Исследование показывает, что два гена, которые придают устойчивость к особенно сильному классу антибиотиков, могут быть легко разделены между семейством бактерий, ответственным за значительную часть инфекций, связанных с больницей.Устойчивые к лекарствам микробы того же семейства бактерий недавно заразили нескольких пациентов в двух больницах Лос-Анджелеса.
Инфекции были связаны с медицинскими объектами, которые, как считается, были заражены бактериями, которые могут сопротивляться карбапенемам, сильнодействующим антибиотикам, которые, как предполагается, должны использоваться только у тяжелобольных или инфицированных устойчивыми бактериями.«Карбапенемы — одно из наших последних средств лечения бактериальных инфекций, то, что мы используем, когда ничего не помогает», — сказал старший автор Гаутам Дантас, доктор философии, доцент кафедры патологии и иммунологии. "Учитывая то, что мы знаем сейчас, я не думаю, что будет преувеличением сказать, что в отношении определенных типов инфекций мы, возможно, смотрим на начало постантибиотической эры, время, когда большинство антибиотиков, на которые мы полагаемся, лечить бактериальные инфекции уже не эффективно ».Дантас и другие эксперты рекомендуют строго ограничить использование карбапенемов случаями, когда никакие другие методы лечения не могут помочь.
Исследование, проведенное учеными Вашингтонского университета, Еврейской больницы Барнса и Национального университета наук и технологий Пакистана, доступно в Интернете в разделе Emerging Infectious Diseases.Исследователи изучили семейство бактерий под названием Enterobacteriaceae, в которое входят E. coli, Klebsiella pneumoniae и Enterobacter.
Некоторые штаммы этих бактерий не вызывают болезней и помогают поддерживать здоровье организма. Но для людей с ослабленной иммунной системой инфекции устойчивыми к карбапенемам версиями этих бактерий могут быть смертельными.Центры по контролю и профилактике заболеваний назвали устойчивые к карбапенемам Enterobacteriaceae как одну из трех наиболее серьезных угроз среди новых форм устойчивых к антибиотикам болезней.
Исследования показали, что летальность от этих инфекций превышает 50 процентов у пациентов с ослабленной иммунной системой.Два гена в первую очередь ответственны за устойчивые к карбапенемам версии этих болезнетворных бактерий. Один ген, KPC, был обнаружен в Нью-Йорке в 2001 году и быстро распространился по большей части мира, за исключением Индии, Пакистана и других стран Южной Азии. Этот ген присутствовал в бактериях, которые недавно заразили медицинское оборудование в больнице Лос-Анджелеса, где скончались два пациента.
Второй ген устойчивости к карбапенему, NDM-1, был идентифицирован в 2006 году в Нью-Дели, Индия. Вскоре он был обнаружен по всей Южной Азии, и большинство пациентов, инфицированных бактериями NDM-1, имели эпидемиологическую связь со странами Южной Азии.
Дантасу и его сотрудникам было любопытно, почему два гена устойчивости оказались географически исключенными. Для исследования они сравнили геномы устойчивых к карбапенемам бактерий, выделенных в Соединенных Штатах, с геномами устойчивых к карбапенемам бактерий, выделенных в Пакистане.Основываясь на очевидной географической исключительности двух генов устойчивости, ученые ожидали обнаружить, что бактерии из этих двух регионов были генетически разными. Такие различия могут объяснить, почему два гена устойчивости не смешиваются.
Но результаты исследователей показали обратное. Высокое генетическое сходство бактерий предполагает, что гены устойчивости к антибиотикам могут быть легко разделены между бактериями из двух географических регионов.Исследователи также секвенировали особую часть генетического материала бактерий, называемую плазмидами.
Большая часть ДНК бактерии находится в ее хромосоме, но бактерии также имеют много дополнительных, меньших и круглых фрагментов ДНК, известных как плазмиды, которые легко могут переходить от одного бактериального штамма к другому. Плазмида подобна грузовику для доставки бактериальных генов; это основной путь распространения генов устойчивости к антибиотикам между бактериями.
Исследователи выявили несколько ключевых случаев, в которых плазмиды, несущие NDM-1 или KPC, были почти идентичными, что означает, что они легко могли способствовать распространению устойчивости к антибиотикам между болезнетворными бактериями, обнаруженными в Соединенных Штатах и Южной Азии. Последние данные свидетельствуют о том, что это смешение уже может происходить в некоторых частях Китая.«Наши результаты также показывают, что штаммам этих бактерий, которые еще не устойчивы, станет легче улавливать ген, позволяющий им выжить при лечении карбапенемом», — сказал Дантас. «Как правило, это не будет проблемой для большинства из нас, но по мере того, как лекарственно-устойчивые формы Enterobacteriaceae станут более распространенными, вероятность того, что мы передадим одну из этих супербактерий другу с ослабленной иммунной системой, возрастет. они действительно могут причинить вред ".