Сальмонелла (Salmonella) связана с большим количеством случаев вспышек пищевых инфекций, приводящим к диарее, а в некоторых случаях — к тяжёлым осложнениям. Половина всех сальмонеллёзных инфекций в Европейском союзе связана со свиньями, и новый штамм, названный ST34, является наиболее распространённым среди поголовья этих животных. Этот штамм распространился среди свиней по всему миру и привёл к эпизоотии - аналогу пандемии среди животных.
Наблюдения начались около 60 лет назад, и уже с того времени фиксировалось появление новых штаммов. ST34 — это разновидность сальмонеллы тифимуриум (Salmonella Typhimurium), которая занимает около четверти всех сальмонеллёзных инфекций. В Великобритании более половины всех случаев заболеваний, вызванных сальмонеллой тифимуриум, связана со штаммом ST34. Доля тифимуриум стремительно растёт уже в течение десяти лет, в основном благодаря именно этому новому штамму.
В отличие от родственной сальмонеллы энтеритидис (Salmonella enteritis), которая успешно контролировалась в Великобритании в стаях кур-несушек, небольших успехов в работе над контролем за тифимуриум удалось достичь только в последние годы. Периодическая замена доминирующего эпидемического штамма тифимуриума, который вызывает заболевание, может сделать его подвижной мишенью. Поэтому понимание того, почему появляются новые штаммы и что отличает их от предыдущих штаммов, очень важно для разработки методов борьбы с этим патогеном.
Вирусы наиболее известны благодаря тому, что способны вызвать заболевания с самыми чудовищными масштабами в истории, и нынешняя пандемия SARS-CoV-2 не является исключением. Они представляют собой очень маленькие упаковочки для генетического материала, который переносится в заражённую клетку и заставляет её вырабатывать вирусный материал. Кроме этого, существуют вирусы-бактериофаги, которые используют бактерий для репликации, убивая при этом саму бактерию. Однако некоторые из них способны прятаться внутри клеток бактерий, сливаясь с их генетическим материалом.
В новой статье, опубликованной в журнале Microbial Genomics, исследователи сообщили, что подобное могло происходить сотни раз во время появления пандемического штамма ST34, а также то, что это помогло бактериям распространиться.
Они обнаружили, что общий предок эпидемии у свиней в Великобритании существовал около тридцати лет назад, но до 2005 года оставался незамеченным, пока британское Агентство по охране здоровья животных и растений (APHA) впервые обнаружило ST34 в небольших количествах. Анализ последовательности генома человеческих инфекций с использованием данных из Public Health England (PHE) показал, что бактериофаг mTmV заражал ST34 несколько раз начиная примерно с 2002 года.
При анализе структуры ST34 стало ясно, что у сальмонелл, несущих бактериофаг mTmV в генетическом материале, со временем растёт популяция и устойчивость по сравнению с теми, у которых этого бактериофага нет. Более детальное изучение бактериофага показало, что он несёт ген под названием sopE, кодирующий токсин, который помогает сальмонеллам заражать своих животных-хозяев.
Бактериофаг mTmV, по всей видимости, помогал сальмонелле распространяться и, поскольку он жил в ней, способствовал развитию её собственной устойчивости.
Есть надежда на то, что понимание механизма появления новых штаммов сальмонеллы помогут выработать новые более эффективные стратегии по снижению их численности, что сделает наше продовольственное снабжение более безопасным.
Перевод Антон Меньшенин. Редактор Елена Королёва.
