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

आंतों की छिपी हुई दुनिया में, एंटरोकोकी (enterococci) नामक सूक्ष्म बैक्टीरिया मनुष्यों और जानवरों के साथ रहते हैं। ये आमतौर पर खतरनाक हमलावर नहीं होते; वे पाचन तंत्र के सामान्य निवासी हैं, जो मिट्टी, पानी और भोजन में पाए जाते हैं। हालाँकि, चिकित्सा जगत में उनकी एक कुख्यात प्रतिष्ठा है क्योंकि वे एंटीबायोटिक्स के हमलों से बचने के लिए खुद को ढालने में असाधारण रूप से कुशल हैं। जब ये बैक्टीरिया दवाओं के प्रति प्रतिरोधक क्षमता हासिल कर लेते हैं, तो वे उपचार के लिए कठिन हो जाते हैं, जिससे पशु और मानव स्वास्थ्य दोनों के लिए जोखिम पैदा होता है। वैज्ञानिक लंबे समय से जानते हैं कि फार्म ऐसी जगह हैं जहाँ ये बैक्टीरिया पनपते हैं, लेकिन इन विशिष्ट उपभेदों (strains) के पास वास्तव में क्या है—उनके जीवित रहने के आनुवंशिक ब्लूप्रिंट और रोग पैदा करने की उनकी क्षमता—इसका पूरा चित्र कई क्षेत्रों में स्पष्ट नहीं रहा है। यह समझना कि इन बैक्टीरिया के पास वास्तव में कौन से जीन मौजूद हैं, अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इससे पता चलता है कि वे फार्म से व्यापक वातावरण में प्रतिरोध कैसे फैला सकते हैं।

चेक गणराज्य के शोधकर्ताओं की एक टीम ने हाल ही में इन बैक्टीरिया का बारीकी से अध्ययन किया ताकि यह देखा जा सके कि वे अपने साथ क्या लेकर चल रहे हैं। उन्होंने बारह अलग-अलग फार्मों से मुर्गियों के नमूने एकत्र किए, जिसमें एक दिन के चूजों, पुराने पक्षियों और यहाँ तक कि मुर्गी फार्मों (barns) के स्वाब भी शामिल थे। कुल मिलाकर, उन्होंने एंटरोकोकी के 47 विशिष्ट नमूने एकत्र किए। केवल टेस्ट ट्यूब में बैक्टीरिया की एंटीबायोटिक्स के प्रति प्रतिक्रिया देखने के बजाय, वैज्ञानिकों ने प्रत्येक नमूने की पूरी आनुवंशिक निर्देश पुस्तिका (genetic instruction manual) को डिकोड किया। 'होल-जीनोम सीक्वेंसिंग' (whole-genome sequencing) नामक इस प्रक्रिया ने उन्हें बैक्टीरिया के पास मौजूद हर एक जीन को देखने की अनुमति दी, जिसमें दवाओं के प्रति प्रतिरोध रखने के विशिष्ट निर्देश और ऊतकों से चिपकने या सुरक्षात्मक परतें बनाने के उपकरण भी शामिल थे।

अध्ययन ने बैक्टीरिया के एक विविध समुदाय का खुलासा किया। अधिकांश नमूने एंटरोकोकस फेकेलिस (Enterococcus faecalis) नामक प्रजाति के थे, लेकिन टीम को एंटरोकोकस फेशियम (Enterococcus faecium), एंटरोकोकस गैलिनारम (Enterococcus gallinarum) और एंटरोकोकस सेकोरम (Enterococcus cecorum) भी मिले। जब उन्होंने इन बैक्टीरिया के आनुवंशिक वंशावली वृक्षों (genetic family trees) का मानचित्र तैयार किया, तो उन्हें 19 अलग-अलग प्रकार मिले, जिन्हें 'सीक्वेंस टाइप' (sequence types) कहा जाता है। इनमें से तीन प्रकार पहले कभी नहीं देखे गए थे और उन्हें बैक्टीरिया के जेनेटिक्स के वैश्विक डेटाबेस में जोड़ा गया। यह खोज बताती है कि चेक गणराज्य के पोल्ट्री में बैक्टीरिया की आबादी लगातार विकसित हो रही है और यह पहले की तुलना में अधिक विविध है। शोधकर्ताओं ने पाया कि कुछ नए प्रकारों में जीनों के अनूठे संयोजन मौजूद थे, जो संकेत देते हैं कि ये फार्म नए आनुवंशिक वंशों के लिए प्रजनन स्थल हो सकते हैं।

सबसे महत्वपूर्ण निष्कर्ष दवा के प्रति बैक्टीरिया की प्रतिरोधक क्षमता से संबंधित था। शोधकर्ताओं ने पाया कि बैक्टीरिया में उन सामान्य एंटीबायोटिक्स के खिलाफ सुरक्षा प्रदान करने वाले जीनों की एक विस्तृत श्रृंखला मौजूद है, जिनका उपयोग जानवरों और मनुष्यों दोनों में संक्रमण के इलाज के लिए किया जाता है। सबसे आम प्रतिरोध टेट्रासाइक्लिन (tetracyclines), मैक्रोलाइड्स (macrolides) और लिंकोसामाइड्स (lincosamides) के विरुद्ध थे। कई मामलों में, एक एकल बैक्टीरिया एक साथ कई अलग-अलग श्रेणियों की दवाओं के प्रतिरोध के निर्देश लेकर चलता है। इसे मल्टीड्रग रेजिस्टेंस (multidrug resistance) या बहु-दवा प्रतिरोध कहा जाता है। अध्ययन ने दिखाया कि ई. फेकेलिस (E. faecalis) के आइसोलेट्स इन प्रतिरोधक जीनों से सबसे अधिक भरे हुए थे, जिनमें से कुछ में नौ अलग-अलग प्रकार के प्रतिरोध निर्देश मौजूद थे। यह पुष्टि करता है कि पोल्ट्री इन खतरनाक आनुवंशिक गुणों को संजोकर रखने वाला एक भंडार (reservoir) हो सकती है।

प्रतिरोध के अलावा, टीम ने उन जीनों की भी तलाश की जो बैक्टीरिया को खतरनाक बनाते हैं, जिन्हें विरुलेंस फैक्टर्स (virulence factors) या रोगजनक कारक कहा जाता है। ये वे उपकरण हैं जिनका उपयोग बैक्टीरिया मेजबान (host) से चिपकने, बायोफिल्म (biofilms) नामक सुरक्षात्मक समुदायों के निर्माण या प्रतिरक्षा प्रणाली से बचने के लिए करते हैं। ई. फेकेलिस (E. faecalis) बैक्टीरिया में बड़ी संख्या में विरुलेंस जीन पाए गए। उनमें से कई के पास बायोफिल्म बनाने के निर्देश थे, जो चिपचिपी परतें होती हैं जो बैक्टीरिया को सतहों पर जीवित रहने और सफाई का सामना करने में मदद करती हैं। उनके पास ऐसे जीन भी थे जो उन्हें एक-दूसरे को महसूस करने और अपने व्यवहार को समन्वित करने की अनुमति देते हैं, एक ऐसी प्रणाली जो उन्हें संक्रमण स्थापित करने में मदद करती है। सबसे अधिक विरुलेंट (रोगजनक) उपभेदों में 24 से 35 अलग-अलग विरुलेंस जीन थे, जो यह सुझाव देते हैं कि यदि वे फार्म से किसी संवेदनशील मेजबान तक पहुँचते हैं, तो वे रोग पैदा करने के लिए पूरी तरह सुसज्जित हैं।

एक विशिष्ट निष्कर्ष ने राहत भरा संकेत दिया। शोधकर्ताओं ने वैनकोमाइसिन (vancomycin) के लिए प्रतिरोध प्रदान करने वाले जीनों की जांच की, जो गंभीर संक्रमणों के लिए अक्सर अंतिम विकल्प के रूप में उपयोग की जाने वाली एक शक्तिशाली एंटीबायोटिक है। उन्हें उच्च-स्तरीय प्रतिरोध जीन का कोई प्रमाण नहीं मिला जो वैनकोमाइसिन को बेकार बना देते हैं। उन्हें वैनकोमाइसिन के प्रति केवल ई. गैलिनारम (E. gallinarum) के नमूनों में प्रतिरोध मिला, जो एक प्राकृतिक, निम्न-स्तरीय प्रतिरोध वहन करते हैं जो उनकी प्रजाति में अंतर्निहित है और अन्य बैक्टीरिया में आसानी से नहीं फैल सकता है। यह यूरोप के व्यापक रुझानों के अनुरूप है, जहाँ दशकों पहले एक विशिष्ट विकास-बढ़ाने वाले एंटीबायोटिक पर प्रतिबंध लगाने से पोल्ट्री में अत्यधिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया की उपस्थिति सफलतापूर्वक कम हो गई है।

अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि हालांकि चेक गणराज्य के मुर्गियों में वर्तमान में सबसे खतरनाक, उच्च-स्तरीय दवा-प्रतिरोधी उपभेद नहीं हैं, फिर भी वे ऐसे बैक्टीरिया का एक महत्वपूर्ण स्रोत हैं जिनमें समस्या पैदा करने की क्षमता है। वहां पाए गए बैक्टीरिया विविध हैं, उनमें कई प्रतिरोध जीन हैं, और उनके पास संक्रमण पैदा करने के उपकरण भी हैं। नए आनुवंशिक प्रकारों की उपस्थिति और प्रतिरोध जीनों की उच्च संख्या यह सुझाव देती है कि ये फार्म सक्रिय वातावरण हैं जहाँ बैक्टीरिया लगातार अनुकूलित हो रहे हैं। शोधकर्ता इस बात पर जोर देते हैं कि यह सार्वजनिक स्वास्थ्य के लिए इन बैक्टीरिया को एक बड़ी समस्या बनने से रोकने हेतु फार्मों पर निरंतर निगरानी और एंटीबायोटिक्स के सावधानीपूर्वक उपयोग की आवश्यकता को रेखांकित करता है।