Исследование, опубликованное 10 апреля в журнале Science Translational Medicine, проводилось исследовательской группой во главе с Майклом Гилмором, доктором философии, старшим научным сотрудником Массачусетского технологического института. Глаз и ухо, а также профессор офтальмологии сэра Уильяма Ослера и директор Института инфекционных заболеваний кафедры офтальмологии Гарвардской медицинской школы.
Команда сравнила последовательности ДНК бактерий, которые были заархивированы во время вспышки 30 лет назад сотрудником Марка М. Хайке, доктор медицины, специалист по инфекционным заболеваниям, сейчас работает в Центре медицинских наук Университета Оклахомы. Под руководством научного сотрудника лаборатории Гилмора Дарии Ван Тайн, доктора философии, и с помощью ученого Института Броуд Эшли Эрл, доктора философии, исследователи определили мутации в бактериях, поскольку они вызывали одну инфекцию за другой в течение 4 лет.
Авторы исследования надеются, что новые данные о том, как энтерококки заражают кровоток, помогут ученым и врачам разработать новые способы предотвращения этих инфекций и более эффективного их лечения при их возникновении.
«Знание того, как микробы перехитрили иммунную систему организма и антибиотики, говорит нам о том, что важно для микроба, чтобы вызвать инфекцию», – говорит доктор. Гилмор. "Это, в свою очередь, дает нам более четкий шанс на новые цели для разработки антибиотиков следующего поколения и для руководства их осторожным использованием в больницах и за их пределами."
Встречающиеся в природе в кишечнике человека, энтерококковые бактерии могут вызывать инфекции, включая инфекции кровотока и мочевыводящих путей, инфекции в области хирургического вмешательства и эндокардит – инфекцию сердечных клапанов.
Исследователи изучили геномы бактерий, чтобы проанализировать образцы из ранней вспышки бактериемии у пациентов в больнице штата Висконсин в период с 1984 по 1988 гг., Вызванной Enterococcus faecalis с множественной лекарственной устойчивостью, чтобы узнать, как они адаптировались к существованию в больнице и передаче от один пациент другому. Возвращаясь к истокам проблемы устойчивости к антибиотикам, доктор. Ван Тайн, доктор.
Гилмор и его коллеги смогли увидеть, что Enterococcus faecalis, попадая в кровоток, сначала запускает необычный путь, который позволяет микробу производить новое вещество, которое помогает укрепить его клеточную стенку. Это делает бактерию более способной противостоять уничтожению лейкоцитами, а также антибиотиками класса пенициллина, которые атакуют клеточную стенку бактерий.
Авторы также увидели, что в середине вспышки типы адаптации внезапно изменились, и бактерии начали по-новому укреплять свои клеточные стенки. Это изменение соответствовало появлению и широкому использованию нового на тот момент антибиотика под названием имипенем.
Доктор.
Ван Тайн, ныне доцент медицинского факультета Университета Питтсбурга, 30 лет спустя смог неоднократно воссоздать точные изменения в лаборатории, используя антибиотики класса имипенема, демонстрируя связь.
«Наше исследование показывает, как линия энтерококковой вспышки возникла и эволюционировала в течение продолжительной больничной вспышки и как вспышки вируса отреагировали на иммунный отбор хозяина и изменение режима антибиотиков», – говорит д-р. Ван Тайн. "Эти результаты указывают на новые пути, которые могут быть использованы в будущем для контроля и лечения внутрибольничных энтерококковых инфекций."
Инфекция, резистентная к антибиотикам, представляет собой главную угрозу общественному здоровью во всем мире.
Было подсчитано, что к 2050 году больше людей может умереть от инфекций, которые больше не поддаются лечению антибиотиками, чем от рака. Понимание того, как некоторые бактерии смогли преодолеть нашу естественную иммунную защиту и появление новых лекарств по мере их появления, является ключом к предотвращению будущего, в котором до 10 миллионов человек могут ежегодно умирать от устойчивой к антибиотикам инфекции.
Гилмор.
"Это исследование является ярким примером того, как такие ученые, как доктор. Гилмор использует новые генетические технологии и молекулярную биологию для получения новой и важной информации о лекарственно-устойчивых бактериях, чтобы мы могли лучше понять, а в конечном итоге предотвратить и лечить опасные для жизни инфекции », – говорит Джоан В. Миллер, доктор медицины, профессор Дэвида Гленденнинга Когана и заведующий кафедрой офтальмологии Гарвардской медицинской школы, руководитель отделения офтальмологии в Массачусетсе.
Глаз и уши и Массачусетская больница общего профиля, а также главный офтальмолог в Бригаме и женской больнице.