Historyczna epidemia powraca ze względu na klon bakterii’

kiedyś główną przyczyną śmierci dzieci w całym świecie zachodnim, szkarlatyna została prawie wyeliminowana dzięki medycynie 20 wieku. Ale świeże ogniska w Wielkiej Brytanii i północno-wschodniej Azji w ostatnich latach sugerują, że mamy jeszcze długą drogę do przebycia.

tylko dlaczego doświadczamy odrodzenia się śmiertelnego patogenu jest tajemnicą. Nowe badania odkryły wskazówki w genomie jednego z odpowiedzialnych szczepów bakterii, pokazując, jak złożone może być drzewo genealogiczne chorób zakaźnych.

gatunkiem stojącym za chorobą jest paciorkowiec z grupy A lub Streptococcus pyogenes; drobnoustrój w kształcie kuli, który może wytwarzać toksyczne związki zwane superantygenami, zdolne do siania spustoszenia w ciele. Zwłaszcza u dzieci.

wyniki mogą być tak łagodne, jak niewygodne zapalenie gardła lub zła wysypka, lub tak poważne, jak wstrząs toksyczny, który powoduje uszkodzenie narządów.

wraz z pojawieniem się antybiotyków ogniska można było łatwo opanować, zanim wymknęły się spod kontroli. Do 1940 roku, choroba była na dobrej drodze.

to wszystko wygląda na zmianę.

„po 2011 r.globalny zasięg pandemii stał się oczywisty dzięki doniesieniom o drugim epidemii w Wielkiej Brytanii, począwszy od 2014 r., a teraz odkryliśmy Izolaty epidemii tutaj w Australii”, mówi biolog molekularny Uniwersytetu Queensland Stephan Brouwer.

” to globalne ponowne pojawienie się szkarlatyny spowodowało ponad pięciokrotny wzrost częstości chorób i ponad 600 000 przypadków na całym świecie.”

kierując międzynarodowym zespołem naukowców w badaniach nad genami paciorkowców grupy A, Brouwer był w stanie scharakteryzować wiele superantygenów wytwarzanych przez jeden konkretny szczep z północno-wschodniej Azji.

wśród nich był rodzaj superantygenu, który wydaje się dawać bakteryjnym najeźdźcom sprytny nowy sposób na uzyskanie dostępu do wnętrza komórek gospodarza, nigdy wcześniej nie spotykany wśród bakterii.

jego nowość sugeruje, że te ogniska nie pochodzą od tych samych szczepów bakterii, które przetoczyły się przez społeczności w minionych wiekach. Raczej są blisko spokrewnione populacje grupy a paciorkowce, które nauczyły się nowej sztuczki lub dwóch na własną rękę.

jednym ze sposobów, w jaki podobne organizmy mogą rozwijać te same cechy – takie jak zaawansowana zjadliwość – jest selekcja naturalna, aby niezależnie dostroić wspólne geny w ten sam sposób.

ale inne badania już sugerują, że ten szczep bakterii otrzymał pomocną dłoń w postaci własnej infekcji, jednej z rodzaju wirusa zwanego fagem.

„toksyny zostałyby przeniesione do bakterii, gdy została zainfekowana wirusami, które przenosiły geny toksyn”, mówi biolog Mark Walker, również z University of Queensland.

„wykazaliśmy, że te nabyte toksyny pozwalają Streptococcus pyogenes na lepszą kolonizację gospodarza, co prawdopodobnie pozwala mu na pokonanie innych szczepów.”

w procesie znanym jako poziomy transfer genów, gen, który wyewoluował w jednym mikrob, może zostać włączony do genomu wirusa i edytowany w DNA nowego gospodarza, tworząc rodzaj klonu oryginału.

chociaż nie ogranicza się do bakterii, jest to szybki i poręczny sposób adaptacji jednokomórkowych drobnoustrojów. Takie skradzione geny mogą dostarczyć patogenom nowych sposobów, aby uzyskać dostęp do tkanek gospodarza, lub oprzeć się wojnie chemicznej, która w przeciwnym razie utrzymywałaby je na dystans.

w tym przypadku pomógł mniej poważnemu szczepowi bakterii opracować broń, która sprawia, że jest tak niepokojąca, jak jego pokonany kuzyn.

aby dokładnie sprawdzić znaczenie nabytego superantygenu, naukowcy użyli edycji genetycznej, aby wyłączyć ich kodowanie. W rezultacie szczepy straciły swój talent do kolonizacji modeli zwierzęcych używanych do badania zjadliwości bakterii.

na razie nasze zarządzanie jeszcze większym zagrożeniem wydaje się zawierać ostatnie ogniska szkarlatyny. Rozprzestrzenianie się poprzez aerozole, podobnie jak SARS-COV-2, paciorkowca z grupy A jest mało prawdopodobne, aby stała się epidemią pod obecnymi ograniczeniami.

„ale kiedy dystans społeczny w końcu się rozluźni, szkarlatyna prawdopodobnie wróci” – mówi Walker.

„podobnie jak COVID-19, ostatecznie szczepionka będzie miała kluczowe znaczenie dla zwalczenia szkarlatyny – jednej z najbardziej wszechobecnych i śmiertelnych chorób dziecięcych w historii.”

to badanie zostało opublikowane w Nature Communications.