Генетические изменения при превращении бактерии в смертельную инфекцию

Исследователи из Оксфордского университета впервые отследили генетические изменения, происходящие с бактерией Staphylococcus aureus, когда она превращается из безобидного обитателя носа в возбудителя смертельной инфекции крови.

Ключевые выводы:

• В одном клиническом случае было выявлено восемь мутаций в ДНК бактерии, совпавших по времени с развитием фатального заражения крови (сепсиса) у пожилого пациента.
• Четыре из этих мутаций приводили к укорачиванию генов, что, вероятно, нарушало функции бактериальных белков. Одна из них затронула белок, регулирующий стрессовый ответ и вирулентность S. aureus.
• Полногеномное секвенирование ДНК бактерии, проведенное в разные моменты времени, позволило обнаружить эти изменения, которые были бы невидимы для обычных методов.

Контекст и значение:

• S. aureus — распространенная бактерия, которую без симптомов носит в носу каждый четвертый человек. В редких случаях она вызывает опасные инвазивные инфекции.
• Исследование — часть работы по пониманию биологических причин серьезных инфекций, что может помочь в разработке скрининга в больницах и создании вакцин.
• Ученые подчеркивают, что это единичный случай, и неизвестно, насколько эти результаты будут воспроизведены у других пациентов.

Методология:

• Исследователи наблюдали за 1100 взрослыми, из которых у 360 выявили носительство S. aureus.
• У одного участника, спустя месяцы после начала наблюдения, развился сепсис с летальным исходом.
• Сравнение полной ДНК бактерий из его носовых мазков и из крови выявило ключевые мутации. У двух других носителей, не заболевших, подобных изменений не нашли.

Как отметил профессор Деррик Крук, секвенирование всего бактериального генома было решающим для обнаружения этих небольших изменений в коде ДНК.

Исследование опубликовано в журнале PNAS и поддержано NIHR Oxford Biomedical Research Centre, Medical Research Council, Biotechnology and Biological Sciences Research Council и Wellcome Trust.