Μια κοινή προσπάθεια Ελλήνων επιστημόνων και νοσοκομειακών ιδρυμάτων για τη γονιδιωματική χαρτογράφηση και την αντιμετώπιση του βακτηρίου
Μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Foods παρουσιάζει μια λεπτομερή γονιδιωματική ανάλυση τριών νέων στελεχών του βακτηρίου Listeria monocytogenes. Πρόκειται για ένα από τα πιο επικίνδυνα τροφιμογενή παθογόνα παγκοσμίως, το οποίο προκαλεί τη νόσο της λιστερίωσης με ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά θνησιμότητας σε ευάλωτες ομάδες πληθυσμού. Η μελέτη υλοποιήθηκε από ερευνητική ομάδα με τη συνεργασία του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου, των νοσοκομείων Αττικόν και Καλαμάτας, καθώς και του Πανεπιστημιακού Νοσοκομείου Essen της Γερμανίας.
Αντικείμενο της μελέτης ήταν η ανάλυση τριών στελεχών λιστέριας με τις ονομασίες C5, A2D9 και A2D10. Το στέλεχος C5 απομονώθηκε από περιβάλλον γαλακτοκομικής φάρμας, ενώ τα στελέχη A2D9 και A2D10 ήταν κλινικές απομονώσεις, από ασθενείς που εμφάνισαν λιστερίωση, η οποία πιθανότατα προήλθε από την κατανάλωση μολυσμένων τροφίμων. Ιδιαίτερη σημασία έχει το γεγονός ότι το στέλεχος A2D10 συνδέθηκε με θανατηφόρα κλινική έκβαση για τον ασθενή, υπογραμμίζοντας τη σοβαρότητα της απειλής που συνιστούν ορισμένοι τύποι του βακτηρίου. Για την πλήρη κατανόηση αυτών των μικροοργανισμών, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν προηγμένες τεχνολογίες υβριδικής αλληλούχισης του γονιδιώματος, συνδυάζοντας μεθόδους Oxford Nanopore και Illumina. Η προσέγγιση αυτή επέτρεψε την παραγωγή ολοκληρωμένων χρωμοσωμάτων υψηλής ποιότητας, προσφέροντας μια σπάνια και λεπτομερή εικόνα της γενετικής δομής των συγκεκριμένων στελεχών.
Η ανάλυση αποκάλυψε ότι τα στελέχη ανήκουν σε διαφορετικούς εξελικτικούς τύπους. Το στέλεχος C5 ταξινομήθηκε στον τύπο ST2, το A2D9 στον ST155 και το A2D10 στον ST1. Ο τύπος ST1 θεωρείται ιδιαίτερα παθογόνος και συχνά σχετίζεται με σοβαρά κλινικά περιστατικά. Στο γονιδίωμα των στελεχών εντοπίστηκαν συνολικά 40 γονίδια που σχετίζονται με τη μολυσματικότητα του βακτηρίου. Όλα τα στελέχη έφεραν τη νησίδα παθογονικότητας LIPI-1, η οποία είναι απαραίτητη για την επιβίωση και την εξάπλωση του μικροβίου μέσα στα κύτταρα του ξενιστή. Ωστόσο, το στέλεχος A2D10 διέθετε επιπλέον το σύμπλεγμα γονιδίων LIPI-3, το οποίο κωδικοποιεί τη λιστεριολυσίνη S. Αυτή η τοξίνη επιτρέπει στο βακτήριο να τροποποιεί τη μικροχλωρίδα του εντέρου και να εισβάλλει πιο αποτελεσματικά στα εσωτερικά όργανα, γεγονός που εξηγεί τον υπερπαθογόνο χαρακτήρα του και τη θανατηφόρα κατάληξη στην περίπτωση του συγκεκριμένου ασθενούς.
Εκτός από τη μολυσματικότητα, η μελέτη εξέτασε την ανθεκτικότητα των στελεχών στα αντιβιοτικά. Οι εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν ότι και τα τρία στελέχη παρουσίαζαν πανομοιότυπο προφίλ ευαισθησίας. Βρέθηκαν ανθεκτικά σε φάρμακα όπως η κεφοξιτίνη, η οξακιλλίνη, η δαπτομυκίνη και η μοξιφλοξασίνη. Η γονιδιωματική ανάλυση επιβεβαίωσε την παρουσία εγγενών γονιδίων ανθεκτικότητας, όπως τα fosX, norB, mprF και lin, τα οποία προστατεύουν το βακτήριο από διάφορες κατηγορίες αντιβιοτικών. Επιπλέον, εντοπίστηκαν ποικίλα συστήματα άμυνας, όπως τα συστήματα περιορισμού-τροποποίησης (R-M) και το σύστημα CRISPR-Cas, τα οποία επιτρέπουν στο βακτήριο να προστατεύεται από εξωγενές DNA και ιούς που προσβάλλουν τα βακτήρια.
Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι υπάρχει στενή γενετική συγγένεια μεταξύ των κλινικών στελεχών και στελεχών που έχουν απομονωθεί από γαλακτοκομικά περιβάλλοντα. Αυτό ενισχύει την υπόθεση ότι η τροφική αλυσίδα αποτελεί την κύρια οδό μετάδοσης του παθογόνου στον άνθρωπο. Η λεπτομερής χαρτογράφηση του γονιδιώματος αυτών των νέων στελεχών από την Ελλάδα προσφέρει πολύτιμα δεδομένα στην παγκόσμια επιστημονική κοινότητα. Τα στοιχεία αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση των μεθόδων ανίχνευσης, την κατανόηση των μηχανισμών προσαρμογής του βακτηρίου σε διαφορετικά περιβάλλοντα και την ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών στρατηγικών ελέγχου για την προστασία της δημόσιας υγείας.
Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση https://www.mdpi.com/2304-8158/15/1/88
Αναφορά: Pemaj Violeta, Aleksandra Slavko, Κωνσταντίνος Κονανδρέας, Δημήτριος Ε. Παυλίδης, Αναστάσιος Ιωαννίδης, Κωνσταντίνος Πανουσόπουλος, Νικολέττα Ξυδία, Βασιλική Αντωνοπούλου, Μαρίνα Παπαδέλλη, Ελευθέριος Χ. Δροσινός και κ.ά. 2026. “Hybrid Genome Sequencing and Comparative Analysis of Three Novel
Listeria monocytogenes Strains: Insights into Lineage Diversity, Virulence, Antibiotic Resistance, and Defense Systems”
Foods 15, αρ. 1: 88. https://doi.org/10.3390/foods15010088
