Ewolucja genetyczna bakterii Salmonella Dublin i jej oporność na antybiotyki

Salmonella Dublin, typ bakterii, który pierwotnie zakaża bydło, ale niektóre szczepy potrafią także adaptować się do infekowania ludzi, staje się coraz bardziej oporny na antybiotyki, co stanowi rosnące zagrożenie dla zdrowia publicznego – ostrzega amerykańskie Centrum Kontroli i Prewencji Chorób (CDC). Zespół badaczy z Penn State przeanalizował, w jaki sposób szczepy tego patogenu – powodujące ciężkie choroby i zgony u bydła oraz bakteriemie i hospitalizacje u ludzi – ewoluują i rozprzestrzeniają się pomiędzy ludźmi, bydłem i środowiskiem w Stanach Zjednoczonych.

Wyniki badań opublikowane w Applied and Environmental Microbiology wykazały, że pomimo pewnych różnic genetycznych między 2150 szczepami Salmonella Dublin, pozostają one wysoce podobne.

Ta genetyczna bliskość wskazuje na możliwość transmisji krzyżowej między bydłem, ludźmi i środowiskiem – podkreśla kierownik zespołu, prof. Erika Ganda z College of Agricultural Sciences w Penn State. Oznacza to, że działania kontrolne muszą obejmować wszystkie trzy obszary. Badanie dostarcza szczegółowych danych genetycznych, które mogą wspierać nadzór epidemiologiczny, strategie interwencyjne, takie jak ograniczenie stosowania antybiotyków w hodowli, oraz polityki zdrowia publicznego.

Zespół przeanalizował 2150 próbek Salmonella Dublin z trzech źródeł: 581 od chorych krów, 664 od chorych ludzi oraz 905 ze środowiska (żywność pochodzenia wołowego, źródła fermowe). Materiał został zebrany w USA w latach 2002–2023 i zidentyfikowany dzięki bazom National Center for Biotechnology Information Pathogen Isolate Browser oraz National Antimicrobial Resistance Monitoring System, które monitorują antybiotykooporność w bakteriach izolowanych od ludzi, mięsa detalicznego i zwierząt hodowlanych.

Analiza pełnych genomów szczepów pozwoliła określić geny związane z wirulencją oraz antybiotykoopornością. Najwięcej genów oporności, a także obecność plazmidów wielolekooporności i największą różnorodność genetyczną stwierdzono w szczepach bydlęcych. Jednak tzw. rdzeń genomowy, wspólny dla wszystkich szczepów, pozostawał bardzo podobny bez względu na źródło.

Infekcje u ludzi najczęściej wynikają ze spożycia skażonej wołowiny, mleka lub sera, ale ryzyko dotyczy również osób mających bezpośredni kontakt z bydłem, np. pracowników ferm. Zdaniem badaczy skuteczna walka z oporną na antybiotyki Salmonella Dublin wymaga podejścia „One Health” – uwzględniającego współzależności między zdrowiem ludzi, zwierząt i środowiska.

Autorzy podkreślają, że ewolucja niektórych szczepów w kierunku wielolekooporności stanowi poważne wyzwanie terapeutyczne zarówno dla medycyny ludzkiej, jak i weterynarii. Jednocześnie znajomość trendów genetycznych Salmonella Dublin w USA może pozwolić na bardziej precyzyjne działania profilaktyczne i ukierunkowany nadzór epidemiologiczny.

Źródło: Applied and Environmental Microbiology, Genomic evolution of Salmonella Dublin in cattle and humans in the United States
DOI: http://dx.doi.org/10.1128/aem.00689-25