Дифтерия снова становится серьезной глобальной угрозой

Исследователи, возглавляемые учеными Кембриджского университета, говорят, что Влияние COVID-19 на графики вакцинации от дифтерии в сочетании с ростом числа инфекций может привести к тому, что болезнь снова станет серьезной глобальной угрозой.

Дифтерия — очень заразная инфекция, которая может поражать нос и горло, а иногда и кожу. Если его не лечить, это может привести к летальному исходу. В Великобритании и других странах с высоким уровнем доходов детей вакцинируют от инфекции. Однако в странах с низким и средним уровнем доходов болезнь все еще может вызывать спорадические инфекции или вспышки в невакцинированных и частично вакцинированных сообществах.

Число зарегистрированных случаев дифтерии во всем мире постепенно увеличивается. В 2018 году был зарегистрирован 16 651 случай, что более чем вдвое превышает среднегодовой показатель за 1996-2017 годы (8 105 случаев).

Дифтерия в первую очередь вызывается бактерией Corynebacterium diphtheriae и распространяется в основном при кашле и чихании или при тесном контакте с инфицированным человеком. В большинстве случаев бактерии вызывают острые инфекции, вызванные токсином дифтерии — ключевой мишенью вакцины. Однако нетоксигенная C. дифтерия также может вызывать заболевание, часто в форме системных инфекций.

В исследовании, опубликованном сегодня в Nature Communications, международная группа исследователей из Великобритании и Индии использовала геномику для картирования инфекций, включая подгруппу из Индии, где более половины случаев, зарегистрированных во всем мире, произошли в 2018 году.

Проанализировав геномы 61 бактерии, изолированной от пациентов, и объединив их с 441 общедоступным геномом, исследователи смогли построить филогенетическое дерево — генетическое «генеалогическое древо», чтобы увидеть, как связаны инфекции, и понять, как они распространяются. Они также использовали эту информацию для оценки наличия генов устойчивости к противомикробным препаратам (AMR) и оценки вариабельности токсина.

Исследователи обнаружили скопления генетически похожих бактерий, изолированных с разных континентов, чаще всего из Азии и Европы. Это указывает на то, что C. diphtheriae была установлена ​​в человеческой популяции как минимум более века, распространившись по земному шару по мере миграции популяций.

Основным компонентом C. diphtheriae, вызывающим заболевание, является токсин дифтерии, который кодируется геном токсина. Именно на этот компонент нацелены вакцины. В общей сложности исследователи обнаружили 18 различных вариантов токсического гена, некоторые из которых могли изменять структуру токсина.

Профессор Гордон Дуган из Кембриджского института терапевтической иммунологии и инфекционных заболеваний (CITIID) сказал: «Вакцина против дифтерии предназначена для нейтрализации токсина, поэтому любые генетические варианты, изменяющие структуру токсина, могут повлиять на эффективность вакцины. Хотя наши данные не предполагают, что используемая в настоящее время вакцина будет неэффективной, тот факт, что мы наблюдаем постоянно увеличивающееся разнообразие вариантов токсина, предполагает, что вакцину и методы лечения, направленные на токсин, необходимо регулярно оценивать.”

Инфекции дифтерии обычно можно лечить с помощью нескольких классов антибиотиков. Хотя сообщалось о резистентности C. diphtheriae к антибиотикам, степень такой устойчивости остается в значительной степени неизвестной.

Когда команда искала гены, которые могут придавать некоторую степень устойчивости к противомикробным препаратам, они обнаружили, что среднее количество генов AMR на геном увеличивается каждое десятилетие. Геномы бактерий, выделенных от инфекций за последнее десятилетие (2010-19 гг.), Показали самое высокое среднее количество генов AMR на геном, в среднем почти в четыре раза больше, чем в следующее самое высокое десятилетие, 1990-е годы.

Роберт Уилл, аспирант CITIID и первый автор исследования, сказал: «Геном C. diphtheriae сложен и невероятно разнообразен. Он приобретает устойчивость к антибиотикам, которые даже клинически не используются для лечения дифтерии. Должны быть задействованы и другие факторы, такие как бессимптомная инфекция и воздействие множества антибиотиков, предназначенных для лечения других заболеваний.”

Эритромицин и пенициллин являются традиционно рекомендуемыми антибиотиками выбора для лечения подтвержденных случаев дифтерии на ранней стадии, хотя для лечения инфекции доступно несколько различных классов антибиотиков. Команда определила варианты, устойчивые к шести из этих классов у изолятов 2010-х годов, что выше, чем за любые другие десятилетия.

Д-р Панкадж Бхатнагар из странового офиса Всемирной организации здравоохранения в Индии сказал: «УПП редко рассматривается как серьезная проблема при лечении дифтерии, но в некоторых частях мира бактериальные геномы приобретают устойчивость к многочисленным классам антибиотиков. Для этого, вероятно, есть ряд причин, в том числе воздействие на бактерии антибиотиков в окружающей среде или у бессимптомных пациентов, получающих лечение от других инфекций.”

Исследователи говорят, что COVID-19 оказал негативное влияние на графики вакцинации детей во всем мире и возник в то время, когда количество зарегистрированных случаев заболевания растет, а в 2018 году наблюдается самый высокий уровень заболеваемости за 22 года.

Доктор Анкур Мутрежа из CITIID, который руководил исследованием, сказал: «Как никогда важно, чтобы мы понимали, как дифтерия развивается и распространяется. Секвенирование генома дает нам мощный инструмент для наблюдения за этим в режиме реального времени, позволяя органам здравоохранения принять меры, пока не стало слишком поздно.

«Мы не должны отвлекаться от дифтерии, иначе мы рискуем снова превратиться в серьезную глобальную угрозу, возможно, в модифицированной, лучше адаптированной форме.«