Un’epidemia storica ha fatto un ritorno spaventoso a causa di un clone batterico’

Una volta una delle principali cause di morte per i bambini in tutto il mondo occidentale, la scarlattina è stata quasi sradicata grazie alla medicina del 20 ° secolo. Ma nuovi focolai nel Regno Unito e nel Nord Est asiatico negli ultimi anni suggeriscono che abbiamo ancora molta strada da fare.

Proprio perché stiamo vivendo una rinascita del patogeno mortale è un mistero. Un nuovo studio ha scoperto indizi nel genoma di uno dei ceppi batterici responsabili, mostrando quanto sia complesso l’albero genealogico delle malattie infettive può essere.

La specie dietro la malattia è lo streptococco di gruppo A, o Streptococcus pyogenes; un microbo a forma di palla che può sfornare composti tossici chiamati superantigeni, in grado di devastare all’interno del corpo. Soprattutto nei bambini.

I risultati possono essere lievi come un caso scomodo di faringite o una brutta eruzione cutanea, o gravi come uno shock tossico che causa il fallimento degli organi.

Con l’avvento degli antibiotici, i focolai potevano essere facilmente gestiti prima che sfuggissero di mano. Nel 1940, la malattia era sulla via d’uscita.

Tutto sembra cambiare.

“Dopo il 2011, la portata globale della pandemia è diventata evidente con le segnalazioni di una seconda epidemia nel Regno Unito, a partire dal 2014, e ora abbiamo scoperto isolati di focolai qui in Australia”, afferma il biologo molecolare Stephan Brouwer dell’Università del Queensland.

“Questo riemergere globale della scarlattina ha causato un aumento di oltre cinque volte del tasso di malattia e più di 600.000 casi in tutto il mondo.”

Guidando un team internazionale di ricercatori in uno studio sui geni dello streptococco del gruppo A, Brouwer è stato in grado di caratterizzare una varietà di superantigeni prodotti da un particolare ceppo del Nord-Est asiatico.

Tra questi c’era una specie di superantigene che sembra dare agli invasori batterici un nuovo modo intelligente per accedere all’interno delle cellule dell’ospite, mai visto prima tra i batteri.

La sua novità implica che questi focolai non discendono dagli stessi ceppi di batteri che si sono increspati attraverso le comunità nei secoli passati. Piuttosto, sono popolazioni strettamente correlate di streptococco di gruppo A che hanno imparato un nuovo trucco o due da soli.

Un modo in cui organismi simili possono evolvere le stesse caratteristiche – come la virulenza avanzata – è che la selezione naturale raffini in modo indipendente i geni condivisi nello stesso modo.

Ma altri studi hanno già suggerito che questo ceppo di batterio ha ricevuto una mano sotto forma di un’infezione propria, una da un tipo di virus chiamato fago.

“Le tossine sarebbero state trasferite nel batterio quando è stato infettato da virus che trasportavano i geni della tossina”, afferma il bioscienziato Mark Walker, anch’egli dell’Università del Queensland.

“Abbiamo dimostrato che queste tossine acquisite consentono allo Streptococcus pyogenes di colonizzare meglio il suo ospite, il che probabilmente gli consente di superare gli altri ceppi.”

In un processo noto come trasferimento genico orizzontale, un gene che si è evoluto in un microbo può essere incorporato nel genoma di un virus e modificato nel DNA di un nuovo ospite, creando una sorta di clone dell’originale.

Sebbene difficilmente limitato ai batteri, è un modo rapido e pratico per i microbi unicellulari di adattarsi. Tali geni rubati possono fornire agli agenti patogeni nuovi modi per ottenere l’ingresso nei tessuti ospiti o resistere alla guerra chimica che altrimenti li terrebbe a bada.

In questo caso, ha aiutato un ceppo meno grave di batteri a sviluppare un’arma che lo rende preoccupante quanto il suo cugino sconfitto.

Per ricontrollare l’importanza del superantigen acquisito, i ricercatori hanno usato l’editing genetico per disabilitare la loro codifica. Di conseguenza, i ceppi hanno perso il loro talento per colonizzare i modelli animali utilizzati per testare la virulenza dei batteri.

Per ora, la nostra gestione di una minaccia ancora più grande sembra contenere i più recenti focolai di scarlattina. Diffuso attraverso aerosol molto simile a SARS-CoV-2, è improbabile che lo streptococco di gruppo A diventi un’epidemia sotto le attuali restrizioni.

“Ma quando le distanze sociali alla fine sono rilassate, è probabile che la scarlattina ritorni”, dice Walker.

“Proprio come COVID-19, in definitiva un vaccino sarà fondamentale per sradicare la scarlattina – una delle malattie infantili più pervasive e mortali della storia.”

Questa ricerca è stata pubblicata su Nature Communications.