Антимикробная резистентность Escherichia coli у венгерских городских крыс и характеристика плазмиды ESBL типа CTX-M-1

Почему городские крысы важны для наших лекарств

Проблему устойчивости к антибиотикам обычно связывают с больницами и фермами, но на этом история не заканчивается. Бурые крысы, живущие в городах и около животноводческих хозяйств, незаметно делят с нами пространство, пробираясь по канализациям, паркам и дворам. Это исследование из Венгрии задаёт простой, но важный вопрос: помогают ли эти повседневные грызуны распространять бактерии, невосприимчивые к важным препаратам, и если да — насколько близки эти микроорганизмы к штаммам, создающим проблемы у врачей и ветеринаров?

Отслеживая невидимых пассажиров в кишечнике крыс

Исследователи отлавливали бурых и чёрных крыс в общественных, промышленных и сельскохозяйственных местах по всей Венгрии и изучали бактерии, обитающие в их толстых кишках. Вместо того чтобы тестировать по одному штамму от каждого животного, они выделяли несколько колоний Escherichia coli из каждого образца, чтобы зафиксировать скрытое разнообразие внутри одного кишечника. Затем эти бактерии подвергали панели широко используемых антибиотиков, чтобы увидеть, какие из них выживали, с акцентом на препараты, резистентность к которым часто переносится на небольших мобильных фрагментах ДНК, способных перескакивать между микроорганизмами.

Какие устойчивые к препаратам бактерии несли крысы

Примерно одна четверть из 90 исследованных крыс содержала E. coli, устойчивую как минимум к одному антибиотику, а почти одна из одиннадцати несла штаммы, резистентные сразу к нескольким классам препаратов. Все такие устойчивые бактерии были обнаружены у бурых крыс; в меньшей выборке чёрных крыс подобных находок не было. Наиболее частая картина — сочетанная резистентность к ампициллину (производному пенициллина) и тетрациклину, длительно используемому как в человеческой, так и в ветеринарной практике. Генетические тесты показали, что эти резистентности обычно связаны с хорошо известными генами, находящимися на плазмидах — кольцевых молекулах ДНК, которые бактерии обменяются между собой, как маленькими USB-накопителями, что позволяет резистентности быстро распространяться при благоприятных условиях.

Редкая, но тревожная высокая степень резистентности

У одной городской бурой крысы команда обнаружила более тревожную находку: штамм E. coli, способный инактивировать мощные цефалоспорины третьего поколения — препараты, часто зарезервированные для серьёзных инфекций. Эта способность исходила от гена CTX-M-1, члена широкой семьи ферментов, разрушающих многие современные антибиотики. Комбинируя коротко- и длинночитающее секвенирование ДНК, учёные реконструировали всю плазмиду — около 92 тысяч пар нуклеотидов — несущую этот ген. При сравнении её последовательности с плазмидами из клинических штаммов E. coli и Salmonella они обнаружили почти полное совпадение, отличавшееся лишь несколькими небольшими деталями. Это указывает на то, что по сути один и тот же элемент резистентности циркулирует между животными, людьми и окружающей средой.

Как бактерии крыс соотносятся с глобальными человеческими штаммами

Чтобы понять, где этот штамм E. coli из крыс находится в более широкой родословной, исследователи сравнили его геном со сотнями CTX-M-продуцирующих штаммов, выделенных у пациентов в 50 странах. Крысиный штамм представлял ранее неописанную линию, но располагался посредине нескольких крупных человеческих ветвей, известных как возбудители трудноизлечимых инфекций по всему миру. Хотя этот конкретный штамм не нес дополнительных генов вирулентности, связанных с тяжёлыми заболеваниями, его близкое родство с эпидемическими человеческими линиями показывает, что границы между дикой природой, сельскохозяйственными животными и людьми проницаемы в эволюции бактерий.

Что это значит для здоровья и окружающей среды

Работа даёт взвешенную картину. С одной стороны, у большинства венгерских крыс не было самых тревожных форм резистентности, и общая угроза схожа с отчётами из других стран. С другой стороны, обнаружение штамма E. coli у крысы с плазмидой CTX-M-1, похожей на человеческую, и новым генетическим фоном подчёркивает, что городская дикая фауна может служить резервуаром и промежуточным звеном для генов резистентности. Для неспециалистов главный вывод таков: устойчивость к антибиотикам — это общая проблема «One Health»: то, что происходит в больницах, на фермах и в городских стоках, взаимосвязано. Поддержание наблюдения за крысами и другими городскими животными поможет учёным раньше выявлять новые резистентные штаммы и лучше понимать, как замедлить распространение этих проблемных генов между видами и экосистемами.

Цитирование: Szmolka, A., Locsmándi, G., Makó, A. et al. Antimicrobial resistance of Escherichia coli in Hungarian wild rats and characterization of a CTX-M-1 type ESBL plasmid. Sci Rep 16, 8583 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38191-6

Ключевые слова: резистентность к антибиотикам, Escherichia coli, городские крысы, плазмиды, One Health