Метициллинрезистентный S. aureus (Methicillin-resistant S. aureus — MRSA) является одним из наиболее распространенных устойчивых к антибиотикам бактериальных патогенов, только на территории Европы ежегодно вызывающих около 171 тыс. инвазивных инфекций. В 1960 г. MRSA был впервые идентифицирован после того, как метициллин стали применять для эрадикации пенициллинорезистентных штаммов S. aureus. В дальнейшем поступало множество сообщений о выявлении MRSA как в больницах, так и в общественных местах. Причем эти штаммы выделяли не только от людей, но и от животных, в частности свиней и крупного рогатого скота. MRSA становится причиной тяжелых гнойно-септических заболеваний, и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в настоящее время считает MRSA серьезной угрозой для здоровья человека.

Резистентность к метициллину у S . aureus опосредуется генами mecA и mecC, которые кодируют ферменты пенициллинсвязывающего белка 2а (penicillin-binding protein 2a — PBP2a) и пенициллинсвязывающего белка 2с (penicillin-binding protein 2с — PBP2c) соответственно. Гены mecA и mecC обусловливают резистентность почти ко всем β-лактамным антибиотикам, включая пенициллиназолабильные пенициллины (такие как бензилпенициллин), пенициллиназостабильные пенициллины (такие как метициллин) и цефалоспорины (такие как цефокситин).

Исторически mecC-MRSA был впервые выявлен у коров молочных пород, а затем у людей. На основе этого ранее считалось, что применение антибиотиков в животноводстве обеспечивало селекцию резистентных штаммов и что патогенный MRSA у человека появился в результате зоонозной передачи. Результаты исследований, проведенных во многих европейских странах, показали, что mecC-MRSA также отмечается у других домашних животных, таких как овцы, козы и лошади, а также у широкого круга диких животных, хотя и с низкой частотой.

Исследователи высказали гипотезу, что эволюция mecC-MRSA была вызвана естественным отбором. Для диких животных (в частности ежей) характерна колонизация кожных покровов дерматофитом T. erinacei, который продуцирует пенициллиноподобное вещество.

Для проверки этой гипотезы изучены географическое распространение и структура популяции mecC-MRSA у ежей. Исследователи проанализировали 828 образцов бактерий, полученных с кожи ежей. Материалы предоставлены 16 центрами спасения диких животных в 10 европейских странах и 2 центрами спасения дикой природы в Новой Зеландии.

Установлено, что mecC-MRSA содержался более чем в 50% проб. При полногеномном секвенировании идентифицировано 6 штаммов mecC-MRSA. Помимо этого, идентифицировано 22 штамма метициллиночувствительного S. aureus (methicillin-susceptible S. aureus — MSSA).

Большая распространенность mecC-MRSA у ежей подтолкнула исследователей к мысли, что выработка пенициллиноподобного β-лактама T. erinacei обеспечивает селективную среду, в которой изоляты mecC-MRSA имеют преимущество перед чувствительными изолятами. При изучении 4 различных культур T. erinacei идентифицированы 2 β-лактама: бензилпенициллин и промежуточный продукт синтеза β-лактамных антибиотиков.

Практическое значение полученных данных

Это исследование показывает, что ежи являются естественным резервуаром зоонозных линий mecC-MRSA, существовавших до эры антибиотиков. Это противоречит общепринятому мнению о том, что широко распространенная резистентность клинических патогенов является современным явлением, обусловленным применением антибиотиков в медицине и ветеринарии.

Данные о распространенности mecC-MRSA среди людей и различных видов животных указывают на то, что в некоторых странах наиболее вероятным первичным хозяином являются ежи. Например, в Дании распространенность у ежей значительно выше, чем у крупного рогатого скота (телята и молоко из резервуаров), овец и коз, а число случаев заболевания людей относительно низкое. Это также подтверждается данными, что mecC-MRSA обычно не имеет генетических маркеров адаптации человека и жвачных животных. До этого исследования молочные коровы считались наиболее вероятным резервуаром mecC-MRSA и основным источником зоонозных инфекций у людей.

В нескольких исследованиях также выявлены гены, определяющие резистентность к метициллину в бактериях из различных образцов, в частности из почвы. Тем не менее, резистом окружающей среды демонстрирует ограниченный потенциал для горизонтального переноса генов, и по этой причине вклад окружающей среды в антибиотикорезистентность человеческих патогенов остается спорным. Однако дикие животные могут представлять собой неизвестный до сих пор канал, по которому гены, определяющие антибиотикорезистентность, из окружающей среды могут передаваться клиническим патогенам.

В то же время нельзя исключать, что клиническое применение антибиотиков у людей и домашнего скота способствовало эволюции некоторых более молодых штаммов mecC-MRSA.

По материалам www.nature.com