Возбудители инфекций животных и человека превращаются в непобедимый патоген26.08.2025 17:01

Salmonella Dublin — это серотип бактерий S. enterica (возбудителя брюшного тифа), поражающих преимущественно крупный рогатый скот, но некоторые штаммы также могут адаптироваться к заражению людей. По данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США, бактерия становится все более устойчивой к антибиотикам, что делает ее растущей угрозой для общественного здравоохранения. Специалисты из Университета штата Пенсильвания изучили, как штаммы этого патогена, способного вызывать тяжелые заболевания и смерть крупного рогатого скота, а также сепсис и другие смертельно опасные заболевания у людей, эволюционируют и распространяются в популяциях людей и животных и в целом в окружающей среде.

В статье, опубликованной в журнале Applied and Environmental Microbiology, исследователи сообщили, что, несмотря на некоторые генетические различия между 2150 штаммами S. Dublin, бактерии остались очень похожими. Это сходство показывает потенциальную возможность перекрестной межвидовой передачи патогенов.

Группа ученых проанализировала 2150 образцов S. Dublin, собранных из трех источников: 581 от больного крупного рогатого скота, 664 от больных людей и 905 из окружающей среды, включая корм и другие источники на фермах, в США с 2002 по 2023 год.

Образцы были идентифицированы с помощью библиотеки изолятов патогенов Национального центра биотехнологической информации, общедоступного набора секвенированных по всему геному патогенов и Национальной системы мониторинга устойчивости к противомикробным препаратам. Последняя представляет собой сеть надзора за общественным здравоохранением США, которая отслеживает устойчивость к антибиотикам у бактерий, обнаруженных в организме человека и животных, используемых в пищу, а также в продуктах животноводства.

Расшифровка полной последовательности генома штаммов патогена позволила ученым собрать, проанализировать и сравнить каждый ген и то, как он экспрессировался в каждом штамме. Используя общедоступные данные, группа искала генетические компоненты, связанные с повышенной вирулентностью (тяжестью или вредоносностью заболевания) и устойчивостью к противомикробным препаратам.

Они обнаружили, что штаммы крупного рогатого скота характеризуются наибольшей распространенностью определенных генов устойчивости к противомикробным препаратам, более высокой распространенностью небольшого участка кольцевого генетического материала, отдельного от основного генома. Он называется плазмидой и характеризуется множественной лекарственной устойчивостью и наибольшим генетическим разнообразием. Это указывает на максимальную изменчивость штаммов крупного рогатого скота.

Исследователи заявили, что, несмотря на некоторые генетические различия в зависимости от источника штамма, генетические компоненты являются общими для всех 2150 штаммов. Они схожи независимо от источника. Их еще называют геномным ядром.

Люди обычно заражаются S. Dublin, употребляя в пищу зараженную говядину без достаточной термической обработки, молоко или сыр. Прямой контакт с крупным рогатым скотом, например со стороны работников фермы, также представляет риск. Исследование показывает, что для борьбы с устойчивой к антибиотикам сальмонеллой нужно учитывать взаимосвязь между людьми, животными и окружающей средой.

Многие предыдущие исследования рассматривали конкретные источники, например только коров, регионы или временные периоды. В новой масштабной работе были использованы все общедоступные в США штаммы с полным геномным секвенированием, полученные от человека, крупного рогатого скота и из внешней среды. Авторы стремились оценить потенциальную динамику этого патогена в рамках концепции «Единое здоровье», принятой в США, как крупнейшей стране-производителе говядины и молочных продуктов. Они изучали геномные различия и стабильность штаммов из разных, но родственных источников и в течение значительного периода времени (более 20 лет).

Ученые заявляют, что эволюция многих штаммов S. Dublin идет в сторону повышения множественной лекарственной устойчивости, и это вызывает серьезное беспокойство.

Для справки

Подвид бактерии Salmonella enterica, получивший название серотип Dublin (S. enterica Dublin) впервые появился в Нью-Йорке, Пенсильвании и Огайо в 1988 году. С тех пор этот изначально ассоциированный с крупным рогатым скотом серотип распространился по всему региону, где выращивают телятину и молочную говядину. Клинические случаи заражения людей S. enterica Dublin были зафиксированы на ряде молочных ферм. Передача инфекции от человека к человеку пока не отмечена, хотя фекально-оральное инфицирование не исключено.

В период с 1988 по 1995 год пострадали девять округов штата Нью-Йорк и четыре округа Пенсильвании. В первых было зарегистрировано 13 вспышек с высокой смертностью животных, а во вторых — 10. Анализ чувствительности изолятов к противомикробным препаратам показал, что многие штаммы были устойчивы к ряду широко используемых в животноводстве лекарственных средств. Большинство случаев заболевания имело место у телят старшего возраста, что в целом нетипично для сальмонеллеза (телятам было 8 и более недель) и проявлялось скорее пневмонией и септицемией, чем диарейным синдромом. Помимо телят и взрослых коров в редких случаях могут заболеть козы, овцы, лошади и другие копытные животные.

S. enterica Dublin в эндемичных районах вызывает тяжелое течение заболевания у людей, которые пьют сырое молоко от инфицированных животных. Ослабленный иммунитет делает прогноз потенциально неблагоприятным. У пациентов развивается сепсис, остеомиелит и менингит, которые часто заканчиваются летальным исходом.

О том, какую роль Salmonella enterica сыграла в разгроме армии Наполеона в 1812 году, читайте в статье Hi-Tech Mail.