ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Изменение бактериального фитнеса в ходе экспериментальной адаптации Pseudomonas aeruginosa к колистину
Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова
Для корреспонденции: Екатерина Анатольевна Бржозовская
Ленинский проспект, д. 117/1, г. Москва, 119571; ur.xednay@fbmme
Финансирование: работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 20-15-00235).
Вклад авторов: Н. А. Маянский — концептуализация, анализ данных, редактирование рукописи; Е. А. Бржозовская — методология, подготовка и написание рукописи; Г. А. Скворцов-Игралов — формальный анализ экспериментальных данных; С. В. Чаусова — валидация данных; И. В Чеботарь — методология, концептуализация, валидация данных.
Оппортунистический патоген Pseudomonas aeruginosa занимает одно из ведущих мест в структуре возбудителей нозокомиальных инфекций, что связано с высоким адаптивным потенциалом и способностью быстро формировать устойчивость к антимикробным препаратам. Целью работы было оценить влияние адаптации P. aeruginosa к колистину на бактериальный фитнес. В исследование включили 9 изолятов, полученных в ходе экспериментальной эволюции штамма P. aeruginosa (лабораторный номер 1202) в условиях возрастающей концентрации колистина, кинетику роста которых сравнивали с родительским штаммом; у всех изолятов провели полногеномное секвенирование и определили минимальную подавляющую концентрацию колистина. Темпы роста оценивали при помощи многофункционального ридера Varioskan LUX (Thermo Scientific, США) в течение 18 ч при 37 °С, каждые 15 мин измеряя оптическую плотность (ОП) при λ = 600 нм. Учитывали максимальную скорость роста (СРmax, т. е. максимальное изменение ОП в течение 1 ч) и время, необходимое для достижения 50% от максимальной ОП, зарегистрированной при росте родительского штамма Ра_1202_0 (Т_ОП50%). Изоляты клона с мутациями в генах phoQ, lptA и prs отличались низкими показателями фитнеса от родительских штаммов. Например, СРmax изолята Ра_1202_43 составила 0,029 ОП/ч против 0,182 ОП/ч у исходного изолята Ра_1202_0, а ОП50% он достигал на 4,6 ч позже. Ростовые характеристики клона с мутациями в lpxL и lptB, а также клона, несущего мутированный pmrB, в целом были сопоставимы с показателями родительского штамма. Таким образом, модификации генома, наблюдавшиеся в ходе адаптации P. aeruginosa к колистину, оказывают неоднозначное влияние на бактериальный фитнес.
Ключевые слова: бактериальный фитнес, колистин, гены резистентности, синегнойная палочка, нозокомиальные инфекции