Кишечный патоген эволюционирует в новый вид. В этом ему помогли больницы

Интернациональная группа ученых прочитала и сравнила геномы 906 представителей самого всераспространенного возбудителя больничных пищеварительных зараз — Clostridium difficile. Оказалось, что этот вид микробов находится в процессе разделения на два новейших, один из которых в особенности отлично адаптирован к жизни в поликлиниках. Его споры выдерживают обработку разбавленной перекисью водорода, а обмен веществ нацелен на расщепление глюкозы и фруктозы.

Clostridium difficile© Kateryna Kon / ShutterstockClostridium difficile
© Kateryna Kon / Shutterstock

Clostridium difficile почаще всего инфицирует человека опосля исцеления антибиотиками. Дело в том, что в итоге таковой терапии (терапия — процесс, для снятия или устранения симптомов и проявлений заболевания) обыденных жителей кишечного тракта становится меньше. Они не управляются с тем, чтоб помешать размножению чужака, и клостридии захватывают пищеварительный тракт, вызывая тяжелое расстройство кишечного тракта и диарею. Зараза отлично распространяется в поликлиниках не только лишь поэтому, что там нередко употребляют лекарства, да и поэтому, что там накапливается много возможных жертв.

Создатели новейшей статьи представили, что активное распространение клостридий может стать предпосылкой их эволюции. Чтоб это проверить, они собрали коллекцию из 906 линий Clostridium difficile, выделенных из организмов пациентов, звериных и окружающей среды. Большая часть — около половины образцов — были родом из Англии. Потом ученые прочитали геномы всех линий и выстроили их эволюционное дерево. Оказалось, что современных клостридий можно поделить на 4 схожие группы, из которых три достаточно близки друг дружке. Группы 1—3 (их окрестили кладой А) отделились от группы 4 (клада В) приблизительно 76 тыщ годов назад. Но интенсивно плодиться (и, как следует, делиться далее на подгруппы) клада А начала только в районе 1595 года, незадолго до возникновения больниц современного типа.

Гласить о образовании новейшего вида пока рано, ну и в случае микробов провести меж ними границу еще труднее, чем у многоклеточных звериных. Тем не наименее создатели работы отыскали свидетельства того, что клада А продолжает отдаляться от клады В. К примеру, рекомбинация (обмен генами) меж группами 1—3 снутри клады А происходила в 5—10 раз почаще, чем меж каждой из этих групп и кладой В.

Потом исследователи проверили, какие гены в каждой из клад подвергаются положительному отбору, другими словами копят важные конфигурации. Оказалось, что в кладе В это в главном гены, связанные с обменом серы. А в кладе А отбор действовал на гены, связанные с образованием спор и расщеплением сахаров, глюкозы и фруктозы. Таковым образом, клады А и В продолжают идти различными эволюционными способами.

Ученые представили, что мутации, которые копят представители клады А, впрямую соединены с тем, что Clostridium difficile всераспространена в поликлиниках. Они обработали споры клостридий перекисью водорода в различных концентрациях и узнали, что в разбавленных смесях (3 и 10%), которые нередко употребляются при дезинфекции, споры клады А выживают еще лучше, чем представители клады В.

Потом исследователи подкормили микробов различными сахарами и нашли, что в среде, которая подслащена глюкозой либо фруктозой, представители клады А существенно опереждают кладу В по количеству новейших спор. В конце концов ученые заселили кишечный тракт мышей клостридиями из обеих клад и кормили звериных сладостной едой. Как и следовало ждать, в присутствии глюкозы и фруктозы клостридии клады А колонизировали пищеварительный тракт собственных жертв активнее, чем их сородичи из клады В.

Создатели работы считают, что возникновение больниц современного типа в XVIII веке оказалось на руку клостридиям клады А, у каких к тому времени уже были полезные в данной для нас ситуации мутации, и ускорило их эволюцию. На данный момент они находятся на полпути к выделению в новейший вид и продолжают удачно обгонять кладу В в захвате больниц по всему миру. По различным подсчетам, в США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке) на долю клостридий клады А приходится 68,5% клостридиальных зараз, в Европе — 74%, а в материковых частях Китая — до 100%.

Статья размещена в журнальчике Nature Genetics
Источник: chrdk.ru

Оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.