Streptococcus der Gruppe B: Die versteckte Gefahr
Versteh Group B Streptococcus und die steigenden Infektionen.
Veronica Kovacec, Sabrina Di Gregorio, Mario Pajon, Uzma Basit Khan, Tomas Poklepovich, Josefina Campos, Chiara Crestani, Stephen D. Bentley, Dorota Jamrozy, Marta Mollerach, Laura Bonofiglio
― 6 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Zunahme von GBS-Infektionen
- Behandlungsmöglichkeiten
- Zunahme von Resistenzen
- Impfstoffe in Entwicklung
- Prophagen: Die bakteriellen Sidekicks
- Die Studie zu GBS in Argentinien
- Probenentnahmen
- Genomische Analyse
- Ergebnisse zu Kapseltypen und Abstammung
- Die Rolle der Prophagen
- Virulenzfaktoren und Antibiotikaresistenz
- Multiple Antibiotikaresistenz
- Fazit: Die Notwendigkeit fortlaufender Überwachung
- Originalquelle
- Referenz Links
Streptococcus der Gruppe B, oft GBS oder Streptococcus agalactiae genannt, ist ne Art von Bakterien, die ganz friedlich im menschlichen Körper leben kann. Man findet sie oft in den Därmen und im Harntrakt, ohne Schaden zu verursachen. Aber dieser harmlose Mieter kann zum Ärgernis werden, besonders für Neugeborene und bestimmte Erwachsene.
GBS ist ein grosses Problem, weil es die häufigste Ursache für schwere Infektionen bei Neugeborenen ist, einschliesslich Sepsis und Meningitis. Es kann auch eine Lungenentzündung bei Säuglingen verursachen. Die meisten neuen Eltern würden lieber mit Windelunfällen kämpfen, als mit bakteriellen Infektionen, deshalb ist es wichtig zu verstehen, wie GBS funktioniert.
Zunahme von GBS-Infektionen
In den letzten Jahren sind GBS-Infektionen angestiegen, nicht nur bei Babys, sondern auch bei älteren Erwachsenen und Leuten mit gesundheitlichen Problemen. Es scheint, als würde GBS sich ziemlich wohlfühlen in seiner Rolle als Störenfried. Bestimmte Faktoren, wie älter zu sein oder Erkrankungen wie Diabetes oder Krebs zu haben, können das Risiko von GBS-Infektionen bei Erwachsenen erhöhen.
Behandlungsmöglichkeiten
Das Hauptmedikament zur Behandlung von GBS-Infektionen ist Penicillin. Es ist wie der Superheld unter den Antibiotika. Wenn Penicillin nicht geht—weil einige Leute allergisch sind—könnten Ärzte auf andere Antibiotika wie Makrolide oder Lincosamide zurückgreifen. Für hartnäckigere Fälle, in denen das nicht funktioniert, gibt's Vancomycin, aber das wird für besondere Anlässe aufgehoben, sozusagen wie der Reserve-Sekt für Silvester.
Zunahme von Resistenzen
In einer alarmierenden Wendung können Bakterien Resistenzen gegen diese Antibiotika entwickeln, was die Behandlung von Infektionen erschwert. Im Laufe der Jahre ist GBS gegenüber mehreren Antibiotika resistent geworden. Es ist so, als würden die Bakterien eine Party schmeissen und keinen reinlassen. Diese wachsende Resistenz steht in engem Zusammenhang mit der Ausbreitung gefährlicherer GBS-Stämme, die als multiresistente Klone bezeichnet werden.
Impfstoffe in Entwicklung
Momentan gibt's keine zugelassenen Impfstoffe zur Vorbeugung von GBS-Infektionen, sehr zur Enttäuschung von Gesundheitsexperten überall. Allerdings sind Forscher fleissig dabei, Impfstoffe zu entwickeln, die auf bestimmte GBS-Typen abzielen. Der Erfolg dieser Impfstoffe hängt davon ab, wie gut sie die verschiedenen Typen abdecken können, die in einer bestimmten Gegend zirkulieren.
Um ein besseres Verständnis für die GBS-Diversität zu bekommen, wurde eine internationale Gruppe namens Juno gegründet. Die untersuchen GBS aus der ganzen Welt, um seine Variationen und das Verhalten dieser Bakterien zu verstehen.
Prophagen: Die bakteriellen Sidekicks
Innerhalb von GBS gibt's Entitäten, die Prophagen genannt werden. Das sind im Grunde genommen DNA-Stücke, die Bakterien helfen können, sich weiterzuentwickeln. Sie können neue genetische Eigenschaften hinzufügen, die GBS helfen könnten, besser zu überleben und virulenter zu werden. Es wird gesagt, dass bis zu 20% mancher bakteriellen Genome aus diesen kleinen Sidekicks bestehen.
Viele krankheitserregende Bakterien tragen mehr von diesen prophagenbezogenen Genen, was auch bei GBS festgestellt wurde. Tatsächlich deuten Studien darauf hin, dass einige dieser Prophagen von Tieren stammen und mit dem Anstieg bestimmter GBS-Stämme, die Krankheiten bei Säuglingen und Erwachsenen verursachen, in Verbindung stehen könnten.
Die Studie zu GBS in Argentinien
In einer aktuellen Untersuchung haben Forscher die Präsenz von Prophagen in GBS, das aus verschiedenen Quellen in Argentinien isoliert wurde, untersucht. Sie sammelten Proben aus verschiedenen Gesundheitszentren im ganzen Land und analysierten die genetische Vielfalt der GBS-Stämme.
Probenentnahmen
Im Rahmen einer nationalen Studie sammelten sie GBS-Proben von Patienten mit invasiven Infektionen, Harnwegsinfektionen und sogar von schwangeren Frauen. Am Ende hatten sie einen Datensatz von 450 Isolaten, wobei sie sich auf 365 für eine detaillierte Analyse konzentrierten.
Diese umfassende Studie umfasste Proben von Säuglingen, Kindern und Erwachsenen, die alle zum besseren Verständnis des Verhaltens von GBS in unterschiedlichen Situationen beitrugen.
Genomische Analyse
Um die Bakterien weiter zu untersuchen, führten die Forscher eine vollständige Genomsequenzierung durch. Sie verwendeten spezielle Software und Datenbanken, um die genetische Zusammensetzung der GBS-Stämme zu analysieren. Dadurch erhielten sie einen detaillierten Überblick über die Kern-Gene und konnten einen Stammbaum der Bakterien erstellen.
Die Forscher konzentrierten sich auch auf Kapseltypen, die wichtig sind, um GBS-Stämme zu identifizieren. Diese Klassifizierung hilft dabei zu verstehen, wie hoch das Potenzial für Krankheiten bei verschiedenen GBS-Typen ist.
Ergebnisse zu Kapseltypen und Abstammung
Die Ergebnisse zeigten mehrere interessante Muster. Bestimmte Kapseltypen waren signifikant mit spezifischen GBS-Abstammungen assoziiert, wobei CC23 und CC12 die dominantesten in Argentinien waren. Diese Abstammungen waren ähnlich den GBS-Stämmen, die in anderen Teilen der Welt gefunden wurden, was zeigt, dass GBS nicht nach Geografie differenziert—es geht nur ums Überleben.
Interessanterweise tauchten einige Stämme auf, die als nicht-typisierbar eingestuft wurden, was bedeutet, dass sie nicht leicht in bekannte Typen eingeordnet werden konnten. Das wirft Fragen zu ihrer potenziellen Virulenz und der Wirksamkeit von Impfstoffen auf, die auf spezifische Typen abzielen.
Die Rolle der Prophagen
In ihrer Analyse fanden die Forscher insgesamt 454 Prophagen in den GBS-Genomen. Die meisten Stämme hatten einen oder zwei Prophagen, während einige bis zu vier trugen. Die Assoziation zwischen der Präsenz von Prophagen und GBS-Abstammungen war ebenfalls bemerkenswert und deutet darauf hin, dass bestimmte Prophagen in spezifischen Abstammungen häufiger vorkommen könnten.
Diese Informationen könnten potenziell die zukünftige Impfstoffentwicklung leiten und Einblicke geben, wie GBS-Stämme sich entwickeln und anpassen.
Antibiotikaresistenz
Virulenzfaktoren undDie Forscher untersuchten auch die Virulenzfaktoren von GBS und identifizierten mehrere Gene, die zur Fähigkeit beitragen, Krankheiten zu verursachen. Interessanterweise wurden Antibiotikaresistenzfaktoren in einer signifikanten Anzahl der Isolate gefunden. Etwa 90% der Genome trugen Gene, die Resistenz gegen mindestens eine Antibiotikaklasse verleihen.
Das hebt ein ernstes Gesundheitsproblem hervor. Mit immer mehr Stämmen, die Resistenzen entwickeln, wird es dringend, die genetischen Grundlagen hinter dieser Resistenz zu verstehen.
Multiple Antibiotikaresistenz
Darüber hinaus trugen einige Stämme Resistenzen gegen mehrere Antibiotikaklassen. Diese Multiresistenz ist alarmierend und betont die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung der in der Bevölkerung zirkulierenden GBS-Stämme.
Fazit: Die Notwendigkeit fortlaufender Überwachung
Die Analyse von GBS in Argentinien liefert wertvolle Informationen über die Struktur der Bevölkerung dieses Bakteriums. Sie unterstreicht die Bedeutung fortlaufender Forschung zur Überwachung von GBS-Infektionen, besonders da die Antibiotikaresistenz weiter steigt.
Mit einem besseren Verständnis des Verhaltens von GBS, der Virulenzfaktoren und der Resistenzmuster können Forscher und Gesundheitsfachleute zusammenarbeiten, um effektive Präventionsstrategien zu entwickeln, einschliesslich Impfstoffen, die Leben retten könnten.
Am Ende, auch wenn GBS wie nur ein weiteres Bakterium erscheinen mag, macht seine Fähigkeit, sich anzupassen und ernsthafte Infektionen zu verursachen, es zu einem wichtigen Akteur in der Welt der Infektionskrankheiten. Also bleib informiert, denn Wissen ist Macht—besonders, wenn es darum geht, deine Kleinen sicher und gesund zu halten!
Originalquelle
Titel: Genomic Characterisation of Group B Streptococcus from Argentina: Insights into Prophage Diversity, Virulence Factors and Antibiotic Resistance Genes
Zusammenfassung: Group B Streptococcus (GBS) is a commensal bacterium that can cause severe infections in infants and adults with comorbidities. Resistance and reduced susceptibility to antibiotics is continually on the rise, and vaccines remain in-development. Prophages have been reported to contribute to GBS evolution and pathogenicity. However, no studies are available to date on prophage contribution to the epidemiology of GBS isolates from humans in South America. In the context of an Argentinian multicentric study, we had previously phenotypically characterised 365 human GBS isolates from invasive disease, urinary infections and maternal colonisation. These isolates had been whole genome sequenced and their prophage presence bioinformatically determined. In this study, we genomically characterised the isolates and analysed the prophage content in the context of the epidemiological data. The phylogenetic analysis of the 365 genomes with 103 GBS from public databases revealed that Argentinian GBS were related to isolates from around the world. The most prevalent lineages, independently of the isolate source, were CC23/Ia and CC12/Ib. Genes encoding virulence factors involved in immune response evasion, tissue damage and adherence to host tissues and invasion were found in all of the genomes in accordance with previously described lineage distribution. According to the prevalent capsular types and the distribution of specific virulence factors in Argentinian GBS, over 95% coverage would be expected from the vaccines currently under development. Antibiotic resistance determinants (ARDs) to at least one antibiotic class were found in 90% of the genomes, including novel mutations in pbp2x, while more than 15% carried ARDs to 3 or more classes. GBS collected from urinary infections carried a significantly higher proportion of ARDs to multiple antibiotic classes than the rest of the isolates. A total of 454 prophages were found among the 468 genomes analysed, which were classified into 23 prophage types. Prophage presence exhibited variations based on GBS clonal complex and capsular type. A possible association between an increased GBS pathogenicity and the carriage of prophages with integrase type GBSInt8 and/or the presence of genes that encode the Phox Homology domain has been observed. The highest prevalence of prophages per genome was found in lineages CC17/III and CC19/III, while the lowest amount was observed in CC12/Ib. Overall, the highest density of prophages, virulence factors and ARDs determinants was found in CC19 isolates, mostly of capsular type III, independently of the isolates source. This is the first analysis of the human-associated GBS population in South America based on whole genome sequencing data, which will make a significant contribution to future studies on the global GBS population structure. Data summarySupplementary results and figures can be found in Supplementary Material 1. Supplementary tables can be found in Supplementary Material 2. All datasets analysed in this study are detailed in the Supplementary Materials. Metadata about the genomes analysed can be found in the microreact project created for this study: https://microreact.org/project/gbs-pangenomic-analysis. Impact statementIn Latin America studies on the epidemiology of Group B Streptococcus (GBS) are scarce, especially those describing clonal complex and serotype distribution, and the role of prophages in GBS epidemiology has not been studied. This article addresses the first genomic characterisation of the human-isolated GBS population in Latin America based on whole genome sequencing data, with special focus on the analysis of prophage content. We determine the clonal complex and serotype distribution of 365 GBS isolates collected from clinical samples in an Argentinian multicenter study and analyse the presence of prophages and virulence and antibiotic resistance determinants in the context of the epidemiological data. Through these analyses, we were able to determine how GBS population structure in Argentina differs from other parts of the world and to predict the potential coverage of the in-development GBS vaccines. We also found a possible association between the carriage of certain types of prophages and an increased GBS pathogenicity. In the context of increased global efforts to develop new strategies to prevent GBS infections through vaccine development, this study makes a significant contribution to our understanding of the global GBS population structure.
Autoren: Veronica Kovacec, Sabrina Di Gregorio, Mario Pajon, Uzma Basit Khan, Tomas Poklepovich, Josefina Campos, Chiara Crestani, Stephen D. Bentley, Dorota Jamrozy, Marta Mollerach, Laura Bonofiglio
Letzte Aktualisierung: 2024-12-23 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629649
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629649.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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