапии. Поскольку на первый план вышло всего несколько штаммов, «переиграть» патоген его же оружием будет проще.

Авторы научной работы отметили, что отслеживание эволюции бактерий и своевременное выявление изменений может помочь предотвратить новые вспышки в больницах и спасти жизни пациентов.