Ученые, изучающие скарлатину, выявили новый штамм болезнетворных бактерий, который может объяснить рост более серьезных инфекций, вызванных стрептококком А, в Англии и Уэльсе, согласно результатам случаев в Лондоне и по всей Англии и Уэльсу с 2014 года. -16 опубликовано в журнале The Lancet Infectious Diseases.
В 2014 году в Англии наблюдался самый большой всплеск заболеваемости скарлатиной с 1960-х годов. Цифры продолжали расти: 15 000 случаев в 2014 г., 17 000 в 2015 г. и более 19 000 в 2016 г. Симптомы, которые поражают маленьких детей, включают высокую температуру, боль в горле и розово-красную сыпь, напоминающую наждачная бумага [1]. Скарлатина вызывается токсинами, выделяемыми бактерией Streptococcus pyogenes, также известной как стрептококк А, и случаи заболевания имеют сезонный характер с пиком в период с марта по май. Скарлатина легко лечится антибиотиками. Случаи инвазивных инфекций, вызванных той же бактерией, также увеличились в 2016 году по сравнению с предыдущими пятью годами.
В этом новом исследовании авторы объясняют связь между увеличением заболеваемости скарлатиной и увеличением числа случаев более серьезных инвазивных инфекций, таких как инфекции кровотока. Они обнаружили новый штамм Streptococcus pyogenes с повышенной способностью продуцировать токсин скарлатины.
«Учитывая, что этот штамм обладает явно повышенной способностью вызывать все типы инфекций, вызванных стрептококком А, важно отслеживать бактерию как здесь, так и во всем мире», - говорит соавтор, доктор Никола Лински из Имперского колледжа Лондона. Великобритания.
Исследователи намеревались идентифицировать штаммы стрептококка А, вызывающие инфекции в Лондоне и более широко в Англии и Уэльсе, что определяется типом присутствующего гена emm. Они обнаружили, что первоначальный всплеск скарлатины в 2014 году в Лондоне был связан со штаммами стрептококка А типа emm3 и emm4. Однако весной 2015 и 2016 годов штаммы emm1 стали доминировать среди инфекций горла.
Весной 2014 года только 5% (пять из 96) изолятов бактерии, собранных на северо-западе Лондона, были штаммами emm1, но к 2015 году это число увеличилось до 19% (28 из 147). В 2016 году emm1 стал единственным наиболее распространенным штаммом - 33% (47 из 144 изолятов).
Анализ подтвердил, что штаммы emm1 также становятся все более доминирующими среди штаммов, вызывающих тяжелые инвазивные инфекции в Англии и Уэльсе. К весне 2016 года 42% (267 из 637) инвазивных штаммов, собранных в Англии и Уэльсе, были изолятами emm1, по сравнению с 31% (183 из 587) весной 2015 года.
Для дальнейшего изучения изолятов emm1 исследователи секвенировали геномы всех 135 неинвазивных изолятов emm1 бактерии, собранных на северо-западе Лондона в период с 2009 по 2016 год, и всех 552 инвазивных изолятов emm1, собранных в Англии и Уэльсе во время пики сезонных заболеваний между 2013 и 2016 годами и сравнили их друг с другом. Они оценили, сколько токсина было произведено различными штаммами emm1.
Исследователи обнаружили, что большинство штаммов emm1 из 2015 и 2016 годов представляли собой отдельный отколовшийся клон emm1, который они называют M1UK. Клон имел 27 уникальных мутаций и был связан со значительно повышенной продукцией токсина стрептококкового пирогенного экзотоксина А (SpeA). Этот токсин вызывает скарлатину и может способствовать развитию стрептококкового фарингита А и некоторых инвазивных инфекций. Анализ подтвердил, что M1UK производит в девять раз больше токсина, чем другие штаммы emm1 (190 нанограммов на миллилитр (нг/мл) по сравнению с 21 нг/мл). Он присутствовал в Англии еще в 2010 году, а к 2016 году M1UK представлял 84% всех геномов emm1, проанализированных в Англии и Уэльсе.
«Новый, более токсигенный штамм, который мы идентифицировали, стал основной причиной более серьезных инфекций, вызванных стрептококком А emm1», - говорит соавтор, доктор Элита Яунейкайте из Имперского колледжа Лондона, Великобритания.
Авторы предполагают, что недавнее повышение активности бактерии Streptococcus pyogenes, совпавшее с вспышками скарлатины, могло создать условия, необходимые для ее генетической адаптации и распространения в Великобритании.
Исследователи сравнили штаммы M1UK с 2 800 геномами emm1 со всего мира. Было обнаружено, что штаммы M1UK уникальны и различны. Однако генетический анализ штаммов, собранных в Дании и США, также выявил единичные изоляты M1UK. Авторы не могут подтвердить, будет ли новый штамм подходить для окружающей среды в других странах, где такие факторы, как климат и лечение стрептококковой ангины, различаются. Однако, поскольку токсин SpeA был связан с глобальным повторным появлением тяжелых инвазивных инфекций в 1980-х годах, они указывают на важность более широкого эпиднадзора.
Отдельный бактериальный клон, который мы обнаружили, до сих пор в значительной степени ограничен Великобританией, но тот факт, что мы идентифицировали два его экземпляра в других местах, предполагает, что он может распространяться по всему миру и, возможно, уже присутствует в других странах. Однако также возможно, что родословная не будет продолжаться. В прошлом некоторые родословные появлялись, а затем быстро исчезали. Только дальнейшие исследования последних штаммов дадут больше информации». говорит старший автор профессор Ширани Шрискандан из Имперского колледжа Лондона, Великобритания.
В связанном комментарии профессор Марк Уокер из Университета Квинсленда, Австралия, говорит: «Продолжающийся рост числа зарегистрированных случаев скарлатины и инвазивных заболеваний в Великобритании свидетельствует о насущной необходимости установки глобальных систем эпиднадзора и решения повышенная активность заболевания GAS в качестве приоритета общественного здравоохранения. Мы считаем, что отчет Лински и его коллег является важным предупреждением для глобального сообщества общественного здравоохранения: недавно появившиеся штаммы GAS скарлатины обладают повышенным инвазивным потенциалом, который может иметь серьезные последствия для будущего глобального бремени для здоровья».
Это исследование финансировалось Советом по медицинским исследованиям Великобритании, Национальным институтом медицинских исследований Великобритании (NIHR), фондом Wellcome Trust и фондами Rosetrees и Stoneygates. Его провели исследователи из Имперского колледжа Лондона, Университета Шеффилда, Департамента общественного здравоохранения Англии и Института Велкома Сэнгера.
[1] См. информацию NHS: