Analiza ujawnia nowe dowody na globalny wzrost zakażeń paciorkowcami grupy A.

Paciorkowiec grupy A (Strep A) to powszechny rodzaj bakterii, który zazwyczaj powoduje infekcje gardła i szkarlatynę. Chociaż większość infekcji jest łagodna, w rzadkich przypadkach Strep A może powodować inwazyjne infekcje, które mogą być śmiertelne.

W latach 2022–2023 służby zdrowia na całym świecie odnotowały wzrost liczby ciężkich inwazyjnych zakażeń Strep A po zniesieniu ograniczeń pandemicznych. Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Imperial College London i Public Health England potwierdziło, że wariant bakterii o nazwie M1UK odegrał kluczową rolę we wzroście.

Wiadomo, że szczepy M1 powodują bardziej inwazyjne zakażenia niż inne typy Strep A. Chociaż wariant ten został po raz pierwszy zidentyfikowany i zsekwencjonowany w Wielkiej Brytanii, M1UK został niedawno powiązany ze wzrostem ciężkich zakażeń w Europie, Australii, Ameryce Północnej i Japonii po zniesieniu ograniczeń pandemicznych. Wykryto go również w Ameryce Południowej, Nowej Zelandii i na Tajwanie.

Niski poziom zakażeń paciorkowcami grupy A w czasie pandemii prawdopodobnie sprawił, że populacja, a w szczególności dzieci, stały się szczególnie podatne na te zakażenia, co przyczyniło się do wzrostu liczby zachorowań w wielu krajach.

W nowym badaniu genetyki szczepu M1UK, opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications, naukowcy przedstawili nowe dane na temat tego, kiedy wariant ten pojawił się po raz pierwszy i jak wypada w porównaniu z innymi szczepami.

Globalna dystrybucja i potencjalne wydarzenia wprowadzające M1UK i populacji pośrednich. Drzewo filogenetyczne 2364 szczepów M1UK i pośrednich zebranych na całym świecie od marca 2005 r. do lipca 2023 r. B Uproszczone drzewo transmisji wygenerowane za pomocą PastML pokazujące lokalizację przodków epidemii linii M1UK i populacji pośrednich. C Szacunkowa efektywna wielkość populacji (Ne) M1UK w Wielkiej Brytanii w czasie. Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47929-7

Wykorzystując sekwencjonowanie genetyczne próbek pacjentów w połączeniu z modelowaniem komputerowym, naukowcy odkryli, że gen M1UK pojawił się prawdopodobnie około 2008 roku i zaczął stopniowo narastać od 2010 roku.

W porównaniu ze starszymi szczepami M1, które pozostały praktycznie niezmienione na przestrzeni ostatnich 40 lat, szczep M1UK wytwarza więcej toksyn wywołujących szkarlatynę.

Profesor Shiranee Sriskandan z Imperial College London's Department of Infectious Diseases, która kierowała badaniem z kolegami z UKHSA, powiedziała: „Bakterie ewoluują w czasie, a ponieważ Strep A jest patogenem wyłącznie ludzkim, nabywa zmian genetycznych w miarę rozprzestrzeniania się w populacji. Większość wariantów pojawia się i znika z czasem, ale M1UK wydaje się być obecnie dobrze ugruntowany w Wielkiej Brytanii i innych krajach. Nie wiadomo, czy tak pozostanie w dłuższej perspektywie”.

Historia genetyczna

Korzystając z przeszukiwania globalnych baz danych genomicznych, zespół wykazał, że gdy M1UK został po raz pierwszy wykryty w Wielkiej Brytanii w 2019 r., tylko dwa szczepy M1UK można było zidentyfikować z sekwencji genomicznych poza Wielką Brytanią. Jednak późniejsza analiza z innych krajów, badająca zmieniające się trendy w zakażeniach Strep A (w tym zakażenia inwazyjne), pokazuje, że M1UK jest obecnie obecny w ponad 10 krajach na całym świecie, a w niektórych przypadkach stał się dominującym szczepem po pandemii.

Analiza podkreśla również efekt wąskiego gardła, ponieważ infekcje Strep A spadają podczas pandemii COVID-19, co zbiega się z powszechnymi środkami dystansu społecznego i lockdownami. Jednak po tym okresie M1UK rozprzestrzenił się szybko w Wielkiej Brytanii, ze znacznym wzrostem szkarlatyny i inwazyjnych infekcji Strep A w 2022 r.

Według badaczy, podczas gdy zmniejszona transmisja Strep A podczas pandemii mogła doprowadzić do osłabienia odporności w populacji, ich praca podkreśla cechy genetyczne M1UK, które wskazują na przewagę w zakresie przetrwania nad innymi szczepami, umożliwiając mu łatwiejsze rozprzestrzenianie się i potencjalnie powodowanie cięższej choroby. Możliwe, że zwiększona odporność populacji na szczep M1UK może umożliwić pojawienie się innych typów szczepów.

Profesor Sriskandan, również dyrektor kliniczny Centrum Biologii Oporności Bakterii, dodał: „Chociaż teraz wiemy, że wariant M1UK był odpowiedzialny za znaczny wzrost liczby przypadków zeszłej zimy, wydarzyło się to w nietypowym okresie roku, zbiegając się z wirusami układu oddechowego i stresem zimowym, które miały wpływ na ciężkość. Ostatecznie skoki, które obserwujemy w różnych okresach na całym świecie, prawdopodobnie wynikają ze zmniejszonej odporności na niektóre patogeny układu oddechowego, w szczególności paciorkowce typu A. Szczepionki mogą pomóc temu zapobiec, a naprawdę potrzebujemy szczepionki przeciwko paciorkowcom typu A. Te najnowsze ustalenia z naszego badania stały się możliwe dzięki ścisłej współpracy między badaczami chorób zakaźnych z Imperial College a wiodącym na świecie systemem nadzoru molekularnego Agencji Ochrony Zdrowia Wielkiej Brytanii”.