Группа ученых из Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН и МФТИ провела анализ ДНК обитающих в кишечнике человека безвредных микроорганизмов, которые препятствуют лечению от бактериальных инфекций, сообщая патогенным микробам гены устойчивости. Результаты исследования опубликованы в журнале «Вестник РГМУ».
Фото: Nathan Reading / Flickr
Борьба с болезнетворными бактериями постоянно осложняется тем, что микроорганизмы, мутируя, становятся устойчивыми к атакующим их медикаментам. Сложность еще и в том, что в микрофлоре каждого человеческого кишечника присутствуют такие бактерии, которые в здоровом организме имеют свою микробиотическую функцию и не представляют никакой угрозы, но при попадании в кишечник болезнетворной бактерии они начинают с ней «сотрудничать».
К примеру, не так давно выявленные бактериальные ферменты аминогликозидфосфотрансферазы (аph), сами по себе безвредные, содержат в себе такие гены, которые при обыкновенном для кишечной микрофлоры обмене генетической информацией делают опасные виды резистентными к известным типам антимикробной терапии. «Так, анализ метагеномной ДНК кишечника новорожденных показал, что уже в это время в нем присутствуют многочисленные гены устойчивости к двум из наиболее широко используемых классов антибиотиков в клинике и в сельском хозяйстве — β-лактамам и аминогликозидам»,— рассказывает один из авторов исследования, аспирант кафедры биоинформатики МФТИ А. С. Ковтун.
Анализ метагеномов кишечника у семи из одиннадцати здоровых обследованных россиян обнаружил наличие трех генов aph бактериального фермента аминогликозидфосфотрансферазы. Выявленные гены встречались у условно-патогенных бактерий микоплазмы хоминис (Roseburia hominis), клостридий (Clostridium difficile), энтерококков (Enterococcus faecium), кишечной палочки (Escherichia coli), стрептококка (Streptococcus pyogenes) и стафилококка (Staphylococcus epidermidis). Некоторые из этих бактерий причислены Всемирной организацией здравоохранения к 12 опаснейшим бактериям.
Сопоставление данных с аналогичными исследованиями зарубежных коллег показало, что содержание бактериальных ферментов с aph-генами обусловливается не возрастом, не полом, а в первую очередь географией. Руководитель исследования, профессор МФТИ и зав. отделом генетических основ биотехнологии ИОГен РАН В. Н. Даниленко комментирует: «Редкая встречаемость aph-генов в российских метагеномах указывает на региональную специфичность и более редкое использование антибиотиков аминогликозидов в лечебных целях у людей, чей микробиом был использован. Важным результатом исследования является обнаружение в микробиоме здорового человека условно-патогенных бактерий, содержащих aph-гены».
Следующий этап исследования — разработка так называемых диагностикумов, составление наборов генов для идентификации наиболее опасных видов бактерий с устойчивостью к наибольшему количеству лекарственных средств.
Петр Харатьян