Резистентність до метициліну виникла до початку ери антибіотикотерапії

Метицилінрезистентний S. aureus (Methicillin-resistant S. aureus — MRSA) є одним з найбільш поширених стійких до антибіотиків бактеріальних патогенів, який тільки на території Європи щорічно викликає близько 171 тис. інвазивних інфекцій. У 1960 р. MRSA був уперше ідентифікований після того, як метицилін стали застосовувати для ерадикації пеніцилінорезистентних штамів S. aureus. Надалі надходило безліч повідомлень про виявлення MRSA як у лікарнях, так і у громадських місцях. Причому ці штами виділяли не тільки від людей, а й від тварин, зокрема свиней та великої рогатої худоби. MRSA стає причиною тяжких гнійно-септичних захворювань, і Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ) нині вважає MRSA серйозною загрозою для здоров’я людини.

Резистентність до метициліну у S. aureus опосередковується генами mecA і mecC, які кодують ферменти пеніцилінзв’язувального білка 2а (penicillin-binding protein 2a — PBP2a) та пеніцилінзв’язувального білка 2с (penicillin-binding protein 2с — PBP2c) відповідно. Гени mecA та mecC зумовлюють резистентність майже до всіх β-лактамних антибіотиків, включаючи пеніциліназолабільні пеніциліни (такі як бензилпеніцилін), пеніциліназостабільні пеніциліни (такі як метицилін) та цефалоспорини (такі як цефокситин).

Історично mecC—MRSA вперше виявлено у корів молочних порід, а потім у людей. На основі цього раніше вважалося, що застосування антибіотиків у тваринництві забезпечувало селекцію резистентних штамів, і що патогенний MRSA у людини виник у результаті зоонозної передачі. Результати досліджень, проведених у багатьох європейських країнах, показали, що mecC-MRSA також відзначається в інших домашніх тварин, таких як вівці, кози та коні, а також у широкого кола диких тварин, хоч і з низькою частотою.

Дослідники висловили гіпотезу, що еволюція mecC-MRSA була викликана природним відбором. Для диких тварин (зокрема їжаків) характерна колонізація шкірних покривів дерматофітом T. erinacei, який продукує пеніциліноподібну речовину.

Для перевірки цієї гіпотези вивчені географічне поширення та структура популяції mecC—MRSA у їжаків. Дослідники проаналізували 828 зразків бактерій, отриманих зі шкіри їжаків. Матеріали надані 16 центрами порятунку диких тварин у 10 європейських країнах та 2 центрами порятунку дикої природи у Новій Зеландії.

Встановлено, що mecC—MRSA містився у більше ніж 50% проб. При повногенному секвенуванні ідентифіковано 6 штамів mecC-MRSA. Крім цього, ідентифіковано 22 штами метициліночутливого S. aureus (methicillin-susceptible S. aureus — MSSA).

Велика поширеність mecC—MRSA у їжаків підштовхнула дослідників до думки, що вироблення пеніциліноподібного β-лактаму T. erinacei забезпечує селективне середовище, в якому ізоляти mecC—MRSA мають перевагу перед чутливими ізолятами. При вивченні 4 різних культур T. erinacei ідентифіковані 2 β-лактами: бензилпеніцилін та проміжний продукт синтезу β-лактамних антибіотиків.

Практичне значення отриманих даних

Це дослідження показує, що їжаки є природним резервуаром зоонозних ліній mecC—MRSA, що існували до ери антибіотиків. Це суперечить загальноприйнятій думці про те, що поширена резистентність клінічних патогенів є сучасним явищем, зумовленим застосуванням антибіотиків у медицині та ветеринарії.

Дані про поширеність mecC-MRSA серед людей та різних видів тварин вказують на те, що в деяких країнах найімовірнішим первинним господарем є їжаки. Наприклад, у Данії поширеність у їжаків значно вища, ніж у великої рогатої худоби (телята та молоко з резервуарів), овець та кіз, а кількість випадків захворювання людей відносно низька. Це також підтверджується даними, що mecC-MRSA зазвичай не має генетичних маркерів адаптації людини та жуйних тварин. До цього дослідження молочні корови вважалися найбільш ймовірним резервуаром mecC-MRSA та основним джерелом зоонозних інфекцій у людей.

У кількох дослідженнях також виявлено гени, що визначають резистентність до метициліну, в бактеріях із різних зразків, зокрема із ґрунту. Проте резистом навколишнього середовища демонструє обмежений потенціал для горизонтального перенесення генів, і з цієї причини внесок навколишнього середовища в антибіотикорезистентність патогенів людини залишається спірним. Однак дикі тварини можуть являти собою невідомий досі канал, яким гени, що визначають антибіотикорезистентність, з навколишнього середовища можуть передаватися клінічним патогенам.

У той же час не можна виключати, що клінічне застосування антибіотиків у людей та худоби сприяло еволюції деяких більш молодих штамів mecC-MRSA.

За матеріалами www.nature.com