Ny forskning utförd av ett internationellt forskarlag har funnit stammar av grupp A Streptococcus som är mindre känsliga för penicillin och andra beta-laktamantibiotika, ett resultat som enligt forskarna är både överraskande och oroväckande.
I forskningen, som publicerades denna vecka i Journal of Clinical Microbiology, identifierades 137 stammar av Streptococcus pyogenes med mutationer i ett penicillinbindande protein som är förknippat med minskad känslighet för flera beta-laktamer. Analysen visade vidare att mutationerna verkar vara geografiskt utbredda och att stammar som bär på mutationerna har förmågan att spridas mellan patienter.
Streptokocker av grupp A är mest kända för sin förmåga att orsaka akut faryngit, även känd som halsfluss, som uppskattningsvis drabbar 600 miljoner människor per år i världen. Men den kan också orsaka allvarligare och dödliga infektioner som akut reumatisk feber (som kan leda till reumatisk hjärtsjukdom), scharlakansfeber, sepsis och nekrotiserande fasciit (köttätande sjukdom), och är bland de tio vanligaste dödsorsakerna till följd av infektionssjukdomar.
Infektioner med Streptokocker i grupp A behandlas vanligen med beta-laktamantibiotika, vilket har varit fallet i årtionden. Men författarna till studien varnar för att resultaten tyder på att kliniker kanske inte längre kan utgå från att beta-laktamer fungerar.
”Detta är verkligen en viktig väckarklocka om att… festen kanske snart är över”, säger den första författaren till studien, James Musser, MD, PhD, ordförande för avdelningen för patologi och genomisk medicin vid Houston Methodist Hospital. ”Detta kan vara några viktiga första steg mot att utveckla resistens på högre nivå.”
Universell känslighet är inte längre en självklarhet
Fyndet är överraskande, säger Musser, eftersom mikrobiologer och kliniker i 70 år har lärt sig att streptokocker i grupp A är universellt mottagliga för beta-laktamantibiotika. Men i oktober 2019 publicerades en studie som identifierade två klonalt besläktade och epidemiologiskt kopplade S pyogenes-stammar med mutationer i pbp2x-genen och minskad känslighet för ampicillin, amoxicillin och cefotaxim.
Den studien föranledde Musser och forskare från Sverige, Norge, Finland, Island och Skottland att analysera ett bibliotek med 7 025 S pyogenes-genomsekvenser för att se om de kunde hitta andra stammar med liknande mutationer. De fokuserade på isolat från sekvenstyperna emm1, emm28 och emm89 – som är de vanligaste orsakerna till halsfluss och allvarliga invasiva infektioner med streptokocker av grupp A i USA och på andra håll.
”De är numeriskt sett dåliga aktörer i infektioner hos människor”, säger Musser.
I deras analys hittades 137 S pyogenes-stammar – ungefär 2 % av de analyserade stammarna – med mutationer i pbpx2-genen som ändrar aminosyrasekvensen i bakterien, vilket resulterar i att en aminosyra byts ut mot en annan. Dessa mutationer har sannolikt uppstått genom exponering för beta-laktamantibiotika.
”Även om 2 % låter relativt lågt, är överraskningen uppriktigt sagt att antalet mutationer var så högt och att de var geografiskt utbredda, inte bara i USA utan även i Kanada, de nordiska länderna och Skottland”, säger Musser.
När forskarna utförde antimikrobiella känslighetstester på dessa isolat och testade dem mot penicillin, ampicillin och fyra andra beta-laktamantibiotika fann de minskad känslighet jämfört med vildtypstammar som saknar pbp2x-mutationen. De fann också 16 fall där stammar av samma emm-typ hade en identisk mutation. Enligt Musser tyder detta på att mutationerna inte hindrar organismen från att sprida sig bland människor och orsaka invasiva infektioner.
”De orsakar inte vad vi kallar en skadlig fitness-effekt, så precis som den normala streptokocken i grupp A kan dessa stammar spridas ganska bra från person till person”, förklarade han.
Men den omedelbara kliniska effekten av dessa mutationer är i dagsläget oklar. Även om de mutationsbärande stammarna var mindre mottagliga för beta-laktamantibiotika var de inte resistenta.
”De uppfyller ännu inte laboratoriedefinitionen av verklig resistens mot dessa medel”, sade Musser. Dessutom, tillade han, vet han och hans kollegor inte vilken typ av effekt dessa mutationsbärande stammar har på patienterna. Men han är orolig för vad som kan hända om några av de mer smittsamma grupp A Streptococcus-stammarna förvärvar resistensmutationerna.
”Om man hade resistens på hög nivå i en ”superspridare” skulle vi få enorma problem”, sade han.
Routinmässig övervakning rekommenderas
Musser noterade att sedan gruppen gjorde denna upptäckt har hans labb börjat göra rutinmässig övervakning för minskad känslighet för beta-laktamer i grupp A Streptokocker – något som de flesta kliniska mikrobiologiska labb inte gör på grund av dogmen att beta-laktamkänslighet inte är ett problem med denna organism. Hans medförfattare, av vilka många är chefer för diagnostiska laboratorier, gör detsamma.
”Vi måste vara mycket mer vaksamma på det här området”, säger han och tillägger att övervakningen bör göras inte bara på isolat från allvarliga infektioner, utan även på isolat från streptokocker. ”Alla stammar som vi tittade på i studien kom från allvarliga infektioner. Vi vet inte hur stort problemet är i den vanligare faryngitsituationen.”
Han sade också att resultaten i slutändan understryker behovet av ett vaccin mot streptokocker av grupp A, något som forskarna har arbetat på, i omgångar, i nästan 100 år. Dessa ansträngningar har hindrats av den stora variationen av stammar av grupp A Streptokocker.
”Vi behöver desperat ett effektivt vaccin mot grupp A Streptokocker, eftersom det i slutändan kommer att vara den verkliga lösningen”, sade han. ”Det är den enda rimliga långsiktiga metoden för att kontrollera denna organism.”
Se även:
Jan 29 J Clin Microbiol abstract