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# 生物学# 微生物学

ウィルコックス湖のエロモナスによる健康リスク

研究がレクリエーション用水域におけるアエロモナス細菌の危険性を明らかにした。

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ウィルコックス湖のアエロモウィルコックス湖のアエロモナスの脅威水は、深刻な健康リスクを引き起こす。有害な細菌で汚染されたレクリエーション用
目次

湖や川のような水生生態系は、私たちの健康やコミュニティの健康にとって大事なんだ。最近、こうした水域が有害な細菌や遺伝子を持っていて、それが治療への耐性を生むってことに注目が集まってる。レジャー活動に使われる淡水エリアは、直接的に人の健康に影響を及ぼすことがあるよ。水質が悪いと、水の中の細菌によって深刻な病気を引き起こすことがあるんだ。汚染された水に見られる細菌の一つがアエロモナスっていうんだ。

アエロモナス細菌とは?

アエロモナス属は、湖や川などのさまざまな水環境で見られる細菌の一種だよ。これらの細菌は、水中や動物の腸の中でも生き延びることができるんだ。アエロモナスの中には魚に病気を引き起こすものもあるけど、アエロモナス・ベロニーなんかは人間にも病気をもたらすことがある。A. ベロニーは、下痢や皮膚感染、さらには敗血症といった健康問題を引き起こすことがあるんだ。

食品安全への懸念

A. ベロニーは食品安全の面でも増大する懸念なんだ。特に食べる準備ができている海産物の中に頻繁に見つかってる。病気を引き起こす可能性のあるA. ベロニーの株が、いろんな国の食品サンプルで見つかっているんだ。これらの細菌はさまざまな条件にすぐに適応できるから、水質管理が難しくなることが多いんだ、特に人間の活動が多い場所ではね。

病原性メカニズム

A. ベロニーの有害な影響は、毒素を生成したり、宿主に感染するのを助ける他の因子を持っていることに起因してる。A. ベロニーの大きな問題の一つは、一般的な治療に耐性を持つようになることだよ。抗生物質耐性のタイプは特に心配で、感染症の治療を難しくするだけでなく、他の有害細菌にも影響を及ぼす抵抗性の源になるかもしれない。

研究の進展

最近の遺伝子解析の進展によって、研究者たちはA. ベロニーや他の病原体を以前よりもよく追跡できるようになった。でも、淡水環境におけるA. ベロニーの役割や水質、食品安全への影響については、まだ十分に注目されていないんだ。このA. ベロニーの遺伝学を理解することは、より良い治療法を作るためや公衆衛生を守るために重要なんだ。

研究エリア: ウィルコックス湖

カナダのオンタリオ州にあるウィルコックス湖は、昔からレクリエーション活動に使われてきた小さな湖だよ。でも、この湖は動物の排泄物の影響を受けていて、水を使った後に皮膚の発疹や胃の問題を報告する人がいるんだ。これが水の安全性への懸念を引き起こしてるんだ。

サンプル収集

2022年と2023年の夏に、ウィルコックス湖から水のサンプルを収集して分析したよ。サンプルは取ってから48時間以内に保存されて分析されたんだ。サンプルを希釈して増殖媒体で培養する技術を使って、さまざまな細菌コロニーを特定したんだ。その後、分離した細菌を染色法や商業システムで分類したよ。

遺伝子分析

特定された細菌から遺伝物質を抽出してシーケンシングしたんだ。この遺伝情報によって、細菌が既知の株とどれだけ似ているかを見ることができ、遺伝的構成をよりよく理解できたんだ。この分析で、ウィルコックス湖の株には病気を引き起こす能力を持っている特定の特徴があることが示されたよ。

人間の病原性と病原性

すべてのアエロモナス種が病気を引き起こすわけじゃないけど、この研究では、いくつかのA. ベロニーの分離株が人間にとって有害である可能性を示してたんだ。これらの株の多くは病気を引き起こす細菌に典型的に関連付けられる特徴を持っていたよ。これらの細菌の重要な点は、特殊なシステムを使って人間の細胞にタンパク質を注入する能力があることで、これが細菌が病気を引き起こす一般的な方法なんだ。

A. ベロニーの集団構造

研究チームは、A. ベロニーの株がどれくらい互いに関連しているかを調べたんだ。株の間にはたくさんの遺伝的変異が見つかって、地元の野生動物や人間の活動から複数のタイプのA. ベロニーが湖に入った可能性が示唆されたよ。遺伝情報は、株間の明確な違いを示していて、湖内に複雑な集団構造が存在することを示しているんだ。

グローバルな文脈

ウィルコックス湖のA. ベロニーの株を世界中の他の株と比較した結果、異なる国の株が様々な遺伝的特徴を示していることがわかったよ。同じ場所からの株のいくつかのグループは一緒にクラスタリングする傾向があったけど、他のはもっと混ざっていて、細菌が地域や環境を超えやすく広がる可能性があることを示しているんだ。

抗菌薬耐性

湖から採取された株は、特定の抗生物質に耐性を持つ遺伝子を持っていたんだ。耐性のレベルは低かったけど、湖が耐性遺伝子の貯蔵庫になる可能性があることを示してる。これは心配で、耐性遺伝子を持つ細菌が広がると、感染症の治療がずっと難しくなる可能性があるからなんだ。

移動遺伝子要素

A. ベロニーの株ではプラスミドは見つからなかったけど、他の移動遺伝子要素が確認されたよ。いくつかの株は細菌を感染させるウイルスであるファージを持っていたんだ。これらのファージは広範な宿主範囲を持つことができるから、有害な細菌を含むさまざまな細菌に感染する可能性があるんだ。さらに、変化する環境での適応や生存に関連する特定の遺伝配列が検出されたよ。

生合成遺伝子クラスター

研究者たちは、他の微生物に影響を与える物質を生成する責任を持つ多くの遺伝子も見つけたんだ。これらの物質は、細菌が生存し、自分の環境で競争するのを助けることができるんだ。見つかった遺伝子クラスターのいくつかは、既知の化合物と低い類似性を持っていて、A. ベロニーが将来医学や農業で役立つ独自の物質を生成する可能性があることを示唆しているよ。

結論

ウィルコックス湖のような水生生態系は、公衆衛生に重要な役割を果たしていて、有害な細菌の存在や病気を引き起こす可能性に関わっているんだ。この研究は、A. ベロニーの遺伝的多様性や適応性を理解する重要性を強調しているよ。抗生物質耐性の特性や独自の生合成能力の存在は、レクリエーション目的で使われる水の安全性に対する追加の懸念を引き起こしているんだ。これらの水生環境を継続的にモニタリングして、健康リスクを効果的に管理し、公衆衛生を守る必要があることは明らかだね。

オリジナルソース

タイトル: Phylogenomics of novel clones of Aeromonas veronii recovered from a freshwater lake reveals unique biosynthetic gene clusters

概要: Aquatic ecosystems are important reservoirs for clinically relevant pathogens and antimicrobial resistance genes, thus present a significant risk to global health. Here, we assessed the phylogenomics of Aeromonas veronii (A. veronii) recovered from Lake Wilcox in Ontario using a combination of morphological, biochemical, and whole-genome sequencing (WGS) techniques. Eleven distinct bacterial colonies were isolated and identified as A. veronii (n=9), and two other Aeromonas species (A. caviae and A. allosaccharophila), with significant discrepancies noted between biochemical and WGS identification methods. Of note, 67% (n=6/9) of A. veronii isolates were human pathogens (Pathogenicity score [≥] 0.50). The genomic analysis revealed high genetic diversity among the A. veronii isolates, including the discovery of 41 novel alleles and seven new sequence types (ST) suggesting the lake as a reservoir for multiple human pathogenic clones of this bacterium. The comparison of the newly isolated and sequenced A. veronii with 214 A. veronii genomes revealed significant genetic diversity and suggests potential broad geographical dissemination of strains. Chromosomal genes (OXA-912 and cphA [cphA3, cphA4, cphA7]) genes encoding resistance to {beta}-lactamases were detected in all isolates. Human and non-human pathogenic strains of A. veronii differed in their virulence gene content, with type III secretion systems being associated with human pathogenic isolates. Mobilome analysis revealed the absence of plasmids in A. veronii isolates and the presence of 13 intact the great majority of which were P22-like (Peduoviridae) phages, and nine different insertion sequence families. Novel biosynthetic gene clusters were identified and characterized, indicating the potential for unique secondary metabolite production in A. veronii with different pathogenic potential. Overall, this study underscores the importance of continuous surveillance of aquatic ecosystems for the presence of pathogens, contributing to our understanding of their evolution, potential for human pathogenicity, and the ecological roles of their genetic elements.

著者: Opeyemi U. Lawal, N. Bryan, V. R. Parreira, R. Anderson, Y. Chen, M. Precious, L. Goodridge

最終更新: 2024-05-10 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.08.593017

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.08.593017.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

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