Дифтерия — очень заразная инфекция, которая может поражать носоглотку, а иногда и кожу. Ее вызывает бактерия Corynebacterium diphtheriae, которая распространяется в основном при кашле и чихании или при тесном контакте с инфицированным человеком. В большинстве случаев острые инфекции, вызваны токсином дифтерии, который вырабатывают эти бактерии. Однако нетоксигенная C.diphtheriae также может вызывать заболевание, часто в форме системных инфекций.
Во всем мире детей вакцинируют от этой инфекции. Но иногда возникают спорадические вспышки дифтерии в невакцинированных и частично вакцинированных сообществах. Обычно это происходит в странах с низким и средним уровнем дохода. И в последнее время число таких случаев во всем мире постепенно увеличивается. Так, в 2018 году был зарегистрирован 16 651 случай, что более чем вдвое превышает среднегодовой показатель за 1996-2017 годы (8 105 случаев). Это — самый высокий уровень заболеваемости за последние 22 года.
Международная группа исследователей из Великобритании и Индии[1] использовала геномику для картирования случаев дифтерии, которые 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. Более всего их интересовало, наличие генов устойчивости к противомикробным препаратам и оценка вариабельности токсина.
Исследователи обнаружили скопления генетически похожих бактерий, изолированных на разных континентов, чаще всего в Азии и Европе. Это указывает на то, что современный штамм C. diphtheriae был установлен в человеческой популяции как минимум более века, распространившись по земному шару по мере миграции популяций. Однако токсин, который является основным компонентом вызывающим заболевание и целью вакцин, оказался более изменчив. В общей сложности исследователи обнаружили 18 различных вариантов кодирующего его гена, некоторые из которых могли изменять структуру токсина. И хотя их данные не предполагают, что используемая в настоящее время вакцина будет неэффективной, такая изменчивость говорит о том, что вероятность этого существует.
Если дифтерию не лечить, она может привести к летальному исходу. Это заболевание обычно лечится с помощью нескольких классов антибиотиков. Однако, команда исследователей обнаружила, что среднее количество генов устойчивости к противомикробным препаратам на геном увеличивается каждое десятилетие. Геномы бактерий, выделенных от инфекций за последнее десятилетие (2010-19 гг.), показали самое высокое среднее количество таких генов, оно было почти в четыре раза больше, чем в 1990-е годы.
Эритромицин и пенициллин являются антибиотиками первого выбора для лечения подтвержденных случаев дифтерии на ранней стадии, хотя для лечения инфекции доступно несколько различных классов антибиотиков.
Среди изолятов 2010-х годов были найдены варианты, устойчивые к шести классам антибиотиков, которые используются для лечения дифтерии, что выше, чем за любые другие десятилетия. К тому же оказалось, что C. diphtheriae приобретает устойчивость даже к тем антибиотикам, которые клинически не используются для лечения дифтерии. Ученые считают, что на это влияют другие факторы, например, бессимптомная инфекция, воздействие на бактерии антибиотиков, присутствующих в окружающей среде или назначаемых для лечения других заболеваний
Дифтерия – это инфекция, которую относительно легко предотвратить при помощи прививки. Однако, исследователи 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. А, учитывая изменчивость дифтерийного токсина и устойчивость C. diphtheriae к антибиотикам, нам придется иметь дело с более сложным ее вариантом.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Robert C. Will, Thandavarayan Ramamurthy, Naresh Chand Sharma, Balaji Veeraraghavan, Lucky Sangal, Pradeep Haldar, Agila Kumari Pragasam, Karthick Vasudevan, Dhirendra Kumar, Bhabatosh Das, Eva Heinz, Vyacheslav Melnikov, Stephen Baker, Vartul Sangal, Gordon Dougan, Ankur Mutreja. Spatiotemporal persistence of multiple, diverse clades and toxins of Corynebacterium diphtheriae. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-21870-5
