Nový výzkum mezinárodního týmu vědců odhalil kmeny streptokoků skupiny A, které jsou méně citlivé na penicilin a další beta-laktamová antibiotika, což je podle nich překvapivé a znepokojivé zjištění.
Výzkum, který byl tento týden zveřejněn v časopise Journal of Clinical Microbiology, identifikoval 137 kmenů Streptococcus pyogenes s mutacemi proteinu vážícího penicilin, které jsou spojeny se sníženou citlivostí na více beta-laktamů. Analýza dále zjistila, že tyto mutace jsou zřejmě geograficky rozšířené a že kmeny nesoucí tyto mutace mají schopnost šířit se mezi pacienty.
Streptokok skupiny A je nejznámější svou schopností způsobovat akutní faryngitidu, známou také jako streptokok v krku, která ročně postihne přibližně 600 milionů lidí na celém světě. Může však způsobovat i závažnější a smrtelné infekce, jako je akutní revmatická horečka (která může vést k revmatickému onemocnění srdce), spála, sepse a nekrotizující fasciitida (onemocnění požírající maso), a patří mezi 10 nejčastějších příčin úmrtí na infekční onemocnění.
Infekce streptokokem skupiny A se obvykle léčí beta-laktamovými antibiotiky, jak tomu bylo po celá desetiletí. Autoři studie však upozorňují, že výsledky studie naznačují, že lékaři již možná nebudou moci předpokládat, že beta-laktamy budou fungovat.
„Toto je skutečně důležitý varovný signál, že… večírek může brzy skončit,“ řekl první autor studie James Musser, MD, PhD, předseda oddělení patologie a genomické medicíny v Houstonské metodistické nemocnici. „Mohou to být první důležité kroky k rozvoji nějaké vyšší rezistence.“
Univerzální citlivost již není samozřejmostí
Zjištění jsou překvapivá, řekl Musser, protože po 70 let byli mikrobiologové a kliničtí lékaři učeni, že streptokok skupiny A je univerzálně citlivý na beta-laktamová antibiotika. V říjnu 2019 však vyšla studie, která identifikovala dva klonálně příbuzné a epidemiologicky propojené kmeny S pyogenes s mutacemi v genu pbp2x a sníženou citlivostí k ampicilinu, amoxicilinu a cefotaximu.
Tato studie přiměla Mussera a vědce ze Švédska, Norska, Finska, Islandu a Skotska analyzovat knihovnu 7 025 sekvencí genomu S pyogenes, aby zjistili, zda se jim podaří najít další kmeny s podobnými mutacemi. Zaměřili se na izoláty ze sekvenčních typů emm1, emm28 a emm89 – které jsou nejčastějšími původci streptokoka v krku a závažných invazivních infekcí streptokoky skupiny A ve Spojených státech i jinde.
„Jsou to početně špatní herci v lidských infekcích,“ řekl Musser.
Jejich analýza zjistila 137 kmenů S pyogenes – zhruba 2 % analyzovaných kmenů – s mutacemi v genu pbpx2, které mění sekvenci aminokyselin v bakterii, což vede k záměně jedné aminokyseliny za jinou. Tyto mutace pravděpodobně vznikly v důsledku působení beta-laktamových antibiotik.
„Ačkoli 2 % zní jako relativně nízké číslo, překvapením upřímně řečeno je, že počet mutací byl tak vysoký a že byly geograficky rozšířené nejen ve Spojených státech, ale i v Kanadě, severských zemích a Skotsku,“ uvedl Musser.
Když vědci u těchto izolátů provedli testy antimikrobiální citlivosti a testovali je proti penicilinu, ampicilinu a čtyřem dalším beta-laktamovým antibiotikům, zjistili sníženou citlivost ve srovnání s divokými kmeny, které mutaci pbp2x postrádají. Zjistili také 16 případů, kdy kmeny stejného typu emm měly identickou mutaci. A fylogenetická analýza těchto kmenů odhalila, že jsou klonálně příbuzné – toto zjištění podle Mussera naznačuje, že mutace nebrání organismu šířit se mezi lidmi a způsobovat invazivní infekce.
„Nezpůsobují to, čemu říkáme škodlivý fitness efekt, takže stejně jako normální streptokoky skupiny A se tyto kmeny mohou docela dobře šířit z člověka na člověka,“ vysvětlil.
Bezprostřední klinický dopad těchto mutací však v tuto chvíli není jasný. Kmeny nesoucí mutace byly sice méně citlivé na beta-laktamová antibiotika, ale nebyly rezistentní
„Zatím nesplňují laboratorní definici skutečné rezistence na tyto látky,“ řekl Musser. Navíc dodal, že on a jeho kolegové nevědí, jaký vliv mají tyto kmeny, které mutaci nepodporují, na pacienty. Obává se však toho, co by se mohlo stát, kdyby některé z nakažlivějších kmenů streptokoků skupiny A získaly rezistentní mutace.
„Pokud byste měli vysokou úroveň rezistence u ‚superrozšířeného‘, měli bychom obrovské problémy,“ řekl.
Nabádá k rutinnímu sledování
Musser poznamenal, že od doby, kdy skupina učinila tento objev, začala jeho laboratoř provádět rutinní sledování snížené citlivosti na beta-laktamy u streptokoků skupiny A – což většina laboratoří klinické mikrobiologie nedělá kvůli dogmatu, že citlivost na beta-laktamy není u tohoto organismu problém. A jeho spoluautoři, z nichž mnozí jsou řediteli diagnostických laboratoří, dělají totéž.
„V této oblasti musíme být mnohem ostražitější,“ řekl a dodal, že sledování by se mělo provádět nejen u izolátů ze závažných infekcí, ale také u izolátů streptokoka v krku. „Všechny kmeny, které jsme ve studii zkoumali, pocházely ze závažných infekcí. Nevíme, jaký je rozsah problému v běžnější situaci zánětu hltanu.“
Řekl také, že tato zjištění v konečném důsledku podtrhují potřebu vakcíny proti streptokokům skupiny A, na které vědci po částech pracují již téměř 100 let. Tyto snahy byly ztíženy velkou rozmanitostí kmenů streptokoků skupiny A.
„Zoufale potřebujeme účinnou vakcínu proti streptokokům skupiny A, protože to bude nakonec skutečné řešení,“ řekl. „Je to jediný rozumný dlouhodobý přístup ke kontrole tohoto organismu.“
Viz také:
Jan 29 J Clin Microbiol abstract