Ученые обнаружили новый ген устойчивости к противомикробным препаратам
Ученые из Университета Саскачевана (USask) обнаружили, как ранее упускаемый из виду ген участвует в устойчивости к противомикробным препаратам — растущей глобальной проблеме, которая угрожает здоровью и благополучию как людей, так и животных.
Ген кодирует фермент под названием EstT и способен «отключать» или инактивировать макролиды, класс антибиотиков, обычно используемых для лечения болезней крупного и другого домашнего скота.
Выводы исследователей были опубликованы на прошлой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Тилозин, тилмикозин и тилдипирозин — некоторые антибиотики, классифицируемые как макролиды. Ветеринары полагаются на эти препараты для лечения болезней крупного рогатого скота, таких как респираторные заболевания крупного рогатого скота и абсцессы печени, а также других заболеваний домашнего скота и домашних животных .
«С этим открытием ветеринары узнают, что «существует вероятность того, что лекарство не будет работать из-за присутствия гена», — сказал д-р Пунам Дхиндвал (доктор философии), ведущий автор статьи и постдокторский научный сотрудник в Западном Колледж ветеринарной медицины (WCVM).
Антибиотики становятся менее эффективными из-за глобального распространения устойчивости к противомикробным препаратам. По оценкам 2019 года, более 1,2 миллиона человек умерли от лекарственно-устойчивых инфекций. Гены устойчивости к противомикробным препаратам (ARG) — мобильные генетические элементы, которые могут передаваться между микроорганизмами, — помогают ускорить резистентность.
Исследовательская группа USAsk под руководством доцента WCVM доктора Тони Руццини (доктор философии) и в сотрудничестве с доктором Мюрреем Джелински (DVM) сделала открытие после анализа бактерий, собранных из поилок на откормочной площадке для крупного рогатого скота в западной Канаде.
«Наше открытие добавляет еще один кусочек к головоломке», — сказал Джелински, профессор клинических наук о крупных животных и заведующий кафедрой здоровья крупного рогатого скота в Альберте в ветеринарном колледже.
Руццини сказал, что ученые ранее определили существование этого гена, который обычно встречается у многих патогенов животных и их микробиомов, но его назначение оставалось загадкой. Исследовательская группа USAsk обнаружила, что этот ген может разрушать кольцевую структуру антибиотика посредством гидролиза (химическая реакция, вызванная водой).
«Если вы сломаете кольцо или откроете кольцо водой, вы нарушите активную форму антибиотика. Таким образом, он больше не имеет высокого сродства к мишени», — сказал Руццини.
Он добавил, что как только ген разрушает структуру антибиотика, лекарство больше не может работать так же эффективно при лечении болезни: «Инактивация вызывает беспокойство, потому что она снижает эффективное количество антибиотиков, доставляемых во время инфекции».
Руццини сказал, что его команда обнаружила этот ген в кластере с тремя другими ARG — первый признак того, что он может быть связан с устойчивостью к противомикробным препаратам. Как только команда идентифицировала ген, члены команды работали над его клонированием и тестированием на панели из множества антибиотиков из разных классов.
«Этот ген, несмотря на то, что мы обнаружили его в организме из окружающей среды, также присутствует в патогенах, вызывающих респираторные заболевания крупного рогатого скота (BRD)», — сказал Руццини. Его лаборатория провела многочисленные исследования BRD, широко известного как корабельная лихорадка.
Джелински сказал, что работа группы должна представлять интерес для всех исследователей в области здоровья людей и животных, которые изучают устойчивость к противомикробным препаратам.
«Наше открытие дополняет значительную базу данных ARG, которые можно сопоставить с ДНК бактерий, чтобы определить, обладает ли бактерия способностью быть устойчивыми к конкретному противомикробному препарату», — сказал Джелински.
Руццини добавил, что его исследовательская группа продолжает узнавать больше о том, как работает EstT.
Источник: Университет Саскачевана
