Genomic Characterisation of Poultry-Derived Enterococci in the Czech Republic: Insight into Virulence and Antimicrobial Resistance

في العالم الخفي للأمعاء، تعيش بكتيريا صغيرة تُسمى "المكورات المعوية" (enterococci) جنباً إلى جنب مع البشر والحيوانات. هذه البكتيريا ليست غزاة خطيرة في العادة؛ فهي سكان شائعون في الجهاز الهضمي، وتوجد في التربة والمياه والغذاء. ومع ذلك، فإن لها سمعة سيئة في الطب لأنها بارعة للغاية في تعلم كيفية البقاء على قيد الحياة أثناء الهجمات من المضادات الحيوية. عندما تكتسب هذه البكتيريا القدرة على مقاومة الأدوية، يصبح علاجها صعباً، مما يشكل خطراً على صحة الحيوان والإنسان على حد سواء. لطالما عرف العلماء أن المزارع هي أماكن تزدهر فيها هذه البكتيريا، لكن الصورة الكاملة لما تحمله هذه السلالات تحديداً —أي مخططاتها الجينية للبقاء وقدرتها على التسبب في الأمراض— ظلت غير واضحة في العديد من المناطق. إن فهم أي الجينات تمتلكها هذه البكتيريا بدقة أمر بالغ الأهمية، لأنه يكشف كيف يمكنها نشر المقاومة من المزرعة إلى البيئة الأوسع.

قام فريق من الباحثين في جمهورية التشيك مؤخراً بإلقاء نظرة فاحصة على هذه البكتيريا لمعرفة ما تحمله. قاموا بجمع عينات من الدجاج من اثني عشر مزرعة مختلفة، حيث أخذوا مسحات من الصيصان عمر يوم واحد، والطيور الأكبر سناً، وحتى من الحظائر نفسها. وفي المجمل، جمعوا 47 عينة متميزة من المكورات المعوية. وبدلاً من مجرد النظر في كيفية تفاعل البكتيريا مع المضادات الحيوية في أنبوب اختبار، قام العلماء بفك تشفير دليل التعليمات الجيني الكامل لكل عينة. هذه العملية، المعروفة باسم "تحديد تسلسل الجينوم الكامل"، سمحت لهم برؤية كل جين تمتلكه البكتيريا، بما في ذلك التعليمات المحددة لمقاومة الأدوية والأدوات التي تستخدمها للالتصاق بالأنسجة أو تكوين طبقات واقية.

كشفت الدراسة عن مجتمع متنوع من البكتيريا. تنتمي معظم العينات إلى نوع يُسمى "المكورات المعوية الغائطية" (Enterococcus faecalis)، لكن الفريق وجد أيضاً "المكورات المعوية الفعالية" (Enterococcus faecium)، و"المكورات المعوية الغالينارية" (Enterococcus gallinarum)، و"المكورات المعوية السيكوروم" (Enterococcus cecorum). وعندما رسموا خرائط لأشجار العائلات الجينية لهذه البكتيريا، وجدوا 19 نوعاً مختلفاً، تُعرف بالأنواع التسلسلية. ثلاثة من هذه الأنواع لم تُشاهد من قبل، وقد أُضيفت إلى قاعدة البيانات العالمية للوراثة البكتيرية. يشير هذا الاكتشاف إلى أن مجتمعات البكتيريا في الدواجن التشيكية تتطور باستمرار وهي أكثر تنوعاً مما كان يُعتقد سابقاً. كما وجد الباحثون أن بعض هذه الأنواع الجديدة تحمل تركيبات فريدة من الجينات، مما يلمح إلى أن هذه المزارع قد تكون بؤراً لتكاثر سلالات جينية جديدة.

كان الاكتشاف الأكثر أهمية يتعلق بقدرة البكتيريا على مقاومة الدواء. وجد الباحثون أن البكتيريا تحمل مجموعة واسعة من الجينات التي تحميها من المضادات الحيوية الشائعة، بما في ذلك تلك المستخدمة لعلاج العدوى لدى كل من الحيوانات والبشر. كانت المقاومات الأكثر شيوعاً ضد التتراسيكلينات، والماكروليدات، واللينكوساميدات. وفي كثير من الحالات، تحمل بكتيريا واحدة تعليمات لمقاومة فئات متعددة ومختلفة من الأدوية في آن واحد، وهو ما يُعرف بالمقاومة متعددة الأدوية. وأظهرت الدراسة أن عزلات "المكورات المعوية الغائطية" كانت الأكثر حملاً لـجينات المقاومة هذه، حيث حمل بعضها ما يصل إلى تسعة أنواع مختلفة من تعليمات المقاومة. وهذا يؤكد أن الدواجن يمكن أن تعمل كمستودع، تحتفظ بهذه السمات الجينية الخطيرة.

بعيداً عن المقاومة، بحث الفريق أيضاً عن الجينات التي تجعل البكتيريا خطيرة، والمعروفة باسم "عوامل الضراوة". وهذه هي الأدوات التي تستخدمها البكتيريا للالتصاق بالعائل، وتكوين مجتمعات واقية تُسمى "الأغشية الحيوية" (biofilms)، أو التهرب من الجهاز المناعي. وُجد أن بكتيريا "المكورات المعقية الغائطية" تحمل عدداً كبيراً من جينات الضراوة هذه. فالعديد منها يمتلك التعليمات لبناء الأغشية الحيوية، وهي طبقات لزجة تساعد البكتيريا على البقاء على الأسطح ومقاومة التنظيف. كما أنها تحمل جينات تسمح لها باستشعار بعضها البعض وتنسيق سلوكها، وهو نظام يساعدها على إحداث العدوى. وتحمل السلالات الأكثر ضراوة ما بين 24 إلى 35 جيناً مختلفاً من جينات الضراوة، مما يشير إلى أنها مجهزة جيداً للتسبب في الأمضاء إذا انتقلت من المزرعة إلى عائل معرض للإصابة.

قدم اكتشاف محدد ملاحظة مطمئنة. بحث الباحثون عن الجينات التي تمنح مقاومة للفانكومايسين، وهو مضاد حيوي قوي يُستخدم غالباً كملجأ أخير للعدوى الخطيرة. ولم يجدوا أي دليل على جينات المقاومة عالية المستوى التي تجعل الفانكومايسين عديم الفائدة. المقاومة الوحيدة للفانكومايسين التي وجدوها كانت في عينات "المكورات المعوية الغالينارية"، والتي تحمل مقاومة طبيعية منخفضة المستوى مدمجة في نوعها ولا يمكن أن تنتقل بسهولة إلى بكتيريا أخرى. وهذا يتماشى مع الاتجاهات الأوسع في أوروبا، حيث نجح حظر مضاد حيوي معين يُستخدم لتعزيز النمو منذ عقود في تقليل وجود البكتيريا عالية المقاومة في الدواجن.

تخلص الدراسة إلى أنه بينما لا تحمل الدواجن في جمهورية التشيك حالياً أكثر سلالات مقاومة للأدوية خطورة وعالية المستوى، إلا أنها لا تزال مصدراً مهماً للبكتيريا التي لديها القدرة على التسبب في المشاكل. فالبكتيريا الموجودة هناك متنوعة، وتحمل الكثير من جينات المقاومة، وتمتلك الأدوات اللازمة لإحداث العدوى. إن وجود أنواع جينية جديدة والعدد الكبير من جينات المقاومة يشير إلى أن هذه المزارع هي بيئات نشطة حيث تتكيف البكتيريا باستمرار. ويؤكد الباحثون أن هذا يسلط الض الضوء على الحاجة إلى المراقبة المستمرة والاستخدام الحذر للمضادات الحيوية في المزارع لمنع هذه البكتيريا من أن تصبح مشكلة أكبر للصحة العامة.