حدث وباء تاريخي عودة مخيفة بسبب `` استنساخ '' بكتيري

المجموعة A Streptococcus on a human neutrophil. (NIAD / Flickr / CC-BY-2.0)

مرة السبب الرئيسي للوفاة للأطفال في جميع أنحاء العالم الغربي ، القرمزي حُمى تم القضاء عليه تقريبًا بفضل طب القرن العشرين. ولكنتفشي جديدفي المملكة المتحدة وشمال شرق آسيا على مدى السنوات الأخيرة ، لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه.

لماذا نشهد عودة ظهور مسببات الأمراض القاتلة هو لغز. كشفت دراسة جديدة عن أدلة في جينوم إحدى السلالات البكتيرية المسؤولة ، والتي توضح مدى تعقيد شجرة عائلة الأمراض المعدية.

الأنواع المسببة للمرض هي المجموعة A strep ، أو الأبراج العقدية ؛ ميكروب على شكل كرة يمكنه إنتاج مركبات سامة تسمى superantigens ، قادرة على تعيث فسادا داخل الجسم . خاصة عند الأطفال.

النتائج يمكن أن تكون خفيفة مثل حالة مزعجة من التهاب البلعوم أو طفح جلدي شديد ، أو شديدة كصدمة سامة تسبب فشل الأعضاء.

مع ظهور المضادات الحيوية ، يمكن بسهولة السيطرة على تفشي المرض قبل أن يخرج عن السيطرة. بحلول الأربعينيات من القرن الماضي ، كان المرض في طريقه إلى الخروج.

كل هذا يبدو أنه يتغير.

بعد عام 2011 ، وصل الامتداد العالمي لـ جائحة أصبح واضحًا من خلال التقارير المتعلقة بتفشي المرض الثاني في المملكة المتحدة ، بدءًا من عام 2014 ، واكتشفنا الآن عزلات تفشي المرض هنا في أستراليا ، ' يقول عالم الأحياء الجزيئية بجامعة كوينزلاند ستيفان بروير.

'تسببت عودة ظهور الحمى القرمزية على مستوى العالم في زيادة معدل المرض بأكثر من خمسة أضعاف وأكثر من 600000 حالة حول العالم.'

قاد فريقًا دوليًا من الباحثين في دراسة حول جينات المجموعة A strep ، وتمكن Brouwer من وصف مجموعة متنوعة من المستضدات الفائقة التي تنتجها سلالة معينة من شمال شرق آسيا.

كان من بينها نوع من المستضدات الفائقة الذي يبدو أنه يمنح الغزاة البكتيريين طريقة جديدة ذكية للوصول إلى الدواخل الداخلية لخلايا المضيف ، لم يسبق له مثيل بين البكتيريا.

تشير حداثة هذا البحث إلى أن هذه الفاشيات لا تنحدر من سلالات البكتيريا نفسها التي انتشرت عبر المجتمعات في القرون الماضية. بدلاً من ذلك ، هم مجموعات مرتبطة ارتباطًا وثيقًا من بكتيريا المجموعة A التي تعلمت خدعة جديدة أو اثنتين بمفردها.

إحدى الطرق التي يمكن أن تطور بها الكائنات الحية المتشابهة نفس الخصائص - مثل الفوعة المتقدمة - هي أن يقوم الانتقاء الطبيعي بشكل مستقل بضبط الجينات المشتركة بنفس الطريقة.

لكن دراسات أخرى سبق أن اقترحوا أن هذه السلالة من البكتيريا تلقت يد المساعدة على شكل عدوى خاصة بهم ، واحدة من نوع من فايروس تسمى فج.

كان من الممكن أن تنتقل السموم إلى البكتيريا عندما أصيبت بها الفيروسات التي حملت الجينات السامة ، يقول عالم الأحياء مارك ووكر ، أيضًا من جامعة كوينزلاند.

لقد أظهرنا أن هذه السموم المكتسبة تسمح بذلك الأبراج العقدية لاستعمار مضيفه بشكل أفضل ، مما يسمح له على الأرجح بالتنافس على سلالات أخرى.

في عملية تعرف باسم نقل الجينات الأفقي ، الجين الذي نشأ في ميكروب واحد يمكن دمجه في جينوم الفيروس وتحريره في الحمض النووي لمضيف جديد ، مما يخلق نوعًا من استنساخ الأصل.

على الرغم من أنها لا تقتصر على البكتيريا ، إلا أنها طريقة سريعة وسهلة للميكروبات أحادية الخلية للتكيف. يمكن لمثل هذه الجينات المسروقة أن توفر لمسببات الأمراض طرقًا جديدة للدخول إلى الأنسجة المضيفة ، أو مقاومة الحرب الكيميائية التي من شأنها أن تبقيهم بعيدًا.

في هذه الحالة ، ساعدت سلالة أقل خطورة من البكتيريا على تطوير سلاح يجعلها مثيرة للقلق مثل ابن عمها المهزوم.

لمضاعفة التحقق من أهمية المستضدات الفائقة المكتسبة ، استخدم الباحثون التحرير الجيني لتعطيل ترميزهم. نتيجة لذلك ، فقدت السلالات موهبتها في استعمار النماذج الحيوانية المستخدمة لاختبار ضراوة البكتيريا.

في الوقت الحالي ، يبدو أن إدارتنا لتهديد أكبر تحتوي على أحدث فاشيات للحمى القرمزية. ينتشر من خلال الهباء الجوي يشبه إلى حد كبير السارس- CoV-2 ، من غير المرجح أن تصبح بكتيريا المجموعة أ وبائي في ظل القيود الحالية.

'ولكن عندما يتم تخفيف التباعد الاجتماعي في نهاية المطاف ، من المرجح أن تعود الحمى القرمزية ،' يقول ووكر.

'تماما مثل كوفيد -19 ، في النهاية سيكون اللقاح ضروريًا للقضاء على الحمى القرمزية - أحد أكثر أمراض الطفولة فتكًا وانتشارًا في التاريخ.

تم نشر هذا البحث في اتصالات الطبيعة .

من نحن

نشر حقائق تقارير مستقلة ومثبتة عن الصحة والفضاء والطبيعة والتكنولوجيا والبيئة.