Инвазивный нетифоидный сальмонеллез (iNTS) возникает, когда бактерии сальмонеллы, которые обычно вызывают желудочно-кишечные заболевания, попадают в кровоток и распространяются по телу человека. Эпидемия iNTS в Африке вызвана разновидностью Salmonella Typhimurium (ST313), устойчивой к антибиотикам и обычно поражающей людей с иммунной системой, ослабленной малярией или ВИЧ.
В новом исследовании, опубликованном в PNAS, группа исследователей под руководством профессора Джея Хинтона из Ливерпульского университета определила конкретное генетическое изменение или однонуклеотидный полиморфизм (SNP), которое помогает африканской сальмонелле выжить в кровотоке человека.Профессор Хинтон объяснил: «Определение этой единственной буквы ДНК — захватывающий прорыв в нашем понимании того, почему африканская сальмонелла вызывает такое разрушительное заболевание, и помогает объяснить, как возник этот опасный тип сальмонеллы».SNP представляют собой изменение только одной буквы в последовательности ДНК, и существуют тысячи различий SNP между различными типами сальмонелл. До сих пор было трудно связать отдельный SNP со способностью бактерий вызывать заболевание.
Используя тип анализа РНК, называемый транскриптомикой, ученые определили SNP, которые влияют на уровень экспрессии важных генов сальмонелл. После изучения 1000 различных SNP они обнаружили одно нуклеотидное различие, которое является уникальным для африканского штамма ST313 и вызывает высокую экспрессию фактора вирулентности, называемого PgtE, который предотвращает гибель сальмонелл в кровотоке.Затем ученые использовали передовую генетическую технику, чтобы переключить SNP, обнаруженный в африканском штамме, на версию, обнаруженную в типе сальмонеллы, вызывающей пищевое отравление и гастроэнтерит во всем мире.
Наконец, они использовали модель заражения животных, чтобы показать, что бактерии с измененным SNP утратили способность вызывать заболевание.Профессор Хинтон добавил: «Мы разработали новый исследовательский подход для понимания бактериальной инфекции, который является кульминацией шестилетней работы.
Эта комбинация геномики и транскриптомики может дать новое понимание других важных патогенов и подготовить нас к будущим эпидемиям. "Профессор Мелита Гордон, врач-клиницист Ливерпульского университета, работающая в Малави, которая участвовала в проекте, сказала: «Способность штаммов iNTS Salmonella вызывать такие серьезные заболевания приводит к разрушительным и часто фатальным последствиям для очень маленьких детей, а также для взрослые, которые могут быть основными кормильцами в своих домах и общинах. Мы видим, что болезнь iNTS ложится тяжелым бременем на малораспространенные местные медицинские учреждения и больницы в Малави, особенно потому, что диагностика затруднена, а варианты лечения ограничены. Сейчас настоятельно необходимо, чтобы разработана вакцина для борьбы с этой опасной инфекцией ».