Badania nad oporną na środki przeciwdrobnoustrojowe E. coli u psów zidentyfikowały mutacje genetyczne, które pomagają bakteriom łapać antybiotyki, wskazując potencjalne nowe strategie leczenia i podkreślając znaczenie psów w zrozumieniu infekcji u ludzi.
Nowe badanie ujawnia wyjątkową mutację genetyczną u psów, która może przyczyniać się do oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe u E. coli, co sugeruje, że psy mogą stanowić skuteczne modele do badania infekcji u ludzi.
Badanie identyfikuje przestarzałe geny E. coli, które wychwytują antybiotyki, oferując nowe możliwości terapii i usprawniając zarządzanie antybiotykami w praktyce weterynaryjnej.
Naukowcy badający oporną na środki przeciwdrobnoustrojowe E. coli – główną przyczynę śmierci ludzi z powodu oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe na całym świecie – zidentyfikowali mechanizm występujący u psów, który może powodować nieskuteczność wielu klas antybiotyków.
Artykuł, który ukaże się dzisiaj (16 lipca) w czasopiśmie Mikrobiologia stosowana i środowiskowaotwiera nowe możliwości terapii w leczeniu zarówno zwierząt, jak i ludzi, a także uznaje zakażenia kliniczne u psów za podejście do nadzoru zdrowia publicznego.
Adaptacje genetyczne u E. Coli
Zespół badawczy przeanalizował ponad 1000 genomów opornego patogenu E. coli wyizolowanego od chorych psów i zidentyfikował zestaw genów, które, jak wykazały testy selekcji ewolucyjnej, stają się przestarzałe w genomie i tracą funkcję. Jednak w nietypowy sposób utrata funkcji mogła zmienić przeznaczenie tego zestawu genów, tworząc warunki zatrzymujące antybiotyki w błonie komórkowej E. coli, uniemożliwiając im przedostanie się do bakterii.
„Lubię myśleć o tym jak o nieoczekiwanym wydarzeniu ewolucyjnym, ponieważ wygląda na to, że białka otoczki zostały ponownie przystosowane do wychwytywania antybiotyków” – powiedziała Laura Goodman, adiunkt na Uniwersytecie Cornell i główna autorka artykułu.
„Wygląda na to, że mamy do czynienia z mutacją powodującą utratę funkcji, która potencjalnie nadaje nowy fenotyp niezwiązany z pierwotnym przeznaczeniem” – stwierdziła.
Znaczenie psów w badaniach nad opornością na środki przeciwdrobnoustrojowe
Badanie to może nie tylko pomóc w poprawie zdrowia psów, ale jest także przykładem tego, jak psy służą jako ważny model zdrowia ludzkiego.
Psy mają zwykle podobne szczepy E. coli co ich właściciele i są leczone podobnymi antybiotykami. Światowa Organizacja Zdrowia uważa dwie szczególne klasy antybiotyków – cefalosporyny trzeciej generacji i chinolony – za niezwykle ważne. Lekarze i eksperci ds. zdrowia publicznego są szczególnie zaniepokojeni nadużywaniem tych leków w weterynarii; chociaż nie ma żadnych ograniczeń prawnych dotyczących stosowania tych leków u psów, podjęto wiele wysiłków, aby promować dobre zarządzanie tymi terapiami.
Łączenie zdrowia psów i ludzi poprzez genetykę
Naukowcy postawili hipotezę, że mechanizmy wpływające na klasy leków zidentyfikowane u psów będą również ważne dla ludzi, powiedział Goodman. „Kiedy szukaliśmy tego wariantu genetycznego w zakażeniach ludzi, znaleźliśmy wiele z nich w danych szpitalnych i publicznych dotyczących zakażeń E. coli i Klebsiella u ludzi” – powiedziała.
Naukowcy mogą teraz badać potencjalne nowe cele leków, które zapobiegałyby zamykaniu się porów w kanale błonowym E. coli, umożliwiając swobodny przepływ antybiotyków wewnątrz komórki.
Wzmocnienie strategii nadzoru i leczenia
Badanie jest wyjątkowe, ponieważ zapewnia mechanistyczne zrozumienie oporności na antybiotyki i wypełnia istotne luki w monitorowaniu zakażeń ludzi E. coli przy użyciu resztek próbek klinicznych od psów pobranych w ramach rutynowej opieki, powiedział Goodman.
Odniesienie: „Ewolucyjne analizy genomiczne infekcji psów E. coli identyfikują reliktowe locus otoczkowe powiązane z opornością na wiele klas środków przeciwdrobnoustrojowych” 16 lipca 2024 r., Mikrobiologia stosowana i środowiskowa.
DOI: 10.1128/aem.00354-24
Badanie zostało wsparte i przeprowadzone we współpracy z Laboratorium Weterynaryjnym i Siecią Reagowania amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków.
