Появление плазмидно-опосредованного механизма устойчивости бактерий к колистину – конец эры антибиотиков?

До настоящего времени резистентность к полимиксинам осуществлялась с помощью хромосомных мутаций, но никогда не происходила с участием горизонтального переноса генов. Во время очередного рутинного проекта по наблюдению за устойчивостью к противомикробным препаратам у  симбиотической кишечной палочки, проводимого среди мясных пород сельскохозяйственных животных в Китае, обнаружилось значительное увеличение резистентности этой бактерии к колистину. Когда учеными был выделен от свиньи штамм Escherichia coli под названием SHP45, обладающий резистентностью к колистину, которая может быть передана другим штаммам и бактериям, они провели дальнейший анализ возможного плазмидно-опосредованного механизма резистентности к полимиксинам. В статье, опубликованной на прошлой неделе в «The Lancet: Infectious Diseas», сообщается о появлении первого механизма сопротивления полимиксинам подобного рода у энтеробактерий (Enterobacteriaceae).

Ген MCR-1 штамма Escherichia coli SHP45 был определен путем полного секвенирования и субклонирования плазмиды. Распространенность MCR-1 был исследована у штаммов кишечной палочки и клебсиеллы пневмонии (Klebsiella pneumoniae), собранных в пяти провинциях с апреля 2011 года по ноябрь 2014 года. Способность MCR-1 придавать полимиксиновую резистентность бактериям была отмоделирована на модели бедра мыши.

Было доказано, что резистентность к полимиксинам осуществляется исключительно при помощи плазмидно-опосредованного гена MCR-1. В модели in vivo продукция MCR-1 полностью блокирует эффективность колистина. MCR-1 является членом семейства ферментов под названием фосфоэтаноламинтрансферазы. Авторы наблюдали наличие MCR-1 в штаммах кишечной палочки в 78 (15%) из 523 образцов сырого мяса и у 166 (21%) из 804 животных в 2011–2014 годах и в 16 (1%) из  1322 образцов от стационарных пациентов с инфекцией.

Появление MCR-1 предвещает уничтожение эффективности последней группы антибиотиков, полимиксинов, являющихся «последним резервом» для лечения человеческих инфекций, путем развития плазмидно-опосредованной резистентности. Хотя в настоящее время распространение MCR-1ограничивается Китаем, он, скорее всего, последует примеру других механизмов развития антибиотикорезистентности – например, NDM-1. Результаты исследования подчеркивают настоятельную необходимость скоординированных глобальных действий по борьбе с панрезистентными штаммами грамотрицательных бактерий.

Финансирование проекта взяло на себя Министерство науки и техники Китая, а также Национальный фонд естественных наук Китая. Исследование проводили Yi-Yun Liu из Южнокитайского сельскохозяйственного университета, доктор наук Yang Wang из Китайского сельскохозяйственного университета, профессорTimothy R. Walsh из отделения медицинской микробиологии и инфекционных болезней Института инфекций и иммунитета, Великобритания, и другие.