Bakteria hospital berbahaya berkembang 'sebagai tindak balas terhadap diet moden'

Clostridioides difficile adalah bentuk bakteria yang biasanya menjangkiti pesakit di lingkungan rumah sakit setelah mereka menerima terapi antibiotik yang mengganggu keseimbangan bakteria di usus mereka. Penyelidikan baru menerangkan bagaimana bakteria ini berkembang dan mencadangkan jalan baru dalam pencegahan dan terapi.

C. perbezaan. mungkin telah berkembang sejajar dengan evolusi diet manusia, para penyelidik mendapati.

Clostridioides difficile (dahulunya dikenali sebagai Clostridium difficile) adalah penyebab utama jangkitan bakteria di hospital.

C. perbezaan. menyebabkan hampir 50,000 jangkitan hanya dalam 1 tahun di Amerika Syarikat sahaja, menurut anggaran 2015 dari Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC).

CDC juga memanggil C. perbezaan. "Ancaman kesihatan utama." Ini kerana keparahan gejala yang menyertai jangkitan, terutama cirit-birit dan mual, dan kerana sangat sukar untuk diubati. Sebanyak 15,000 kematian berpunca daripada C. perbezaan. jangkitan di A.S. setiap tahun, kata CDC.

Penyelidikan baru dari Wellcome Sanger Institute, London School of Hygiene & Tropical Medicine, dan institusi penyelidikan lain kini menawarkan lebih banyak penjelasan mengenai bagaimana C. perbezaan. telah menyesuaikan diri dengan baik dengan hospital dan persekitaran lain dan mengapa ia menjadi sukar untuk dibanteras.

Dalam kajian itu, pasukan menganalisis susunan genetik C. perbezaan. setelah mengumpulkan sampel dari pelbagai host dan persekitaran. Hasilnya, yang muncul di Genetik Alam, terangkan bagaimana bakteria ini telah berkembang dan terus berkembang.

Penulis kajian menunjukkan bahawa penemuan mereka juga dapat menunjukkan cara baru dalam pencegahan dan rawatan penyakit C. perbezaan.

Pemetaan C. perbezaan.Evolusi genetik

Untuk kajian mereka, para penyelidik membuat urutan dan membandingkan DNA 906 strain dari C. perbezaan. Dari jumlah tersebut, mereka mengasingkan 761 strain dari manusia, 166 dari binatang, termasuk anjing, kuda, dan babi, dan 29 strain dari lingkungan yang berbeza.

Sampel berasal dari 33 negara, walaupun kebanyakan - sebanyak 465 - berasal dari United Kingdom.

Setelah menganalisis DNA semua sampel bakteria mereka, para penyelidik membuat penemuan yang menarik: C. perbezaan. masih berkembang dan telah berpisah menjadi dua spesies. Seseorang telah menyesuaikan diri dengan mudah meresap persekitaran hospital dan menjangkiti rumah manusia.

"Analisis genetik berskala besar kami membolehkan kami mengetahui perkara itu C. perbezaan. kini sedang membentuk spesies baru, dengan satu kumpulan khusus untuk menyebar di persekitaran hospital, ”jelas penulis pertama bersama Nitin Kumar, Ph.D.

"Spesies yang baru muncul ini telah ada selama ribuan tahun, tetapi ini adalah pertama kalinya ada yang belajar C. perbezaan. genom dengan cara ini untuk mengenal pasti. Bakteria khusus ini digunakan untuk memanfaatkan amalan penjagaan kesihatan moden dan diet manusia sebelum hospital bahkan wujud, ”lanjutnya.

Pasukan ini memerhatikan bahawa spesies ini - yang mereka sebut C. perbezaan. clade A - menyumbang kira-kira 70% sampel yang mereka kumpulkan dari individu yang telah dimasukkan ke hospital.

Para penyelidik juga mendapati bahawa C. perbezaan. klade A menunjukkan perubahan dalam gen yang mendorong metabolisme gula sederhana, yang memberi ilmuan kepada para saintis bahawa bakteria mungkin berkembang pesat pada inang yang dietnya kaya akan gula.

Eksperimen pada tikus menunjukkan bahawa hipotesis ini betul - bakteria yang berasal dari clade A lebih mampu menjajah haiwan yang telah memakan makanan yang diperkaya dengan gula.

Pasukan penyelidik juga melihat bahawa C. perbezaan. clade A mempunyai perbezaan dalam gen yang mendorong pembentukan spora, yang menjadikannya lebih tahan terhadap cara-cara biasa untuk memerangi bakteria di hospital, iaitu desinfektan yang kuat.

C. perbezaan. berkembang dengan diet manusia

Menurut analisis lebih lanjut, C. perbezaan. clade A muncul kira-kira 76,000 tahun yang lalu, dan ia mula membezakan dan berkembang sekitar tahun 1595. Spesies ini masih berkembang dan menyesuaikan diri, kata para penyelidik.

"Kajian kami memberikan bukti berdasarkan genom dan makmal bahawa gaya hidup manusia dapat mendorong bakteria membentuk spesies baru sehingga mereka dapat menyebar dengan lebih berkesan," kata pengarang kanan Trevor Lawley, Ph.D.

Bukan hanya itu, tetapi eksperimen makmal menunjukkan bahawa bakteria degil ini berkembang menjadi subur dalam tubuh yang dimakan oleh diet moden yang kaya dengan gula.

Walaupun penemuan ini menunjukkan bagaimana C. perbezaan. telah menjadi ancaman besar bagi penjagaan kesihatan, mereka juga mungkin menunjukkan jalan maju dalam mencegah bakteria ini menjangkiti individu yang rentan, kata para penyelidik.

"Kami menunjukkan bahawa strain C. diff. bakteria terus berkembang sebagai tindak balas terhadap diet moden dan sistem penjagaan kesihatan dan mendedahkan bahawa fokus pada diet dan mencari disinfektan baru dapat membantu dalam memerangi bakteria ini. "

Trevor Lawley, Ph.D.

"Ini koleksi dan analisis terbesar yang pernah ada C. perbezaan. keseluruhan genom, dari 33 negara di seluruh dunia, memberi kita pemahaman baru mengenai evolusi bakteria, ”tambah pengarang bersama Prof Brendan Wren.

"Ini mengungkapkan pentingnya pengawasan genom terhadap bakteria. Pada akhirnya, ini dapat membantu memahami bagaimana patogen berbahaya lain berevolusi dengan menyesuaikan diri dengan perubahan gaya hidup manusia dan rejim penjagaan kesihatan, yang kemudian dapat memberi maklumat mengenai kebijakan penjagaan kesihatan, ”katanya.

none:  kegemukan - penurunan berat badan - kecergasan sklerosis berbilang darah - hematologi