Enterococcus faecium - комменсал желудочно-кишечного тракта, который также может вызывать серьезные инфекции, чаще всего инфекции кровотока и мочевыводящих путей, особенно у пациентов с ослабленным иммунитетом и госпитализированных пациентов.
Госпитализированные пациенты часто подвергаются воздействию высоких уровней антибиотиков, которые снижают разнообразие комменсалов в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) и способствуют росту мультирезистентных организмов, таких как ванкомицин-резистентный E. faecium (VREfm). Чрезмерный рост VREfm в кишечном тракте предрасполагает пациентов к инвазивным инфекциям кровотока. Кроме того, повышенное содержание VREfm в ЖКТ приводит к тому, что пациенты выделяют VREfm в окружающую среду, способствуя передаче инфекции другим пациентам, главным образом фекально-оральным путем.
Полногеномное секвенирование облегчает наблюдение и характеристику структуры популяции VREfm и динамики передачи в медицинских учреждениях. Мультилокусное типирование последовательностей позволяет отслеживать линии VREfm как внутри медицинских учреждений, так и между ними, а также в локальном и глобальном масштабах. Типы сиквенсов (ST) со схожими генотипами, определяемыми как наличие четырех или более идентичных локусов, могут быть объединены в клональные комплексы. Линии VREfm чаще всего принадлежат к клональному комплексу 17 (CC17), который филогенетически находится внутри госпитаельно-ассоциированной клады A1 E. faecium.
Штаммы CC17 часто кодируют гены резистентности к противомикробным препаратам, мобильные генетические элементы и гены, обеспечивающие метаболизм аминосахаров, содержащихся в эпителии ЖКТ и муцине, что вероятно способствует успеху штаммов CC17 в медицинских учреждениях. Этот успех подтверждается тем, что штаммы CC17 были определены как ответственные за широкомасштабные вспышки и повышенные показатели инвазивных инфекций. Хотя в ряде предыдущих исследований изучалась структура и динамика популяции VREfm в медицинских учреждениях, мы мало знаем о факторах, которые определяют появление и персистенцию определенных линий VREfm в условиях стационара.
В данном исследовании мы охарактеризовали структуру и динамику популяции VREfm в пределах одной больницы с помощью наблюдения на основе полногеномного секвенирования и функциональной характеристики генов, связанных с возникновением нозокомиальных инфекций. Мы систематически отобрали 710 клинических изолятов VREfm за 6-летний период и использовали геномный анализ и фенотипическое тестирование для изучения факторов, способствующих популяционным сдвигам, наблюдаемым в учреждении. Кроме того, мы сравнили местные результаты с глобальной коллекцией из 15 631 общедоступного генома VREfm, выделенных из человеческих источников в период с 2002 по 2022 год.
Мы обнаружили, что бактериоцин Т8, продуцируемый появляющимися линиями VREfm, обеспечивает сильное конкурентное преимущество, что свидетельствует об адаптивном механизме, который, вероятно, способствует замене линий VREfm как в локальных, так и в глобальных масштабах. Хотя мы определили производство бактериоцина T8 как потенциальный адаптивный механизм, направляющий замену линии VREfm, данное исследование побуждает к дальнейшему изучению других особенностей, определяющих эволюционную динамику этого важного и трудноизлечимого патогена.
