Ученые провели крупнейшее на сегодняшний день генетическое исследование бактерии Escherichia coli и выяснили, какие именно защитные механизмы делают ее наиболее опасной для человека.
Согласно данным, опубликованным в журнале Nature Microbiology, всего пять типов так называемой «капсульной брони» из особых полисахаридов ответственны за подавляющее большинство устойчивых к антибиотикам септических (кровяных) инфекций, вызываемых патогенными штаммами кишечной палочке.
Пять типов «брони» против препаратов
Международная команда ученых проанализировала более 18 тысяч геномов бактерии со всего мира. Выяснилось, что существует около 90 разновидностей защитных «капсул» — плотных оболочек из полисахаридов, которые помогают бактерии уклоняться от иммунной системы и лекарств.
Однако именно пять типов (в особенности K1, K5 и K52) играют ключевую роль. Они связаны примерно с 70% случаев мультирезистентного септиса инфекций в Европе. Также они часто встречаются при инфекциях мочевыводящих путей, вызываемых E. Coli.
Ученые установили, что эти «капсулы» определяют способность бактерии переходить из безвредного состояния в кишечнике к опасному — в кровотоке. Такое явление называется бактериальной транслокацией.
Новые возможности для вакцин и терапии
Созданная база данных впервые позволяет сопоставить тип «капсулы» с конкретным штаммом бактерии. Это открывает путь к разработке более точных вакцин и лекарств, направленных на самые опасные формы E. coli.
Отмечается, что распределение типов «брони» различается по регионам: в странах с низким уровнем дохода разнообразие выше, чем в Европе и Северной Америке. Это означает, что универсальные вакцины могут оказаться малоэффективны вне учета географии.
Кроме того, бактерии способны обмениваться генами, отвечающими за формирование «капсул», что ускоряет распространение резистентности.
Это важно
E. coli — одна из главных причин инфекций крови во всем мире. Более 40% таких инфекций в развитых странах уже устойчивы к антибиотикам первой линии.
Большинство штаммов E. coli безвредны и мирно живут в кишечнике человека, но при попадании в кровь или мочеполовую систему они могут вызывать тяжелые осложнения. Ранее картирование «капсул» было трудоемким процессом, теперь его можно проводить с помощью геномного анализа.
Бактерия названа в честь немецкого педиатра и микробиолога Теодора Эшериха (ударение в фамилии на первый слог), который открыл и исследовал кишечную палочку в 1886 году.
Ведущий автор исследования отметил, что новая база данных позволяет выявлять наиболее опасные штаммы бактерии и отслеживать их распространение по миру.
Недавно ученые предложили неожиданное применение кишечной палочке. Она будет перерабатывать испорченные продукты.