03 декември 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Почти ликвидирана болест се завръща заради бактериален „клонинг“

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 октомври 2020 в 00:05 46060
Бактерии от група А стрептококи (Streptococcus pyogenes) върху първичен човешки неутрофил. Кредит: NIAID, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

След като скарлатината е почти ликвидирана благодарение на съвременната медицина, новопоявилите се огнища във Великобритания и Североизточна Азия през последните години показват, че има още много работа.

Но защо се възражда смъртоносният патоген е загадка.

Ново проучване разкрива улики в генома на един от отговорните за болестта бактериални щамове, показващи колко сложно може да бъде родословното дърво на инфекциозните болести.

Причинителят на болестта е стрептокок от група А или Streptococcus pyogenes - микроб с форма на сфера, който може да отделя токсични съединения, наречени суперантигени, способни да предизвикат хаос в тялото. Особено при децата.

Резултатите могат да бъдат леки като фарингит или обрив или много тежки като токсичен шок, при който органите  отказват.

С появата на антибиотиците огнищата все по-лесно се контролират и около 40-те години на миналия век болестта е на път да изчезне.

Но това напоследък се промени.

„След 2011 г. глобалният обхват на пандемията стана очевиден след съобщенията за второ огнище във Великобритания през 2014 г., а сега открихме изолати на огнище тук, в Австралия“, отбелязва молекулярният биолог от Университета в Куинсланд Стивън Брауър (Stephan Brouwer).

"Тази повторна глобална поява на скарлатина предизвика повече от петкратно увеличение на честотата на заболяванията и повече от 600 000 случая по целия свят."

Начело на международен екип от изследователи в проучване върху стрептогенни гени от група А, Брауър успява да характеризира разнообразие от суперантигени, произведени от един определен щам от Североизточна Азия.

Сред тях има един вид суперантиген, който изглежда дава на бактериалните нашественици хитър нов начин за достъп до вътрешността на клетките на гостоприемника, невиждан досега сред бактериите.

Неговата новост предполага, че тези огнища не произхождат от едни и същи щамове бактерии, които са преминали през популациите в миналото. По-скоро те са тясно свързани популации от стрептококи от група А, които са научили един или два нови трика сами.

Един от начините, при които подобни организми могат да развият едни и същи характеристики - като по-голяма вирулентност е естественият отбор да прецизира независимо споделените гени по един и същи начин.

Но други проучвания вече предполагат, че този щам бактерия е получил помощ под формата на собствена инфекция, такава от вирус, наречен бактериофаг.

„Токсините вероятно може да са прехвърлени в бактерията, когато е била заразена от вируси, носители на токсинните гени“, обяснява биологът Марк Уокър (Mark Walker), също от университета в Куинсланд.

"Показахме, че тези придобити токсини позволяват на Streptococcus pyogenes да колонизира по-добре своя гостоприемник, което вероятно му позволява да се конкурира с други щамове."

В процес, известен като хоризонтален трансфер на гени, генът, който еволюира в един микроб, може да бъде включен в генома на вируса и редактиран в ДНК на нов гостоприемник, създавайки един вид клонинг на оригинала.

Това е бърз и удобен начин за едноклетъчни микроби да се адаптират и се случва не само при бактериите. Такива откраднати гени могат да осигурят на патогените нови начини за навлизане в тъканите-гостоприемници или да се противопоставят на химическата война, която иначе би ги спряла.

В този случай това е помогнало на по-малко сериозен щам от бактерии да създаде оръжие, което да ги направи толкова опасни, колкото и победения им братовчед.

За да проверят двойно важността на придобития суперантиген, изследователите използват генетично редактиране, за да деактивират кодирането им. В резултат щамовете загубват способността си да колонизират лабораторните животни, използвани за тестване на вирулентността на бактериите.

Засега контролът на тази още по-голяма заплаха изглежда задържа най-новите огнища на скарлатина. Разпространявайки се чрез аерозоли, подобно на SARS-CoV-2, стрептококите от група А е малко вероятно да създадат епидемия при настоящите ограничения.

"Но когато социалното дистанциране в крайна сметка се успокои, скарлатината вероятно ще се върне", подчертава Уокър.

"Точно като COVID-19, в крайна сметка ваксината ще бъде от решаващо значение за изкореняването на скарлатината - една от най-разпространените и смъртоносни детски болести в историята."

Справка: Prophage exotoxins enhance colonization fitness in epidemic scarlet fever-causing Streptococcus pyogenes
Stephan Brouwer et al., Nature Communications volume 11, Article number: 5018 (2020), DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-18700-5

Източник: A Historical Epidemic Has Been Making a Scary Comeback Due to a Bacterial 'Clone', ScienceAlert


Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.