Электронный нос учуял сальмонеллу

Ученые ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и других научных центров выделили около двадцати новых микобактериофагов — фагов микобактерий, к которым относятся возбудители туберкулеза и проказы. В январе они опубликовали статью об одном из них — микобактериофаге Vic9.

В образцы почвы, содержащие бактериофаги, добавляли культуру лабораторного штамма бактерии Mycobacterium smegmatis. Это позволило размножиться только микобактериофагам (метод накопительных культур). Vic9 был обнаружен в образцах, собранных на скотном дворе в Московской области. Как и большинство других микобактериофагов, он имеет икосаэдрическую головку и длинный несокращающийся хвост. Он продемонстрировал небольшую литическую активность в отношении Mycobacterium tuberculosis, но не в отношении других исследованных видов микобактерий.

Анализ генома Vic9 указал на его принадлежность к подкластеру B2 кластера B. До сих пор фаги из этого субкластера изолировали в США и Бразилии, на территории России это первая находка. Авторы также выполнили функциональную аннотацию генома фага.

Лекарственная устойчивость бактерий комплекса M. tuberculosis растет во всем мире, поэтому сохраняется интерес к фаготерапии микобактериальных инфекций, несмотря на известные проблемы с ее внедрением в клиническую практику. Потенциал некоторых микобактериофагов показан в экспериментах in vitro и in vivo.

«У нас сейчас есть несколько, на наш взгляд, перспективных фагов, готовим вторую публикацию», — комментирует руководитель проекта, Егор Шитиков, доктор биологических наук, заведующий лаборатории молекулярной генетики микроорганизмов ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России.

Очковый листонос Carollia perspicillata, обитающий в Центральной и Южной Америке, — один из самых популярных видов летучих мышей, содержащихся в зоопарках. Ученые из ДГТУ (Ростов-на Дону) и других научных центров сравнили кишечную микробиоту диких и живущих в неволе C. perspicillata из Панамы и России (Московский зоопарк). Бактериальные таксоны идентифицировали с помощью высокопроизводительного секвенирования 16S рРНК.

Бактерии, связанные со здоровьем животных (Mannheimia, представители семейства Pasteurellaceae, Staphylococcus и Mycoplasma), преобладали у диких летучих мышей, в то время как бактерии человеческого кишечного микробиома, важные для общественного здравоохранения (Bacteroides, Clostridium, Acinetobacter), — у летучих мышей в зоопарке. Различались также функциональные пути метаболизма кишечной микробиоты, что, вероятно, связано с отличиями в рационах животных (в зоопарке они получают больше полисахаридов, в природе — больше белков). На состав микробиоты также может влиять отсутствие периодов анабиоза у листоносов при содержании в неволе, отмечают авторы.

Эти данные показывают, что результаты изучения микробиома летучих мышей в неволе необходимо интерпретировать с осторожностью.

Исследования ученых ДГТУ проводятся в рамках проекта РНФ № 23-14-00316.

Нетифоидные сальмонеллы, резистентные к антибиотикам, — опасные патогены человека. Заражение обычно происходит через продукты питания или контакт с животными. В последнем случае люди недооценивают роль домашних питомцев, особенно собак. Собаки могут переносить сальмонеллу без клинических проявлений, при этом они находятся в близком контакте с человеком, а для их лечения используют клинически важные антибиотики. Исследователи из США проанализировали нетифоидные сальмонеллы, изолированные от людей и собак, и оценили риски заражения человека через этот путь.

Авторы идентифицировали нетифоидные сальмонеллы в ветеринарной базе данных, изолированные между маем 2017 года и мартом 2023 года (всего 87), а также совпавшие по времени и региону выделения штаммы, изолированные у людей (всего 77), из базы данных NCBI. При анализе этих 164 штаммов авторы выделили 16 человеческих изолятов, родственных одному и более собачьему штамму. Штаммы, изолированные у собак, в большинстве случаев были клинически релевантными и содержали гены резистентности к противомикробным препаратам.

Чаще всего исследователи обращают внимание на случаи заражения через яйца или говядину. Но, по словам авторов, мы не позволяем корове спать в нашей постели и облизывать наши лица. Необходимо соблюдать правила гигиены при взаимодействии с питомцами, а исследователям стоит обратить больше внимания на штаммы, циркулирующие среди домашних животных.

По данным Роспотребнадзора, в 2023 году в Москве был отмечен рост заболеваемости пневмонией, вызванной Mycoplasmoides pneumoniae. Показатель заболеваемости составил 48,75 на 100 000 населения, что в 12,8 раза выше, чем в 2022 году. Чаще всего болели дети. Изучение молекулярно-генетических особенностей и эволюции этих патогенных микроорганизмов в настоящее время особенно актуально. Однако для этого нужны полногеномные последовательности M. pneumoniae, а их количество крайне ограничено. Данные о геномах изолятов M. pneumoniae, циркулирующих на территории России, в открытых источниках до недавнего времени отсутствовали. Специалисты из ФГБУ ЦСП ФМБА России и коллабораторы получили полногеномные последовательности изолятов M. pneumoniae, актуальных для России, аннотировали их и изучили молекулярно-генетические характеристики.

Клинический материал был получен от педиатрических пациентов, поступивших в инфекционное отделение ГБУЗ «ДГКБ №9 им. Г.Н. Сперанского ДЗМ». Для трех образцов удалось получить культуры патогена, для двух — чистые культуры M. pneumoniae. Одна из культур содержала небольшое количество микоплазмы другого вида — M. salivarium, комменсала полости рта. Для каждого из трех образцов была получена полная последовательность кольцевых геномов M. pneumoniae. Теперь они доступны в базе данных NCBI GenBank. Авторы построили филогенетическое дерево с использованием геномных данных M. pneumoniae из открытых источников.

В геномах всех трех изолятов авторы выявили факторы вирулентности, типичные для M. pneumoniae: ген mgpA адгезина P1 подтипа 1, а также адгезинов p40/p90, p200, ген p30/p32, ген мембранного белка p65; гены внутренних компонент органеллы прикрепления hmw, hmw2, hmw3; и ген CARDS токсина MPN372. У одного изолята имелась редкая аминокислотная замена адгезина P1 179E>K, которая встречается лишь в пяти известных изолятах. У двух других изолятов была обнаружена замена 1239Q>E, не описанная ранее и приводящая к изменению заряда функциональной группы. В статье также детально описана методика культивирования M. pneumoniae.

Для борьбы с последствиями разлива нефти применяют в том числе биологические подходы — они экономичны и не приводят к вторичному загрязнению. Китайские ученые выделили из нефтяного пласта два штамма бактерий, которые можно применять для устранения разливов благодаря способности разлагать нефтяные углеводороды.

Бактерии, обнаруженные в нефтяном пласте, идентифицировали как Stenotrophomonas acidaminiphila и Ochrobactrum. Средняя эффективность деградации углеводородов C10–C30 составила 62,98% для S. acidaminiphila, 59,14% для Ochrobactrum и 73,30% — для смешанной культуры, где штаммы выращивали в соотношении 2:1. Смешанная культура смогла разложить около 79% общего количества углеводородов нефти за пять дней, причем такая биодеградация снижала токсичность смеси. Проведя анализ промежуточных продуктов, авторы работы предположили, какие пути в клетке обеспечивают деградацию углеводородов этими штаммами (в частности, основным соединением, которое утилизилировали S. acidaminiphila, был н-эйкозан). Исследователи полагают, что такая эффективность переработки углеводородов и общее снижение токсичности делают выявленные ими штаммы перспективными для борьбы с разливами нефти.