Разновидность E. coli может вызывать резистентность к противомикробным препаратам у собак и людей

Исследователи, изучающие устойчивую к противомикробным препаратам кишечную палочку — основную причину смерти людей из-за устойчивости к противомикробным препаратам во всем мире — выявили у собак механизм, который может сделать неэффективными несколько классов антибиотиков.

Статья, опубликованная 16 июля в журнале Прикладная и экологическая микробиологияоткрывает новые возможности для терапии как животных, так и людей, а также устанавливает клинические инфекции у собак в качестве подхода к надзору в сфере общественного здравоохранения.

Исследовательская группа проанализировала более 1000 геномов резистентного патогена E. coli, выделенного у больных собак, и определила набор генов, которые, как показали эволюционные селекционные тесты, становились устаревшими в геноме и теряли функцию. Но в необычном повороте событий потеря функции могла перепрофилировать этот набор генов для создания условий, которые задерживают антибиотики в клеточной мембране E. coli, не давая им проникнуть в бактерию.

«Мне нравится думать об этом как о счастливом событии эволюции, поскольку, судя по всему, эти капсульные белки были перепрофилированы для улавливания антибиотиков», — сказала Лора Гудман, доцент Корнелльского университета и старший автор статьи.

«По всей видимости, мы имеем дело с мутацией, приводящей к потере функции, которая потенциально приводит к появлению нового фенотипа, не связанного с его первоначальным предназначением», — сказала она.

Это исследование может не только помочь улучшить здоровье собак, но и является примером того, как собаки служат важной моделью для изучения здоровья человека.

Собаки, как правило, имеют схожие штаммы E. coli с их хозяевами и лечатся схожими антибиотиками. Два конкретных класса антибиотиков — цефалоспорины третьего поколения и хинолоны — считаются критически важными Всемирной организацией здравоохранения.

Врачи и эксперты в области общественного здравоохранения особенно обеспокоены чрезмерным использованием этих препаратов в ветеринарии. Хотя никаких правовых ограничений на использование этих препаратов у собак не существует, были предприняты большие усилия для содействия надлежащему управлению этими методами лечения.

Исследователи выдвинули гипотезу, что механизмы, влияющие на те классы препаратов, которые были выявлены у собак, также будут важны для людей, сказала Гудман. «Когда мы искали этот генетический вариант в человеческих инфекциях, мы обнаружили многие из них в данных больниц и общественного надзора за инфекциями E. coli и Klebsiella у людей», — сказала она.

Теперь исследователи могут изучить потенциальные новые лекарственные мишени, которые предотвратят закрытие пор в мембранном канале E. coli, что позволит антибиотикам свободно перемещаться внутри клетки.

По словам Гудмана, исследование уникально тем, что оно обеспечивает механистическое понимание устойчивости к антибиотикам и заполняет важные пробелы в наблюдении за инфекциями E. coli у людей с использованием оставшихся клинических образцов от собак, которые были собраны в рамках планового ухода.

Исследование проводилось в сотрудничестве с Ветеринарной лабораторией и Сетью реагирования Управления по контролю за продуктами и лекарствами США.