Исследователи проследили генетические изменения патогенных бактерий в течении последних 450 лет, и утверждают, что эпидемии инфекционных заболеваний в истории человечества были вызваны случайными изменениями окружающей среды, а не их генетическими мутациями. Материалы исследования представлены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ученые изучили генетическую историю Paratyphi А бактерий Salmonella enterica, одного из основных возбудителей брюшного тифа. Анализу подверглись 149 геномов бактерии. Брюшным тифом в настоящее время заболевают 27 миллионов клинических случаев каждый год, приводящих к 200 тысячам смертей.
Со слов ведущего автора Zhemin Zhou из Warwick Medical School: «Когда вспыхивают эпидемии, многие ученые предполагают, что они были вызваны повышенной вирулентностью или усилением новых генов или мутаций инфекционных агентов. Мы хотели проследить генетические изменения бактериального возбудителя, чтобы увидеть, правда ли это».
Команда реконструировала генеалогию всемирной истории передачи и эволюционную историю Salmonella enterica и обнаружила, что возбудитель возник, по крайней мере, 450 лет назад. К XIX веку появилось семь различных подтипов бактерий, распространившихся к концу ХХ столетия по всем континентам и не очень изменившихся на протяжении веков.
Ученые обнаружили генные мутации, которые на определенное время улучшали сопротивляемость антибиотикам, вирулентность или процессы обмена веществ. Однако большинство таких «полезных» мутаций оказались недолговечными и не закрепились в геноме. Скорее всего, они исчезли в ходе эволюции бактерии.
Учёные интерпретируют историю Paratyphi А как отражение дрейфа (случайного распространения мутаций), а не прогрессивной эволюции. Все главные генетические особенности, благодаря которым микроб вызывает у человека брюшной тиф, образовались на самых ранних этапах его эволюции. Исследователи предполагают, что и в случае других эпидемических заболеваний фатальную роль сыграли не неожиданные мутации, а географическая экспансия патогенов (и их «перенос» на новую популяцию людей).
Исследование было проведено в сотрудничестве с научным коллективом из Университетского колледжа Корка, Института Пастера, Париж, министерства здравоохранения Великобритании, Campus Wellcome Trust в Кембридже.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Z. Zhou, A. McCann, F.-X. Weill, C. Blin, S. Nair, J. Wain, G. Dougan, M. Achtman. Transient Darwinian selection in Salmonella enteric serovar Paratyphi A during 450 years of global spread of enteric fever // Proceedings of the National Academy of Sciences — 2014
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
