Pogoste bakterije, ki povzročajo bolezni, ki se prenašajo s hrano, so bile odporne na antibiotike

Brazilsko ministrstvo za zdravje je prejelo poročila o 11, 524 izbruhov bolezni, ki se prenašajo s hrano, med letoma 2000 in 2015, z 219, 909 posameznikov zboli in 167 zaradi teh bolezni umre. Bakterije so povzročile največ izbruhov tovrstnih bolezni, vključno z drisko in gastroenteritisom. Najpogostejši so bili Salmonella spp., s 31, V tem obdobju je bilo diagnosticiranih 700 primerov (14,4% vseh), Staphylococcus aureus (7,4%), in Escherichia coli (6,1%).

Glede na raziskavo Ministrstva za socialni razvoj, bakterije iz rodu Salmonella so bile etiološki povzročitelji 42,5% laboratorijsko potrjenih izbruhov bolezni, ki se prenašajo s hrano, v Braziliji med letoma 1999 in 2009.

Zaporedje celotnega genoma glavnih bakterij, ki povzročajo akutno drisko, je raziskovalni poudarek skupine na Univerzi v São Paulu, ki jo vodi Juliana Pfrimer Falcão, profesor na univerzitetni šoli za farmacevtske znanosti Ribeirão Preto (FCFRP-USP).

V članku, objavljenem v PLOS ONE , biomedicinski znanstvenici Amanda Aparecida Seribelli in Fernanda Almeida, ki pripadajo Falcãovemu laboratoriju, opišejo, kako so sekvencirali in raziskali genome 90 sevov določenega serovarja Eterična salmonela poznan kot S. Typhimurium (okrajšava od Eterična salmonela podvrsta serovar Typhimurium).

90 sevov je bilo izoliranih med letoma 1983 in 2013 na Inštitutu Adolfo Lutz v Ribeirão Preto (država São Paulo, Brazilija) in Fundacijo Oswalda Cruza (Fiocruz) v Riu de Janeiru. Ponujajo portret epidemiologije salmoneloze v Braziliji v zadnjih 30 letih, prihajajo iz vseh regij države in so bili zbrani pri bolnikih z okužbo s hrano ali iz kontaminirane hrane, kot je perutnina, svinjina, ali solato in drugo zelenjavo.

"Od ljudi, prejeli smo vzorce krvi, možganski abscesi, in driska v blatu, "Je povedal Seribelli.

Ko je bilo preizkušeno delovanje antibiotikov v vsakem od 90 sevov, odkrili so, da je velika večina odporna na različne razrede antibiotikov, ki so del arzenala medicine. Študija je opredelila tudi 39 genov, odgovornih za odpornost na antibiotike.

Raziskovalci, povezani s Fiocruzom, V študiji sta sodelovali Šola agrarnih in veterinarskih znanosti Univerze v Sao Paulu (FCAV-UNESP) in Inštitut Adolfo Lutz. 90 sevov S. Typhimurium so bili zaporedjeni pri ameriški agenciji za prehrano in zdravila (FDA) med doktorskim bivanjem Almeide.

Primerjalna analiza genomov, prepisi, in fenotipi S. Typhimurium sevov, izoliranih od ljudi in hrane v Braziliji, je podprla raziskovalna fundacija São Paulo - FAPESP, FDA, in Urad Ministrstva za šolstvo za razvoj fakultet (CAPES).

Salmoneloza

Salmonelo sestavljata dve vrsti, S. bongori in S. enterica . Slednja je tipična vrsta, z velikim številom podvrst in serovarjev, ki povzročajo več okužb s hrano kot katera koli druga vrsta v Braziliji in po svetu. Črevesni trakt ljudi in živali je glavni naravni rezervoar tega patogena, s perutnino, svinjina in sorodni živilski proizvodi, ki služijo kot glavni prenosni vektorji.

Šest podvrst S. enterica so razdeljeni na 2, 600 serovcev. Serovar (okrajšava za serološko varianto) je izrazita variacija znotraj vrste bakterij ali virusov, za katero je značilno enako število specifičnih površinskih antigenov.

Najpomembnejša podvrsta S. enterica z epidemiološkega vidika je S. enterica podvrsta enterica, ki povzroča okužbo s hrano, znano kot salmoneloza. Simptomi so driska, vročina, želodčni krči, in bruhanje.

S. enterica subsp. enterica je bila glavni vzrok 31. V Braziliji so med letoma 2000 in 2015. poročali o 700 primerih salmoneloze. Najpogosteje izolirani serovari te podvrste so S. Typhimurium in S. Enteritidis .

S. Enteritidis je eden vodilnih serovarjev, ki povzročajo salmonelozo. Prvič se je razširila v pandemiji, ki se je v Evropi začela v devetdesetih letih. S. Typhimurium je bil pred pandemijo najpogostejši serovar in je še naprej povzročal okužbe.

Po mnenju Almeide, vseh 90 sevov, analiziranih v študiji, je pripadalo S. Typhimurium . Še en raziskovalec na FCFRP-USP (prav tako dela na univerzitetni kliniki, Laboratorij za toksikološko in bromatološko analizo) trenutno sekvencira in analizira vzorce, ki vsebujejo serovar S. Enteritidis .

Almeida je vzela 90 sevov S. Typhimurium v ZDA leta 2015. "Njihovi genomi so bili sekvencirani v Centru za varnost hrane in uporabno prehrano FDA v Marylandu pod nadzorom raziskovalca Marca W. Allarda, " rekel je.

S. Typhimurium 'genom vsebuje 4,7 milijona baznih parov. Kratek razmislek nam pove, da je študija ustvarila goro podatkov, natančneje 423 milijonov baz, ki ustrezajo vsoti 90 genomov.

Po vrnitvi v Ribeirão Preto, Almeida je s Seribellijem delal na primerjalni analizi genomov različnih sevov, da bi razumel njihovo raznolikost in evolucijske odnose med njimi.

Po mnenju Almeide, uporabljena tehnika je bila visoko zmogljiva genotipizacija s SNP-ji (izraziti "snips" in okrajšava za eno-nukleotidne polimorfizme), kar jim je omogočilo identifikacijo genetske sestave (genotipa) vsakega seva s pomočjo sekvenciranja DNA. SNP so najpogostejši označevalci genetskih variacij. Filogenetski rezultati so ločili 90 sevov S. Typhimurium v dve skupini, A in B.

"Skupina vzorcev, zbranih iz hrane, se je razlikovala od skupine, zbrane pri ljudeh, "Je pojasnil Seribelli." Izolati hrane so bili porazdeljeni med skupine A in B v sorazmerno podobnem številu, kar nakazuje, da v Braziliji kroži več podtipov. Človeški izolati so bili bolj razširjeni v skupini B, kar kaže, da se je poseben podtip verjetno prilagodil ljudem. "

V drugem pomembnem delu svoje raziskave, ki jo financira FAPESP, Znanstveniki so merili odpornost na antibiotike v vsakem od 90 sevov. Glede na študijo, 65 (72,2%) sevov se je izkazalo za odpornih na sulfonamide, 44 (48,9%) v streptomicin, 27 (30%) v tetraciklin, 21 (23,3%) gentamicinu in sedem (7,8%) ceftriaksonu, cefalosporinski antibiotik.

Izvor upora

Analiza SNP je odkrila 39 genov za odpornost na različne razrede protimikrobnih ali antibiotikov, kot so aminoglikozidi, tetraciklin, sulfonamid, trimetoprim, beta-laktam, fluorokinolon, fenikol in makrolid. V nekaterih genih so našli tudi točkovne mutacije, kot je gyra, gyrB, parC in parE.

"To je presenetljivo S. Typhimurium je odporen na antibiotike, ki se lahko uporabljajo za zdravljenje bolezni, "Je dejal Seribelli." Ta zdravila so zdravnikom na voljo za boj proti okužbam, ki kažejo odpornost. So druga obrambna linija, ko bolnikov imunski sistem ne ubije mikroorganizmov, saj je salmoneloza običajno samoomejujoča in ne zahteva uporabe antibiotikov. Glavna težava je, ko to ne uspe in bakterije postanejo invazivne. "

Druga točka, ki je opozorila znanstvenike, je bila razlika med odpornostjo sevov v 30-letnem obdobju zbiranja vzorcev. "Vzorci S. Typhimurium zbrani sredi devetdesetih let so pokazali večjo odpornost na antibiotike kot vzorci iz poznejših let. To je mogoče razložiti z nastankom serovarja v začetku devetdesetih let S. Enteritidis , ki je od takrat postal eden glavnih vzrokov okužbe s salmonelo, "Je rekel Seribelli.

S. Enteritidis je znano od petdesetih let prejšnjega stoletja, ampak za nekaj časa, povzročila manj primerov bolezni. To je korenito spremenilo S. Enteritidis pandemija, ki se je začelo v poznih osemdesetih in zgodnjih devetdesetih letih v Evropi, nato pa se je razširilo po vsem svetu.

"Od takrat, S. Enteritidis je bil eden najpogostejših serovarjev v Braziliji in po svetu. Kot rezultat, to je serovar, s katerim se lahko po potrebi borimo tudi z antibiotiki, "Je rekel Seribelli.

Po mnenju Almeide, S. Typhimurium ostaja eden glavnih serovarjev, izoliranih od ljudi, živali in hrano v Braziliji in po svetu.

Od S. Enteritidis pandemija sredi devetdesetih let, število odpornih sevov se je očitno zmanjšalo v primerjavi s številom, ki je prevladovalo pred devetdesetimi leti, ni pa znano, ali se je virulenca teh sevov povečala, da bi se jim prilagodili tej novi niši.

"Ključna ugotovitev te raziskave je odkritje velikega števila genov odpornosti v vzorcih, glede na to, da so bili izolirani od ljudi in hrane. To kaže na zelo veliko tveganje okužbe v Braziliji danes s hrano, ki vsebuje seve salmonele, odporne na protimikrobna zdravila, "Je rekel Almeida.

• RNA test na osnovi sline bi lahko izboljšal sposobnost natančne identifikacije otrok z ASD
• Mešanice materinega mleka in sline uravnavajo ustni mikrobiom novorojenčkov