По мнению исследователей из Колледжа сельскохозяйственных наук Пенсильванского университета, продолжение исследований сальмонеллы может позволить исследователям выявлять и отслеживать штаммы устойчивых к антибиотикам бактерий по мере их развития и распространения.
Отследить передачу отдельных штаммов из сельскохозяйственных сред человеку через пищевую систему сложно из-за быстрой эволюции паттернов устойчивости у этих бактерий. Паттерны резистентности меняются так быстро, что до сих пор было невозможно определить, откуда происходят некоторые высокоустойчивые штаммы.
Майкл ДиМарцио, докторант наук о продуктах питания, работающий под руководством Эдварда Дадли, адъюнкт-профессора и профессора Casida Development в области пищевых наук, разработал метод выявления и отслеживания штаммов серологического варианта Typhimurium Salmonella enterica по мере их развития и распространения.
Ежегодно в Соединенных Штатах различные штаммы сальмонеллы вместе являются причиной примерно 1 миллиона заболеваний, 20000 госпитализаций и 400 смертей, что обходится экономически более чем в 3 миллиарда долларов. На сальмонеллу тифимуриум приходится не менее 15 процентов клинически зарегистрированных случаев сальмонеллезных инфекций среди людей в национальном масштабе. Число устойчивых к антибиотикам изолятов, выявленных у людей, неуклонно растет, что свидетельствует о том, что распространение устойчивых к антибиотикам штаммов представляет собой серьезную угрозу для здоровья населения.
"Инфекции Typhimurium демонстрируют постепенное снижение восприимчивости к традиционным антибиотикам, и эта тенденция вызывает беспокойство в свете широкого диапазона хозяев этого патогена и его способности распространять детерминанты устойчивости к антибиотикам на другие бактерии," ДиМарцио сказал. "Сейчас, как никогда ранее, крайне важно осуществлять эффективный мониторинг передачи Salmonella Typhimurium по всей продовольственной системе для реализации эффективных мер контроля."
Основываясь на недавних исследованиях, проведенных в лаборатории Дадли, ДиМарцио разработал новый подход к выявлению устойчивых к антибиотикам штаммов Salmonella Typhimurium, сосредоточив внимание на генах вирулентности и новых участках ДНК бактерий, известных как кластеры с регулярными интервалами между короткими палиндромными повторами или CRISPR. Они сообщают о своих результатах в сентябрьском номере журнала «Противомикробные препараты и химиотерапия».
CRISPR присутствуют во многих патогенах пищевого происхождения. Исследователи продемонстрировали, что последовательности CRISPR можно использовать для идентификации популяций сальмонелл с общими паттернами устойчивости к антибиотикам как у животных, так и у людей.
"В частности, мы смогли использовать CRISPR для разделения изолятов по их склонности к устойчивости к семи распространенным ветеринарным и клиническим антибиотикам," ДиМарцио сказал. "Наши исследования показывают, что CRISPR – это новый инструмент для отслеживания передачи устойчивой к антибиотикам Salmonella Typhimurium от фермы к вилке."
ДиМарцио обнаружил, что несколько подтипов Salmonella Typhimurium неоднократно обнаруживались в замороженной коллекции образцов сальмонеллы, взятых у коров, свиней и кур в Лаборатории диагностики животных штата Пенсильвания. В этом случае исследователи рассмотрели 84 уникальных изолята Salmonella Typhimurium, собранных с 2008 по 2011 годы.
"Мы знаем, что эти штаммы широко распространены, и их объединяет то, что они имеют заметно более высокий уровень устойчивости к антибиотикам," он сказал. "Итак, мы исследовали клинические образцы сальмонелл, взятые у людей, и выяснилось, что мы видим совпадение: те, которые мы видим у людей, мы часто видим у животных. Вы ожидаете этого, но это подтверждение того, что наш метод работает."
ДиМарцио отметил, что исследователи определили подгруппы общей популяции бактерий сальмонеллы, которые, по-видимому, более склонны к приобретению устойчивости к антибиотикам.
"Наша задача сейчас состоит в том, чтобы узнать, что отличает эти штаммы от других – почему одни штаммы приобретают резистентность, а другие нет, хотя оба широко распространены среди популяций животных?" он сказал. "Нам нужно будет это знать, чтобы попытаться контролировать их."