O bežných baktériách, ktoré spôsobujú choroby prenášané potravinami, sa zistilo, že sú odolné voči antibiotikám

Brazílske ministerstvo zdravotníctva dostalo správy o 11 524 ohnísk chorôb prenášaných potravinami v rokoch 2000 až 2015, s 219, Na predmetné choroby ochorelo 909 osôb a 167 zomrelo. Baktérie spôsobili väčšinu ohnísk týchto chorôb, vrátane hnačky a gastroenteritídy. Najčastejšími boli Salmonella spp., s 31, 700 prípadov diagnostikovaných v danom období (14,4% z celkového počtu), Staphylococcus aureus (7,4%), a Escherichia coli (6,1%).

Podľa prieskumu ministerstva sociálneho rozvoja baktérie rodu Salmonella boli etiologickými činiteľmi 42,5% laboratórne potvrdených ohnísk chorôb prenášaných potravinami, hlásených v Brazílii v rokoch 1999 až 2009.

Sekvenovanie celého genómu hlavných baktérií, ktoré spôsobujú akútnu hnačku, sa zameriava na výskum skupiny na univerzite v São Paule pod vedením Juliany Pfrimer Falcão, profesor univerzitnej farmaceutickej školy v Ribeirão Preto (FCFRP-USP).

V článku publikovanom v PLUS JEDEN , biomedicínski vedci Amanda Aparecida Seribelli a Fernanda Almeida, ktorí patria do Falcãovho laboratória, opíšte, ako sekvenovali a skúmali genómy 90 kmeňov špecifického sérovaru Salmonella enterica známy ako S. Typhimurium (skratka z Salmonella enterica poddruh sérovar Typhimurium).

90 kmeňov bolo izolovaných v rokoch 1983 až 2013 v inštitúte Adolfo Lutz Institute v Ribeirão Preto (štát São Paulo, Brazília) a Nadácia Oswalda Cruza (Fiocruz) v Rio de Janeiro. Poskytujú portrét epidemiológie salmonelózy v Brazílii za posledných 30 rokov, pochádzajú zo všetkých regiónov krajiny a boli odobraté od pacientov s infekciami prenášanými potravinami alebo z kontaminovaných potravín, ako je hydina, bravčové mäso, alebo šalát a inú zeleninu.

„Od ľudí, dostali sme vzorky krvi, mozgové abscesy, a hnačkové výkaly, “Povedal Seribelli.

Keď sa testoval účinok antibiotík v každom z 90 kmeňov, zistilo sa, že veľká väčšina bola odolná voči rôznym triedam antibiotík, ktoré sú súčasťou arzenálu medicíny. Štúdia tiež identifikovala 39 génov zodpovedných za rezistenciu na antibiotiká.

Výskumníci spojení s Fiocruz, Na štúdii sa podieľala Škola agrárnych a veterinárnych vied Štátnej univerzity v São Paule (FCAV-UNESP) a Inštitút Adolfa Lutza. 90 kmeňov S. Typhimurium boli sekvenované na americkom Úrade pre potraviny a liečivá (FDA) počas doktorandského pobytu Almeidy.

Porovnávacia analýza genómov, transkriptómy, a fenotypy S. Typhimurium kmene izolované z ľudí a potravín v Brazílii podporila Výskumná nadácia São Paulo - FAPESP, FDA, a Úrad ministerstva školstva pre rozvoj fakulty (CAPES).

Salmonelóza

Salmonella pozostáva z dvoch druhov, S. bongori a S. enterica . Ten druhý je typovým druhom, s veľkým počtom poddruhov a sérovarov, ktoré spôsobujú viac infekcií prenášaných potravinami ako akékoľvek iné druhy v Brazílii a na celom svete. Ľudský a zvierací črevný trakt je hlavným prírodným rezervoárom tohto patogénu, s hydinou, bravčové mäso a súvisiace potravinové výrobky slúžiace ako hlavné prenosové vektory.

Šesť poddruhov S. enterica sú rozdelené do 2, 600 sérovarov. Sérovar (skratka pre sérologický variant) je výraznou variáciou v rámci druhu baktérie alebo vírusu, ktorý sa vyznačuje rovnakým počtom špecifických povrchových antigénov.

Najdôležitejšie poddruhy S. enterica z epidemiologického hľadiska je S. enterica poddruh enterica, ktorá spôsobuje potravinovú infekciu známu ako salmonelóza. Príznaky sú hnačka, horúčka, žalúdočné kŕče, a vracanie.

S. enterica subsp. enterica bola hlavnou príčinou 31. V Brazílii bolo v rokoch 2000 až 2015 hlásených 700 prípadov salmonelózy. Najčastejšie izolovanými sérovarmi tohto poddruhu sú S. Typhimurium a S. Enteritidis .

S. Enteritidis je jedným z popredných sérovarov spôsobujúcich salmonelózu. Prvýkrát sa rozšíril v pandémii, ktorá sa začala v Európe v 90. rokoch minulého storočia. S. Typhimurium bol najrozšírenejším sérovarom pred pandémiou a naďalej spôsobuje infekcie.

Podľa Almeidy patrilo všetkých 90 kmeňov analyzovaných v štúdii S. Typhimurium . Ďalší výskumník z FCFRP-USP (pracuje aj na klinike univerzity, Laboratórium toxikologickej a bromatologickej analýzy) v súčasnosti sekvenuje a analyzuje vzorky obsahujúce sérovar S. Enteritidis .

Almeida vzala 90 kmeňov z S. Typhimurium do USA v roku 2015. „Ich genómy boli sekvenované v Centre pre bezpečnosť potravín a aplikovanú výživu FDA v Marylande pod dohľadom výskumníka Marca W. Allarda, " povedal.

S. Typhimurium Jeho genóm obsahuje 4,7 milióna párov báz. Stručná úvaha nám hovorí, že štúdia vygenerovala kopec údajov, konkrétnejšie 423 miliónov báz, čo zodpovedá súčtu 90 genómov.

Po návrate do Ribeirão Preto Almeida pracovala so Seribellim na komparatívnej analýze genómov rôznych kmeňov, aby pochopila ich rozmanitosť a evolučné vzťahy medzi nimi.

Podľa Almeidy použitá technika bola vysoko výkonná genotypizácia s SNP (vyslovované „strihy“ a skratka pre jednonukleotidové polymorfizmy), čo im umožnilo identifikovať genetické zloženie (genotyp) každého kmeňa pomocou sekvenovania DNA. SNP sú najbežnejšími markermi genetických variácií. Fylogenetické výsledky oddelili 90 kmeňov S. Typhimurium do dvoch skupín, A a B.

„Skupina vzoriek odobratých z potravín sa líšila od skupiny odobratej od ľudí, „Vysvetlil Seribelli.“ Potravinové izoláty boli medzi skupiny A a B distribuované v relatívne podobnom počte, čo naznačuje, že v potravinách v Brazílii koluje viac ako jeden podtyp. Ľudské izoláty prevládali v skupine B, čo naznačuje, že konkrétny podtyp sa pravdepodobne prispôsobil ľuďom. “

V ďalšej dôležitej časti ich výskumu financovaného FAPESP, vedci merali rezistenciu na antibiotiká v každom z 90 kmeňov. Podľa štúdie, 65 (72,2%) kmeňov sa ukázalo ako odolných voči sulfónamidom, 44 (48,9%) na streptomycín, 27 (30%) na tetracyklín, 21 (23,3%) na gentamicín a sedem (7,8%) na ceftriaxón, cefalosporínové antibiotikum.

Pôvod odporu

Analýza SNP identifikovala 39 génov pre odolnosť voči rôznym triedam antimikrobiálnych alebo antibiotických liečiv, ako je aminoglykozid, tetracyklín, sulfónamid, trimetoprim, beta-laktám, fluórchinolón, fenikol a makrolid. V niektorých génoch sa našli aj bodové mutácie, ako gyrA, gyrB, parC a parE.

„To je zarážajúce S. Typhimurium je odolný voči antibiotikám, ktoré je možné použiť na liečbu choroby, „Povedal Seribelli.“ Tieto lieky sú lekárom k dispozícii na použitie v boji proti infekciám, ktoré vykazujú rezistenciu. Predstavujú druhú obrannú líniu, keď imunitný systém pacienta nezabije mikroorganizmy, pretože salmonelóza je zvyčajne samočinná a nevyžaduje použitie antibiotík. Hlavným problémom je, keď to zlyhá a baktérie sa stanú invazívnymi. “

Ďalším bodom, ktorý upozornil vedcov, bol rozdiel medzi odolnosťou kmeňov počas 30-ročného obdobia zberu vzoriek. „Vzorky z S. Typhimurium zozbierané v polovici 90. rokov minulého storočia vykazovali väčšiu odolnosť voči antibiotikám ako vzorky z neskorších rokov. To možno vysvetliť vznikom sérovaru na začiatku 90. rokov minulého storočia S. Enteritidis , ktorá sa odvtedy stala jednou z hlavných príčin infekcie salmonelou, “Povedal Seribelli.

S. Enteritidis je známy od päťdesiatych rokov minulého storočia, ale na čas, spôsobilo to menej prípadov choroby. To radikálne zmenila spoločnosť S. Enteritidis pandemický, ktorý sa začal koncom 80. a začiatkom 90. rokov v Európe a potom sa rozšíril po celom svete.

"Odvtedy, S. Enteritidis je jedným z najrozšírenejších sérovarov v Brazílii a na celom svete. Ako výsledok, je to sérovar, s ktorým sa dá v prípade potreby bojovať aj antibiotikami, “Povedal Seribelli.

Podľa Almeidy S. Typhimurium zostáva jedným z hlavných sérovarov izolovaných od ľudí, zvierat a potravín v Brazílii a na celom svete.

Ako S. Enteritidis pandémia v polovici deväťdesiatych rokov minulého storočia, počet rezistentných kmeňov sa zjavne znížil v porovnaní s počtom prevládajúcim pred 90. rokmi, ale nie je známe, či sa virulencia týchto kmeňov zvýšila, aby sa mohli prispôsobiť tomuto novému výklenku.

„Kľúčovým zistením tohto výskumu je objav veľkého počtu génov rezistencie vo vzorkách, vzhľadom na to, že boli izolované od ľudí a jedla. To poukazuje na veľmi významné riziko kontaminácie potravín v Brazílii v dnešnej dobe potravinami obsahujúcimi kmene salmonely, ktoré sú odolné voči antimikrobiálnym látkam, “Povedala Almeida.

• Test RNA na slinách by mohol zlepšiť schopnosť presne identifikovať deti s ASD
• Zmesi materského mlieka a slín regulujú orálny mikrobióm novorodencov