Skadelige sygehusbakterier udviklede sig 'som reaktion på moderne kostvaner'
Clostridioides difficile er en form for bakterier, der typisk inficerer patienter i hospitalsmiljøer, efter at de har modtaget antibiotikabehandling, der har forstyrret bakteriebalancen i deres tarme. Ny forskning forklarer, hvordan denne bakterie udvikler sig, og foreslår nye veje fremad i forebyggelse og terapi.
Clostridioides difficile (tidligere kendt som Clostridium difficile) er en førende årsag til bakterielle infektioner på hospitaler.
C. diff. forårsagede næsten 50.000 infektioner på kun 1 år i De Forenede Stater alene, ifølge skøn fra 2015 fra Centers for Disease Control and Prevention (CDC).
CDC kalder også C. diff. "En stor sundhedstrussel." Dette skyldes sværhedsgraden af symptomer, der ledsager infektionen, især diarré og kvalme, og fordi det er meget vanskeligt at behandle. Så mange som 15.000 dødsfald sandsynligvis skyldes C. diff. infektioner i USA hvert år, siger CDC.
Ny forskning fra Wellcome Sanger Institute, London School of Hygiene & Tropical Medicine og andre forskningsinstitutioner giver nu flere forklaringer på, hvordan C. diff. har tilpasset sig så godt til hospitaler og andre miljøer, og hvorfor de er blevet så svære at udrydde.
I undersøgelsen analyserede holdet den genetiske sammensætning af C. diff. efter at have samlet prøver fra forskellige værter og miljøer. Resultaterne, der vises i Naturgenetik, forklar hvordan disse bakterier har udviklet sig og fortsætter med at udvikle sig.
Undersøgelsesforfatterne antyder, at deres fund også kan indikere nye veje fremad i forebyggelse og behandling af C. diff.
Kortlægning C. diff.'S genetiske udvikling
For deres undersøgelse sekventerede og sammenlignede forskerne DNA'et fra 906 stammer af C. diff. Af disse isolerede de 761 stammer fra mennesker, 166 fra dyr, inklusive hunde, heste og svin og 29 stammer fra forskellige miljøer.
Prøverne kom fra 33 lande, skønt de fleste - så mange som 465 - kom fra Storbritannien.
Efter at have analyseret DNA'et fra alle deres bakterieprøver gjorde forskerne en spændende opdagelse: C. diff. udvikler sig stadig og har adskilt sig i to arter. Den ene har tilpasset sig til let at gennemtrænge hospitalsmiljøer og inficere menneskelige værter.
”Vores store genetiske analyse tillod os at opdage det C. diff. er i øjeblikket ved at danne en ny art med en gruppe, der er specialiseret til at sprede sig i hospitalsmiljøer, ”forklarer fælles første forfatter Nitin Kumar, Ph.D.
”Denne nye art har eksisteret i tusinder af år, men det er første gang nogen har undersøgt C. diff. genomer på denne måde for at identificere det. Denne særlige bakterie blev grundlagt til at drage fordel af moderne sundhedspraksis og menneskelige diæter, før hospitaler overhovedet eksisterede, ”fortsætter han med at bemærke.
Holdet observerede, at denne art - som de kalder C. diff. klade A - tegnede sig for ca. 70% af de prøver, de havde indsamlet fra personer, der var indlagt på hospitalet.
Det fandt forskerne også C. diff. klade A viste ændringer i generne, der driver metabolismen af enkle sukkerarter, hvilket gav forskerne en idé om, at bakterierne kunne trives i værter, hvis kostvaner var rige på sukker.
Et eksperiment med mus viste, at denne hypotese var korrekt - bakterier, der tilhører klade A, var bedre i stand til at kolonisere dyr, der havde indtaget en diæt beriget med sukker.
Forskerholdet observerede det også C. diff. klade A havde forskelle i generne, der driver spordannelse, hvilket gjorde dem mere resistente over for almindelige måder at bekæmpe bakterier på hospitaler, nemlig kraftige desinfektionsmidler.
C. diff. udviklet sig med menneskelige diæter
Ifølge yderligere analyser C. diff. klade A opstod for cirka 76.000 år siden, og det begyndte at differentiere og udvikle sig yderligere omkring år 1595. Denne art udvikler sig stadig og tilpasser sig, advarer forskerne.
"Vores undersøgelse giver genom- og laboratoriebaseret bevis for, at menneskelig livsstil kan drive bakterier til at danne nye arter, så de kan sprede sig mere effektivt," bemærker seniorforfatter Trevor Lawley, Ph.D.
Ikke kun det, men laboratorieeksperimenter antyder, at disse stædige bakterier udviklede sig til at trives i kroppe, der er grundet på moderne kostvaner rige på sukker.
Mens disse fund viser hvordan C. diff. er blevet en så stor trussel mod sundhedsvæsenet, kan de også pege på vejen frem for at forhindre disse bakterier i at inficere sårbare individer, hævder forskerne.
”Vi viser, at stammer af C. diff. bakterier har fortsat med at udvikle sig som reaktion på moderne kostvaner og sundhedssystemer og afslører, at fokus på diæt og udkig efter nye desinfektionsmidler kan hjælpe i kampen mod disse bakterier. ”
Trevor Lawley, ph.d.
”Denne største nogensinde indsamling og analyse af C. diff. hele genomer fra 33 lande overalt i verden giver os en helt ny forståelse af bakteriel evolution, ”tilføjer medforfatter Prof. Brendan Wren.
”Det afslører vigtigheden af genomisk overvågning af bakterier. I sidste ende kan dette hjælpe med at forstå, hvordan andre farlige patogener udvikler sig ved at tilpasse sig ændringer i menneskers livsstil og sundhedsregimer, som derefter kan informere sundhedspolitikker, ”foreslår han.
