Смъртоносни бактерии произвеждат антимикробни средства и унищожават конкурентните им микроби

Ваня Милева Последна промяна на 25 март 2025 в 00:00 2180 0

бартерия

Кредит CCNull
Ванкомицин-резистентния Enterococcus faecium (VREfm) е наречен така, защото не може да бъде изкоренен с популярния антибиотик ванкомицин.

През последните няколко години устойчив на лекарства вид бактерия, адаптиран към медицинските заведения, еволюира, за да използва антимикробен генетичен инструмент, като по този начин елиминира своите конкуренти микроби и ги заменя като доминиращ щам.

Учени от Медицинския факултет на университета в Питсбърг правят това откритие, когато преглеждат данни от местни болници, а след това потвърждават, че това е глобално явление.

Откритието, публикувано в Nature Microbiology, може да даде тласък на нови подходи при разработването на терапии срещу някои от най-смъртоносните бактерии в света. То също така потвърждава нова употреба на система, разработена в университета в Питсбърг, която съчетава геномно секвениране с компютърни алгоритми за бързо откриване на огнища на инфекциозни болести.

Водещият автор Дария Ван Тайн (Daria Van Tyne), доктор по медицина, доцент в отдела по инфекциозни болести в Университета Питсбърг разказва, че е забелязала в своята лаборатория, "че са настъпили големи промени при една от най-трудните за лечение бактерии в света."

Усъвършенстваната система за откриване на трансмисии, свързани със здравните заведения (EDS-HAT - The Enhanced Detection System for Health Care-Associated Transmission), анализира генетичните подписи на инфекциите при хоспитализирани пациенти и маркира модели, което позволява на лекарите да се намесят и да спрат потенциални епидемии в реално време. Но водещият автор Ема Милс (Emma Mills), дипломант по микробиология и имунология в лабораторията на Ван Тайн, разбира, че EDS-HAT е и съкровищница от подробна информация, която може да използва, за да научи повече за еволюцията на бактериите във времето.

Милс се фокусира върху ванкомицин-резистентния Enterococcus faecium (VREfm), така наречен, защото не може да бъде изкоренен с популярния антибиотик ванкомицин. VREfm убива около 40 % от хората, които заразява, и е основен проблем за имунокомпрометираните и хоспитализираните пациенти, които често приемат антибиотици, намаляващи разнообразието на бактериите в микробиомите им, което позволява на резистентни към антибиотици бактерии, като VREfm, да процъфтяват.

След като анализира геномните последователности на 710 проби от инфекции с VREfm от хоспитализирани пациенти, въведени в EDS-HAT за период от шест години, Милс открива, че разнообразието от щамове VREfm се е свило от около 8 сравнително равномерно разпределени типа през 2017 г. до 2 доминантни щама, които започват да се появяват през 2018 г. и до края на 2022 г. са причина за четири от всеки пет проби с VREfm от пациенти.

При по-внимателно проучване Милс установява, че доминантните щамове са придобили способността да произвеждат бактериоцин, който е антимикробно средство, което бактериите използват, за да се убиват или потискат взаимно. Те са използвали тази нова способност като оръжие, за да унищожат другите щамове VREfm, което им дава неограничен достъп до хранителни вещества за по-лесно размножаване.

Това още повече събужда любопитството на Милс: Ако това се е случвало в местната болница, случва ли се и другаде? Нито една предишна научна публикация не е изследвала възможността това да е глобално явление, затова тя се консултира с публично достъпна библиотека от над 15 000 генома на VREfm, събрани в световен мащаб от 2002 до 2022 г. Оказва се, че това, което е наблюдавала на местно ниво, се е случвало и в световен мащаб.

"Това беше напълно неочаквано откритие - бях изненадана да видя такъв драматичен сигнал", отбелязва Милс. "Щом тези щамове попаднат в институционална среда - например в болница - и се противопоставят на други щамове VRE в червата на пациента, те вземат връх. Това е сценарий от типа "убий приятелите си и изяж храната им".

Ван Тайн заявява, че откритието няма непосредствени клинични последици - не изглежда, че притежаващите бактериоцин VREfm разболяват пациентите повече, отколкото техните предшественици. Но то може да посочи потенциални пътища за разработване на нови терапии.

"Разнообразието на популацията на VRE изглежда се стеснява от много различни видове, причиняващи инфекции, до само няколко. Това означава, че скоро може да разполагаме само с една единствена цел, за която да разработим терапии като антибиотици или фагова терапия", казва Ван Тайн.

"Това също така подсказва, че бактериоцините са много мощни и може би бихме могли да ги използваме като оръжие за наши собствени цели."

Справка: 'Bacteriocin production facilitates nosocomial emergence of vancomycin-resistant Enterococcus faecium', Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-01958-0

Източник: Deadly bacteria have developed the ability to produce antimicrobials and wipe out competitors, scientists discover, University of Pittsburgh

Още по темата

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Медицина

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !