Биологи выяснили, что вспышки скарлатины в Великобритании и Австралии вызваны новым штаммом стрептококка группы А. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Скарлатина, инфекционная болезнь, вызываемая гемолитическим стрептококком группы А Streptococcus pyogenes, до середины двадцатого века была главной причиной смерти среди детей в мире. К 1940-м годам, с появлением антибиотиков, она была практически ликвидирована, но в 2014-м медики зафиксировали новую вспышку инфекции в Великобритании, а теперь — и в Австралии. В целом по миру заболеваемость выросла в пять раз и составила на сегодняшний день 600 тысяч случаев.
Результаты нового генетического исследования, которое провели австралийские биологи вместе с коллегами из Великобритании, США, Канады и Китая, позволили объяснить, как патогену, считавшемуся побежденным, удалось возродиться.
Микроб, попадая в детский организм, выделяет токсичные соединения, называемые суперантигенами. Последствия этого обычно проявляются в виде фарингита и сыпи, но в отдельных случаях может возникнуть токсический шок, который приводит к отказу жизненно важных органов.
Исследователи изучили гены нового стрептококка группы А из Северо-Восточной Азии и охарактеризовали множество его суперантигенов. Среди них ученые обнаружили неизвестный ранее суперантиген, который, по мнению авторов, и дает микробам «умный» способ проникновения.
Причину повышенной вирулентности нового штамма биологи видят в независимой настройке генов, известной как горизонтальный перенос. При этом процессе ген, развившийся в микробе, попадает в его собственный вирус, называемый фагом, где отредактированная ДНК создает своего рода клон оригинала. Такой удобный способ адаптации дает возможность патогену быстро проникать в ткани хозяина, избегая атаки антибиотиков.
Чтобы проверить свои выводы, авторы использовали технику геномного редактирования, и отключили кодирование определенных генов. В результате штаммы утратили способность заражать лабораторных животных, которых использовали в экспериментах для оценки вирулентности бактерий.
Авторы делают вывод о том, что новый штамм стрептококка группы А — даже более опасный, чем его побежденный родственник, и необходимо срочно разработать оружие для борьбы с ним, потому что, когда закончится пандемия коронавируса и будут сняты меры ограничений, новая волна скарлатины может распространиться по всему миру.
«Стрептококк группы A, распространяющийся через аэрозоли, как и SARS-CoV-2, вряд ли вызовет эпидемию при нынешних ограничениях, — приводятся в пресс-релизе Университета Квинсленда слова руководителя исследования, биолога Марка Уокера (Mark Walker). — Но когда социальное дистанцирование в конечном итоге будет ослаблено, скарлатина, вероятно, вернется».
Бактерии Streptococcus pyogenes обычно распространяются через кашель или чихание, как и COVID-19. Главные симптомы — боль в горле, лихорадка, головные боли, опухшие лимфатические узлы и характерная красная сыпь. Больше всего страдают от скарлатины дети в возрасте от двух до десяти лет.
Основную надежду, как и в случае с COVID-19, исследователи возлагают на создание вакцины.