Больничная бактерия любит сахар в еде

Болезнетворные микробы эволюционируют с учётом достижений человеческой цивилизации.

Бактерия Clostridium difficile – это одна из множества бактерий грязных рук, и чаще всего её можно подцепить в туалетах, ванных и больницах. Живя в кишечнике, она может вызвать самые разные заболевания, от сравнительно безобидной диареи до перфорации кишечника и общего заражения крови.

Антибиотиками от неё не всегда удаётся отделаться: во-первых, C. difficile формирует споры, и в таком спящем виде может переждать курс лечения, во-вторых, сама она порой  становится устойчивой к антибиотикам. Наконец, в-третьих, известно, что вероятность инфекции C. difficile часто даже возрастает после курса антибиотиков, поскольку антибиотики меняют состав кишечной микрофлоры, уничтожая тех полезных микробов, которые могли бы сдержать опасные инфекции. Так что в целом, учитывая её распространённость, C. difficile – одна из самых неприятных бактерий, с которыми приходится иметь дело современной медицине. И она продолжает эволюционировать, всё больше приспосабливаясь к человеку.

Исследователи из Института Сенгера и других научных центров сравнили гены 906 штаммов C. difficile, взятых у людей и животных – собак, свиней, лошадей и пр. Штаммы, как им и положено, были похожи друг на друга, однако среди них нашлось два, в которых накопилось столько генетических отличий, что они вот-вот станут новыми отдельными видами. Что само по себе не новость: бактерии, как и другие живые существа, всё время меняются, правда, бактерии делают это быстрее других. Но в данном случае авторам работы удалось определить конкретные факторы, которые подталкивают эволюцию C. difficile.

Особенно интересным оказался один из нарождающихся видов клостридии, который процветает в медицинских учреждениях: он попадается в 70% бактериальных образцов, взятых у больничных пациентов. Этот штамм возник около 76000 лет назад и к сегодняшнему дню обзавёлся мутациями, которые позволяют ему особенно эффективно усваивать углеводы и формировать споры, устойчивые к дезинфицирующим веществам. Иными словами, бактерия и впрямь легко может колонизировать больницы, и особенно хорошо себя чувствует, если хозяин сидит на углеводном рационе. (Стоит, наверно, уточнить, что мутации для усваивания углеводов и против дезинфицирующих веществ возникли всё-таки не 76000 лет назад, просто дальнейшая судьба штамма сложилась так, что он удачно приспособился к достижениям цивилизации.)

То, что микроб особенно любит углеводную диету, удалось показать в опытах с мышами: животным вводили «больничный» штамм C. difficile и сажали их на ту или иную диету. В статье в Nature Genetics говорится, что бактерия успешней всего действовала в кишечнике мышей, которых кормили едой с простыми углеводами, вроде глюкозы и фруктозы. Очевидно, наше пристрастие к сладкому сыграло роль в эволюции C. difficile, так что если мы хотим опередить микробов в эволюционной гонке, нужно не просто искать новые антибиотики, но и учитывать наш собственный образ жизни, начиная с диеты и заканчивая тем, какими моющими средствами мы пользуемся в быту.