Анализ выявил новые данные о глобальном всплеске инфекций стрептококка группы А

Стрептококк группы А (Strep A) — это распространенный тип бактерий, который обычно вызывает инфекции горла и скарлатину. Хотя большинство инфекций протекают в легкой форме, в редких случаях Strep A может вызывать инвазивные инфекции, которые могут быть смертельными.

В период с 2022 по 2023 год медицинские службы по всему миру зафиксировали всплеск тяжелых инвазивных инфекций Strep A после отмены ограничений, связанных с пандемией. Новое исследование, проведенное учеными из Имперского колледжа Лондона и Агентства здравоохранения Великобритании, подтвердило, что вариант бактерии под названием M1UK сыграл ключевую роль в этом увеличении.

Известно, что штаммы M1 вызывают более инвазивные инфекции по сравнению с другими типами Strep A. Хотя этот вариант был впервые идентифицирован и секвенирован в Великобритании, недавно M1UK был связан с ростом числа тяжелых инфекций в Европе, Австралии, Северной Америке и Японии после отмены пандемийных ограничений. Он также был обнаружен в Южной Америке, Новой Зеландии и Тайване.

Низкий уровень инфекций Strep A во время пандемии, вероятно, оставил население, особенно детей, особенно уязвимым к этим инфекциям, что способствовало всплеску заболеваемости во многих странах.

В новом исследовании генетики M1UK, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые представили новые данные о том, когда этот вариант впервые появился и как он сравнивается с другими штаммами.

Глобальное распределение и потенциальные случаи введения популяций M1UK и промежуточных популяций. A Филогенетическое дерево 2364 штаммов M1UK и промежуточных штаммов, собранных по всему миру с марта 2005 по июль 2023 года. B Упрощенное дерево передачи, созданное с помощью PastML, показывающее местоположение предкового эпидемического происхождения линий M1UK и промежуточных популяций. C Оценка эффективного размера популяции (Ne) M1UK в Великобритании с течением времени. Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47929-7

Используя генетическое секвенирование образцов, полученных от пациентов, в сочетании с компьютерным моделированием, они выяснили, что M1UK, вероятно, появился около 2008 года и начал постепенно увеличиваться с 2010 года.

По сравнению с более ранними штаммами M1, которые оставались относительно неизменными за последние 40 лет, M1UK производит больше токсинов, вызывающих скарлатину.

Профессор Ширанее Срискандан из кафедры инфекционных заболеваний Имперского колледжа Лондона, которая руководила исследованием совместно с коллегами из UKHSA, сказала: «Бактерии со временем эволюционируют, и поскольку Strep A является исключительно человеческим патогеном, он приобретает генетические изменения по мере распространения в популяции. Большинство вариантов появляются и исчезают со временем, однако M1UK, по-видимому, теперь укоренился в Великобритании и других странах. Останется ли это так в долгосрочной перспективе, неизвестно».

Генетическая история

Используя поиск по глобальным геномным базам данных, команда показала, что когда M1UK был впервые обнаружен в Великобритании в 2019 году, только два штамма M1UK можно было идентифицировать по геномным последовательностям за пределами Великобритании. Но последующий анализ из других стран, исследующий изменяющиеся тенденции в инфекциях Strep A (включая инвазивные инфекции), показывает, что M1UK теперь присутствует в более чем 10 странах мира и в некоторых случаях стал доминирующим штаммом в постпандемический период.

Анализ также подчеркивает эффект «бутылочного горлышка», когда инфекции Strep A снизились во время пандемии COVID-19, совпадая с широкомасштабными мерами социального дистанцирования и локдаунами. Но после этого периода M1UK быстро распространился в Великобритании, с заметным увеличением случаев скарлатины и инвазивных инфекций Strep A в 2022 году.

Согласно исследователям, хотя сниженная передача Strep A во время пандемии могла привести к ослаблению иммунитета в популяции, их работа подчеркивает генетические особенности M1UK, которые указывают на преимущество в жизнеспособности по сравнению с другими штаммами, позволяя ему легче распространяться и потенциально вызывать более тяжелые заболевания. Возможно, что повышение иммунитета населения к штамму M1UK может позволить появляться другим типам штаммов.

Профессор Срискандан, также являющийся клиническим директором Центра биологии бактериальной резистентности, добавила: «Хотя мы теперь знаем, что вариант M1UK был причиной значительного увеличения случаев прошлой зимой, это произошло в необычное время года, что совпало с респираторными вирусами и зимними нагрузками, которые все повлияли на тяжесть. В конечном счете, всплески, которые мы наблюдаем в разное время по всему миру, вероятно, связаны со снижением иммунитета к определенным респираторным патогенам, особенно Strep A. Вакцины могли бы помочь предотвратить это, и нам действительно нужна вакцина против Strep A. Эти последние выводы из нашего исследования стали возможны благодаря тесному сотрудничеству исследователей инфекционных заболеваний из Имперского колледжа и ведущей мировой молекулярной системы наблюдения Агентства здравоохранения Великобритании».