研究者は、ファージ耐性が優性サルモネラ株の出現を促進するのにどのように役立つかを発見します



Quadram Institute と East Anglia 大学の研究者は、抵抗性がサルモネラの優性株の出現を促進するのにどのように役立ったかを明らかにしました。 抗菌薬耐性に加えて、バクテリオファージへの耐性は、少なくとも短期的には、これらの細菌を後押しする可能性があります.

抗菌薬耐性の上昇に伴い、病気の原因となる細菌と闘う新しい方法が模索されています。

調査の 1 つの行は、細菌の天敵であるウイルスに注目しています。 地球上には宇宙の星の数よりも多くのウイルス粒子があり、そのうちのいくつかはバクテリアを使って自分自身を複製することに特化しています. バクテリオファージと呼ばれるこれらのウイルスは、細菌宿主も殺すため、細菌感染との戦いにおける新たな味方となる可能性があります。

世界的に細菌性疾患の主な原因の 1 つは、サルモネラ菌です。 彼らは毎年 7,800 万件の病気の背後にあり、これらの多くは人間や動物に感染する密接に関連したサルモネラのグループに起因しています。 Salmonella enterica serovar Typhimurium、略して S. Typhimurium。 Salmonella Typhimurium の成功は、耐性に適応して克服することを可能にする遺伝的柔軟性にかかっています。 これにより、10 年から 15 年間優勢であった関連株の波が発生しましたが、その後、新しい株に取って代わられました。 これらの新しい菌株は、それらを制御しようとする試みに対してより良い耐性を示す可能性があり、これにより、移動するターゲットを攻撃しようとするような新しい介入を設計することができます.

Quadram Institute およびイースト アングリア大学の Rob Kingsley 教授と彼のチームは、サルモネラ菌のゲノムを研究してその適応性の手がかりを見つけ、遺伝子コードの変化がどのように菌株に競争上の優位性を与えたかを調べることで、サルモネラ菌と闘う取り組みを支援してきました。 たとえば、2021 年の研究では、サルモネラ菌がどのように豚肉生産のニッチを切り開くかが明らかになりました。

ジャーナル Microbial Genomics に最近掲載された新しい研究では、サルモネラ菌の循環集団に対するバクテリオファージ耐性の影響と、この捕食者と被食者の関係がどのように共進化してきたかを調べました. この研究は、UK Research and Innovation の一部である Biotechnology and Biological Sciences Research Council によって資金提供されました。

これは複雑な関係です。バクテリオファージはバクテリアを捕食しますが、株間での遺伝物質の拡散を促進することもできます. これは、細菌集団間での遺伝的変異の広がりと耐性遺伝子の伝達が、ファージによって媒介される可能性があるためです。これは、ファージ媒介形質導入として知られているプロセスです。

「細菌感染症の抗生物質治療の代替または付随物としてファージを使用することへの関心が再び高まっており、抗生物質と同様に、ファージ療法に対する耐性が出現する可能性を理解する手がかりは、耐性が自然界でどのように出現するかにある」と述べた。ロブ・キングスレー教授。 英国保健安全保障局 (UKHSA) および動植物保健局 (APHA) と協力して、科学者は過去数十年にわたってヒトおよび動物の感染から収集された菌株の全ゲノム配列を調べました。

彼らは、サルモネラ菌株が家畜での生活に最も適していることを発見したため、人間に病気を引き起こす可能性が最も高いものは、バクテリオファージに対してより耐性がある傾向がある. ファージ耐性は、細菌が新しい環境ニッチに侵入するのを助けるように見える

現在優勢な菌株である ST34 は、複数の薬剤に耐性があるだけでなく、その先祖よりもバクテリオファージによる攻撃に対して高い耐性を示します。 これは、バクテリオファージの攻撃に対する抵抗力を高めるステップである、ファージの遺伝物質をゲノムに取り込むためであると思われます。 しかし、これは興味深い状況につながります。ファージに対する耐性は、これらの細菌がファージを介した形質導入による耐性遺伝子を含む新しい遺伝物質を獲得する可能性が低いことを意味するからです。 では、ファージ耐性の短期的な獲得は、細菌が社会的介入や新しい抗菌治療などの環境の変化に適応できなくなるという長期的な結果につながるのでしょうか? 監視データは、これがそれに取って代わる別のクローンの出現への扉を開くことを示唆しています. 状況がどうであれ、明らかなことは、これらの細菌とそのバクテリオファージのゲノム監視が、新たに出現する脅威を認識して対応できるようにするために必要であることです. そして、これらの微生物が共進化する方法について学べば学ぶほど、人間の健康への脅威に対抗できる可能性が高くなります.

ソース:

ジャーナルの参照:

チャリティー、OJ、他。 (2022) 単相性のネズミチフス菌 ST34 パンデミック株の出現に伴う溶原性変換によるファージ耐性の増加。 微生物ゲノミクス。 doi.org/10.1099/mgen.0.000897.



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