Медь как селективный фактор кишечной среды, влияющий на взаимодействие микробиоты с Salmonella Typhimurium

Введение: Пищевые патогены, включая Salmonella enterica серовар Typhimurium (S. Typhimurium), представляют значительную угрозу для здоровья людей и продуктивности животноводства. Пандемический клон S. Typhimurium ST34 приобрёл геномный островок SGI-4, обеспечивающий высокую устойчивость к меди. Эта адаптация важна в контексте широкого применения сульфата меди в терапевтических дозах в свиноводстве. Мы изучили, как высокое содержание меди в рационе влияет на микробиоту кишечника поросят и взаимодействие Salmonella с микробиотой, что может объяснить глобальное распространение S. Typhimurium ST34.

Результаты: В исследовании, проведённом в свиноводческом хозяйстве, сочетавшемся с метагеномным анализом фекалий методом дробового секвенирования, у поросят, получавших рационы с высоким содержанием меди, выявили меньшую численность нескольких потенциальных видов-конкурентов Salmonella, включая Bifidobacterium, Escherichia и Lactobacillus. При культивировании в анаэробных и аэробных условиях, полногеномном секвенировании 131 вида и тестировании чувствительности к сульфату меди у отдельных микроорганизмов выявили приобретение генов устойчивости к меди, особенно у представителей Escherichia. Эксперименты по конкуренции за экологическую нишу показали, что в условиях высокого содержания меди устойчивость к ней критически важна для межвидовой конкуренции, а система секреции VI типа Salmonella даёт ей особое преимущество перед Escherichia в изменённой медью нише.

Выводы: Полученные данные позволяют предположить, что добавление меди изменяет кишечную среду поросят и влияет на конкурентные взаимоотношения патогенных и комменсальных бактерий, что, вероятно, сказывается на зоонозной передаче патогенов. Видеоаннотация.