Bacteriile dăunătoare din spital au evoluat „ca răspuns la dietele moderne”
Clostridioides difficile este o formă de bacterii care infectează în mod obișnuit pacienții din mediul spitalicesc după ce au primit terapie cu antibiotice care le-a supărat echilibrul bacterian din intestine. Noi cercetări explică modul în care evoluează această bacterie și sugerează noi căi de urmat în prevenire și terapie.
Clostridioides difficile (cunoscut anterior sub numele de Clostridium difficile) sunt o cauză principală a infecțiilor bacteriene în spitale.
C. dif. a cauzat aproape 50.000 de infecții în doar 1 an doar în Statele Unite, potrivit estimărilor din 2015 ale Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC).
CDC apelează, de asemenea C. dif. „O amenințare majoră pentru sănătate”. Acest lucru se datorează severității simptomelor care însoțesc infecția, în special diaree și greață, și deoarece este foarte dificil de tratat. Din 15.000 de decese pot rezulta probabil C. dif. infecții în SUA în fiecare an, spun CDC.
Noile cercetări de la Wellcome Sanger Institute, London School of Hygiene & Tropical Medicine și alte instituții de cercetare oferă acum mai multe explicații cu privire la modul în care C. dif. s-au adaptat atât de bine la spitale și alte medii și de ce au devenit atât de greu de eradicat.
În studiu, echipa a analizat structura genetică a C. dif. după ce au colectat probe de la diferite gazde și medii. Rezultatele, care apar în Genetica naturii, explică modul în care aceste bacterii au evoluat și continuă să evolueze.
Autorii studiului sugerează că concluziile lor pot indica, de asemenea, noi căi de urmat în prevenirea și tratamentul C. dif.
Cartografiere C. dif.Evoluția genetică
Pentru studiul lor, cercetătorii au secvențiat și comparat ADN-ul a 906 tulpini de C. dif. Dintre acestea, au izolat 761 tulpini de la oameni, 166 de la animale, inclusiv câini, cai și porci și 29 de tulpini din medii diferite.
Probele au provenit din 33 de țări, deși majoritatea - până la 465 - au venit din Regatul Unit.
După analiza ADN-ului tuturor probelor lor bacteriene, cercetătorii au făcut o descoperire interesantă: C. dif. este încă în evoluție și s-a separat în două specii. Unul s-a adaptat pentru a pătrunde cu ușurință mediile spitalului și a infecta gazdele umane.
„Analiza noastră genetică pe scară largă ne-a permis să descoperim acest lucru C. dif. în prezent formează o nouă specie, cu un grup specializat pentru răspândirea în mediile spitalicești ”, explică primul autor comun Nitin Kumar, Ph.D.
„Această specie emergentă există de mii de ani, dar aceasta este prima dată când cineva studiază C. dif. genomii în acest fel pentru a-l identifica. Această bacterie specială a fost pregătită pentru a profita de practicile medicale moderne și de dietele umane înainte ca spitalele să existe chiar ”, continuă el.
Echipa a observat că această specie - pe care o numesc C. dif. clada A - a reprezentat aproximativ 70% din probele pe care le-au recoltat de la indivizi care fuseseră internați la spital.
Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că C. dif. clada A a arătat modificări ale genelor care determină metabolismul zaharurilor simple, ceea ce le-a dat oamenilor de știință o idee că bacteriile ar putea prospera la gazde ale căror diete sunt bogate în zahăr.
Un experiment la șoareci a demonstrat că această ipoteză era corectă - bacteriile aparținând cladei A au fost mai capabile să colonizeze animalele care consumaseră o dietă îmbogățită cu zahăr.
Echipa de cercetare a observat, de asemenea, că C. dif. clada A avea diferențe în genele care determină formarea sporilor, ceea ce le-a făcut mai rezistente la modalitățile obișnuite de combatere a bacteriilor din spitale, și anume dezinfectanți puternici.
C. dif. a evoluat cu diete umane
Conform unor analize suplimentare, C. dif. Clada A a apărut cu aproximativ 76.000 de ani în urmă și a început să se diferențieze și să evolueze în jurul anului 1595. Această specie este încă în evoluție și se adaptează, avertizează cercetătorii.
„Studiul nostru oferă dovezi pe baza genomului și a laboratorului că stilul de viață uman poate conduce bacteriile la formarea de noi specii, astfel încât să se poată răspândi mai eficient”, notează autorul senior Trevor Lawley, Ph.D.
Nu numai asta, dar experimentele de laborator sugerează că aceste bacterii încăpățânate au evoluat pentru a prospera în corpuri bazate pe diete moderne bogate în zahăr.
În timp ce aceste descoperiri arată cum C. dif. au devenit o amenințare atât de importantă pentru asistența medicală, acestea ar putea indica, de asemenea, calea de urmat în prevenirea infectării acestor bacterii de persoane vulnerabile, susțin cercetătorii.
„Arătăm că tulpinile de C. diff. bacteriile au continuat să evolueze ca răspuns la dietele moderne și la sistemele de sănătate și dezvăluie că concentrarea asupra dietei și căutarea de noi dezinfectanți ar putea ajuta în lupta împotriva acestei bacterii. ”
Dr. Trevor Lawley
„Această cea mai mare colecție și analiză a vreodată C. dif. genomuri întregi, din 33 de țări din întreaga lume, ne oferă o nouă înțelegere a evoluției bacteriene ”, adaugă co-autorul prof. Brendan Wren.
„Dezvăluie importanța supravegherii genomice a bacteriilor. În cele din urmă, acest lucru ar putea ajuta la înțelegerea modului în care evoluează alți agenți patogeni periculoși prin adaptarea la schimbările în stilul de viață uman și regimurile de asistență medicală, care ar putea apoi să informeze politicile de asistență medicală ”, sugerează el.
