Nuova ricerca di un team internazionale di scienziati ha trovato ceppi di Streptococco di gruppo A che sono meno suscettibili alla penicillina e altri antibiotici beta-lattamici, una scoperta che dicono essere sia sorprendente che preoccupante.
La ricerca, pubblicata questa settimana nel Journal of Clinical Microbiology, ha identificato 137 ceppi di Streptococcus pyogenes con mutazioni in una proteina legante la penicillina associata a una ridotta suscettibilità a più beta-lattami. L’analisi ha inoltre scoperto che le mutazioni sembrano essere geograficamente diffuse, e che i ceppi che portano le mutazioni hanno la capacità di diffondersi tra i pazienti.
Lo Streptococco di gruppo A è più noto per la sua capacità di causare la faringite acuta, nota anche come streptococco della gola, che colpisce circa 600 milioni di persone all’anno a livello globale. Ma può anche causare infezioni più gravi e mortali come la febbre reumatica acuta (che può portare alla cardiopatia reumatica), la scarlattina, la sepsi e la fascite necrotizzante (malattia mangia-carne), ed è tra le prime 10 cause di morte per malattie infettive.
Le infezioni da Streptococco del gruppo A sono in genere trattate con antibiotici beta-lattamici, come lo sono state per decenni. Ma gli autori dello studio avvertono che i risultati suggeriscono che i medici potrebbero non essere più in grado di dare per scontato che i beta-lattamici funzionino.
“Questo è davvero un importante campanello d’allarme che… la festa potrebbe presto essere finita”, ha detto il primo autore dello studio James Musser, MD, PhD, presidente del dipartimento di patologia e medicina genomica allo Houston Methodist Hospital. “
La suscettibilità universale non è più un dato
I risultati sono sorprendenti, ha detto Musser, perché, per 70 anni, ai microbiologi e ai medici è stato insegnato che lo Streptococco di gruppo A è universalmente suscettibile agli antibiotici beta-lattamici. Ma nell’ottobre 2019 è uscito uno studio che identificava due ceppi di S pyogenes clonalmente correlati ed epidemiologicamente collegati con mutazioni nel gene pbp2x e ridotta suscettibilità ad ampicillina, amoxicillina e cefotaxime.
Quello studio ha spinto Musser e scienziati di Svezia, Norvegia, Finlandia, Islanda e Scozia ad analizzare una libreria di 7.025 sequenze del genoma di S pyogenes per vedere se potevano trovare altri ceppi con mutazioni simili. Si sono concentrati sugli isolati dei tipi di sequenza emm1, emm28 ed emm89, che sono le cause più comuni di streptococco della gola e di gravi infezioni invasive del gruppo A negli Stati Uniti e altrove.
La loro analisi ha trovato 137 ceppi di S pyogenes – circa il 2% dei ceppi analizzati – con mutazioni nel gene pbpx2 che alterano la sequenza di aminoacidi nei batteri, con conseguente sostituzione di un aminoacido con un altro. Queste mutazioni sono probabilmente nate dall’esposizione agli antibiotici beta-lattamici.
“Anche se il 2% sembra relativamente basso, la sorpresa, francamente, è che il numero di mutazioni era così alto, e che erano geograficamente diffuse, non solo negli Stati Uniti ma in Canada, nei paesi nordici e in Scozia”, ha detto Musser.
Quando i ricercatori hanno eseguito test di suscettibilità antimicrobica su questi isolati, testandoli contro la penicillina, l’ampicillina e altri quattro antibiotici beta-lattamici, hanno trovato una ridotta suscettibilità rispetto ai ceppi wild-type che mancano della mutazione pbp2x. Hanno anche trovato 16 casi in cui i ceppi dello stesso tipo emm avevano una mutazione identica. E l’analisi filogenetica di questi ceppi ha rivelato che erano clonalmente correlati – una scoperta che Musser ha detto suggerisce che le mutazioni non impediscono all’organismo di diffondersi tra le persone e causare infezioni invasive.
“Non causano quello che noi chiamiamo un effetto di fitness dannoso, quindi come il normale streptococco di gruppo A, questi ceppi possono diffondersi abbastanza bene da persona a persona”, ha spiegato.
Ma l’impatto clinico immediato di queste mutazioni, a questo punto, non è chiaro. Mentre i ceppi portatori di mutazioni erano meno suscettibili agli antibiotici beta-lattamici, non erano resistenti.
“Non soddisfano ancora la definizione di laboratorio di vera resistenza a questi agenti”, ha detto Musser. Inoltre, ha aggiunto, lui e i suoi colleghi non sanno che tipo di effetto hanno sui pazienti questi ceppi portatori di mutazioni. Ma è preoccupato per quello che potrebbe accadere se alcuni dei ceppi di Streptococco di gruppo A più contagiosi acquisissero le mutazioni di resistenza.
“Se si avesse una resistenza di alto livello in un ‘super-diffusore’, avremmo problemi enormi”, ha detto.
Sorveglianza di routine sollecitata
Musser ha notato che da quando il gruppo ha fatto questa scoperta, il suo laboratorio ha iniziato a fare la sorveglianza di routine per la diminuzione della suscettibilità ai beta-lattami nello Streptococco di gruppo A – qualcosa che la maggior parte dei laboratori di microbiologia clinica non fa a causa del dogma che la suscettibilità ai beta-lattami non è un problema con questo organismo. E i suoi coautori, molti dei quali sono direttori di laboratori diagnostici, stanno facendo lo stesso.
“Dobbiamo essere molto più vigili in questo campo”, ha detto, aggiungendo che la sorveglianza dovrebbe essere fatta non solo su isolati da infezioni gravi, ma anche su isolati di gola streptococco. “Tutti i ceppi che abbiamo esaminato nello studio provenivano da infezioni gravi. Non sappiamo quale sia la portata del problema nella situazione di faringite più comune.”
Ha anche detto che i risultati sottolineano in definitiva la necessità di un vaccino contro lo streptococco di gruppo A, qualcosa su cui gli scienziati hanno lavorato, a fasi alterne, per quasi 100 anni. Questi sforzi sono stati ostacolati dalla grande varietà di ceppi di Streptococco di gruppo A.
“Abbiamo disperatamente bisogno di un vaccino efficace contro lo Streptococco di gruppo A, perché alla fine della giornata, questa sarà la vera soluzione”, ha detto. “È l’unico approccio ragionevole a lungo termine per controllare questo organismo.”
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Jan 29 J Clin Microbiol abstract