Vi khuẩn có hại trong bệnh viện đã phát triển 'để đáp ứng với chế độ ăn hiện đại'
Clostridioides difficile là một dạng vi khuẩn thường lây nhiễm cho bệnh nhân trong môi trường bệnh viện sau khi họ được điều trị bằng thuốc kháng sinh làm đảo lộn sự cân bằng vi khuẩn trong ruột của họ. Nghiên cứu mới giải thích cách vi khuẩn này phát triển và đề xuất những cách thức mới trong phòng ngừa và điều trị.
Clostridioides difficile (được biết đến trước đây như Clostridium difficile) là một nguyên nhân hàng đầu gây ra nhiễm trùng do vi khuẩn trong bệnh viện.
C. khác biệt. Theo ước tính năm 2015 của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh (CDC), đã gây ra gần 50.000 ca nhiễm trùng chỉ trong vòng 1 năm tại Hoa Kỳ.
CDC cũng gọi C. khác biệt. "Một mối đe dọa sức khỏe lớn." Điều này là do mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng đi kèm với nhiễm trùng, đặc biệt là tiêu chảy và buồn nôn, và vì nó rất khó điều trị. Có tới 15.000 ca tử vong có thể do C. khác biệt. CDC cho biết nhiễm trùng ở Hoa Kỳ mỗi năm.
Nghiên cứu mới từ Viện Wellcome Sanger, Trường Vệ sinh & Y học Nhiệt đới London, và các tổ chức nghiên cứu khác hiện đưa ra nhiều giải thích hơn về cách C. khác biệt. đã điều chỉnh rất tốt đối với bệnh viện và các môi trường khác và tại sao chúng lại trở nên khó tiêu diệt.
Trong nghiên cứu, nhóm đã phân tích cấu tạo gen của C. khác biệt. sau khi đã thu thập các mẫu từ các vật chủ và môi trường khác nhau. Các kết quả, xuất hiện trong Di truyền tự nhiên, giải thích làm thế nào những vi khuẩn này đã phát triển và tiếp tục phát triển.
Các tác giả nghiên cứu gợi ý rằng phát hiện của họ cũng có thể chỉ ra những cách thức mới trong việc phòng ngừa và điều trị C. khác biệt.
Lập bản đồ C. khác biệt.Sự tiến hóa di truyền của
Đối với nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đã giải trình tự và so sánh DNA của 906 chủng C. khác biệt. Trong số này, họ đã phân lập được 761 chủng từ người, 166 chủng từ động vật, bao gồm chó, ngựa và lợn, và 29 chủng từ các môi trường khác nhau.
Các mẫu đến từ 33 quốc gia, mặc dù hầu hết - nhiều nhất là 465 - đến từ Vương quốc Anh.
Sau khi phân tích DNA của tất cả các mẫu vi khuẩn của họ, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một khám phá thú vị: C. khác biệt. vẫn đang phát triển và đã tách thành hai loài. Một loại đã thích nghi để dễ dàng xâm nhập vào môi trường bệnh viện và lây nhiễm sang vật chủ là người.
“Phân tích di truyền quy mô lớn của chúng tôi cho phép chúng tôi phát hiện ra rằng C. khác biệt. hiện đang hình thành một loài mới, với một nhóm chuyên lây lan trong môi trường bệnh viện, ”tác giả đầu tiên Nitin Kumar, Ph.D.
“Loài mới nổi này đã tồn tại hàng nghìn năm, nhưng đây là lần đầu tiên có người nghiên cứu C. khác biệt. bộ gen theo cách này để xác định nó. Loại vi khuẩn đặc biệt này được cho là đã tận dụng lợi thế của các phương pháp chăm sóc sức khỏe hiện đại và chế độ ăn uống của con người trước khi các bệnh viện tồn tại, ”ông tiếp tục lưu ý.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy rằng loài này - mà họ gọi là C. khác biệt. nhóm A - chiếm khoảng 70% số mẫu mà họ đã thu thập từ những người đã nhập viện.
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng C. khác biệt. nhánh A cho thấy những thay đổi trong các gen thúc đẩy sự trao đổi chất của đường đơn, điều này đã cho các nhà khoa học ý tưởng rằng vi khuẩn có thể phát triển mạnh ở những vật chủ có chế độ ăn giàu đường.
Một thí nghiệm trên chuột đã chứng minh rằng giả thuyết này là đúng - vi khuẩn thuộc chi A có khả năng xâm chiếm các loài động vật ăn chế độ ăn giàu đường tốt hơn.
Nhóm nghiên cứu cũng quan sát thấy rằng C. khác biệt. Dòng A có sự khác biệt trong các gen thúc đẩy sự hình thành bào tử, điều này làm cho chúng có khả năng chống lại các cách chống vi khuẩn phổ biến trong bệnh viện, cụ thể là các chất khử trùng mạnh.
C. khác biệt. phát triển với chế độ ăn uống của con người
Theo các phân tích sâu hơn, C. khác biệt. Nhóm A xuất hiện cách đây khoảng 76.000 năm, và nó bắt đầu phân hóa và tiến hóa hơn nữa vào khoảng năm 1595. Loài này vẫn đang tiến hóa và thích nghi, các nhà nghiên cứu cảnh báo.
“Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp bằng chứng dựa trên bộ gen và phòng thí nghiệm cho thấy lối sống của con người có thể thúc đẩy vi khuẩn hình thành các loài mới để chúng có thể lây lan hiệu quả hơn”, tác giả cấp cao Trevor Lawley, Ph.D.
Không chỉ vậy, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng những vi khuẩn cứng đầu này tiến hóa để phát triển mạnh trong các cơ thể có chế độ ăn uống hiện đại giàu đường.
Mặc dù những phát hiện này cho thấy cách C. khác biệt. Các nhà nghiên cứu lập luận rằng đã trở thành một mối đe dọa lớn đối với chăm sóc sức khỏe, chúng cũng có thể chỉ ra con đường phía trước trong việc ngăn chặn những vi khuẩn này lây nhiễm cho những người dễ bị tổn thương.
“Chúng tôi cho thấy rằng các chủng C. diff. vi khuẩn đã tiếp tục phát triển để đáp ứng với các chế độ ăn uống và hệ thống chăm sóc sức khỏe hiện đại và tiết lộ rằng việc tập trung vào chế độ ăn uống và tìm kiếm các chất khử trùng mới có thể giúp chống lại vi khuẩn này ”.
Trevor Lawley, Ph.D.
“Bộ sưu tập và phân tích lớn nhất từ trước đến nay về C. khác biệt. toàn bộ bộ gen, từ 33 quốc gia trên toàn thế giới, mang đến cho chúng ta những hiểu biết hoàn toàn mới về sự tiến hóa của vi khuẩn, ”đồng tác giả, GS Brendan Wren cho biết thêm.
“Nó cho thấy tầm quan trọng của việc giám sát bộ gen của vi khuẩn. Cuối cùng, điều này có thể giúp hiểu được các mầm bệnh nguy hiểm khác phát triển như thế nào bằng cách thích ứng với những thay đổi trong lối sống và chế độ chăm sóc sức khỏe của con người, sau đó có thể thông báo cho các chính sách chăm sóc sức khỏe, ”ông gợi ý.
