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B群ストレプトコッカス:隠れた脅威

グループBストレプトコッカスとその感染の増加について理解しよう。

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

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GBS:増え続ける危険 GBS:増え続ける危険 に影響を与えてる。 B群連鎖球菌感染が増加中で、新生児や大人
目次

グループBストレプトコッカス、通称GBSまたはストレプトコッカス・アガラクティエは、人間の体内で平和に暮らすバクテリアの一種だよ。通常は腸や尿路にいて、害を与えないんだけど、この無害な住人がトラブルメーカーになることもある。特に新生児や特定の大人にはね。

GBSは新生児における重篤な感染症、特に敗血症や髄膜炎の主な原因だから、かなりの懸念事項なんだ。赤ちゃんに肺炎を引き起こすこともあるし、ほとんどの新しい親はバイ菌感染よりもおむつのトラブルを処理したいと思うから、GBSのことを理解するのはめっちゃ大事だよ。

GBS感染の増加

最近、GBS感染が増加しているんだ。赤ちゃんだけじゃなくて、高齢者や健康問題のある人にもね。GBSはちょっとトラブルメーカーとしての役割に慣れすぎちゃってるみたい。高齢だったり、糖尿病や癌のような病状があると、成人のGBS関連感染のリスクが高まっちゃう。

治療オプション

GBS感染の主な治療薬はペニシリンなんだ。抗生物質の世界では、まさにスーパーヒーローみたいな存在だね。ペニシリンが使えない場合(アレルギーの人もいるからさ)、医者はマクロライドやリンコサミドなどの他の抗生物質に目を向けるかも。もっと頑固なケースではバンコマイシンを使うこともあるけど、これは特別な場合に取っておく、ちょうどニューイヤーイブのためのシャンパンみたいなもんだ。

抗生物質耐性の増加

驚くべきことに、バクテリアはこれらの抗生物質に対して耐性を発達させちゃって、感染の治療が難しくなってるんだ。これまでの年月で、GBSは何種類かの抗生物質に対して耐性を持つようになった。それはまるでバクテリアがパーティーを開いて、誰も入れさせないみたいな感じ。この耐性の増加は、より危険なGBS株、つまり多剤耐性クローンの拡散とも関係があるみたい。

開発中のワクチン

現在、GBS感染を予防するための承認されたワクチンはないんだ。これは全国の医療専門家たちを残念がらせているけど、研究者たちは特定のGBSタイプをターゲットにしたワクチンの開発に取り組んでいるよ。このワクチンの成功は、その地域で循環している異なるタイプをどれだけカバーできるかにかかってる。

GBSの多様性をよりよく理解するために、「ジュノ」という国際的なグループが結成されたんだ。彼らは世界中のGBSを研究して、そのバリエーションやバクテリアの挙動を理解しようとしている。

プロファージ:バクテリアのサイドキック

GBSの内部には、プロファージとして知られる存在がある。これは基本的に、バクテリアの進化を助けるDNAの一部なんだ。新しい遺伝的特性を追加できるから、GBSがより生存しやすく、より病原性が強くなる可能性があるんだって。あるバクテリアのゲノムの20%までがこれらの小さなサイドキックで構成されていると言われているよ。

多くの病原性バクテリアは、これらのプロファージ関連遺伝子を多く持っていて、GBSでもその傾向が見られるんだ。実際、研究によると、これらのプロファージのいくつかは動物由来で、新生児や大人に病気を引き起こす特定のGBS株の増加に関係している可能性があるんだ。

アルゼンチンにおけるGBSの研究

最近、研究者たちはアルゼンチンのさまざまなソースから分離したGBSにおけるプロファージの存在を調査したんだ。彼らは国内の異なる医療センターからサンプルを集めて、GBS株の遺伝的多様性を分析したよ。

サンプル収集

全国的な研究の過程で、侵襲性感染症、尿路感染症、妊婦からGBSサンプルを集めたんだ。結果として450の分離株データセットを得て、そのうち365の詳細な分析に焦点を当てたよ。

この包括的な研究には、赤ちゃん、子供、大人からのサンプルが含まれていて、GBSがさまざまな状況でどう振る舞うかをよりよく理解するのに役立ってる。

ゲノム分析

バクテリアをさらに研究するために、研究者たちは全ゲノム配列決定を行ったんだ。専門のソフトウェアやデータベースを使ってGBS株の遺伝的構成を分析したことで、コア遺伝子の詳細な概要が得られて、バクテリアの系譜を構築することができたよ。

研究者たちはまた、GBS株を特定するのに重要なカプセル型に注目した。この分類は、異なるGBSタイプによる病気の潜在能力を理解するのに役立つんだ。

カプセル型と系譜に関する発見

発見された結果はいくつかの興味深いパターンを示している。特定のカプセル型が特定のGBS系譜と有意に関連していて、アルゼンチンではCC23とCC12が最も優勢だったんだ。これらの系譜は世界の他の地域で見られるGBS株と似ていて、GBSは地理に関係なく生存にこだわるってことがわかるね。

興味深いことに、分類できない株も現れて、簡単に既知の型にグループ化できないってわかった。これが彼らの潜在的な病原性や特定の型を対象にしたワクチンの効果に関する疑問を引き起こしてる。

プロファージの役割

分析の結果、GBSのゲノム全体で454のプロファージが見つかったんだ。ほとんどの株は1つか2つのプロファージを持っていて、中には4つまで持っているものもあったよ。プロファージの存在とGBS系譜との関連も注目に値する結果で、特定の系譜で特定のプロファージがより一般的であるかもしれないことを示唆している。

この情報は、将来のワクチン開発を導く手助けになるかもしれなくて、GBS株がどのように進化し適応していくかについての洞察を与えてくれるんだ。

病原性決定因子と抗生物質耐性

研究者たちはGBSの病原性因子も調査して、病気を引き起こす能力に寄与するいくつかの遺伝子を特定したんだ。興味深いことに、抗生物質耐性決定因子が多くの分離株に見つかった。約90%のゲノムが少なくとも1つの抗生物質クラスに耐性を与える遺伝子を保持しているんだ。

これは深刻な公衆衛生の懸念を浮き彫りにしている。耐性を持つ株が増えている中で、この耐性の背後にある遺伝的基盤を理解することが急務なんだ。

多剤耐性

さらに、一部の株は複数の抗生物質クラスに耐性を持っていた。こうした多剤耐性は驚くべきことで、人口に循環するGBS株の継続的な監視の必要性を強調しているよ。

結論:継続的な監視の必要性

アルゼンチンにおけるGBSの分析は、このバクテリアの集団構造の理解に貴重な情報を提供してる。GBS感染を監視するための研究を継続する重要性を強調していて、特に抗生物質耐性が増加し続けている中ではもっと重要だね。

GBSの行動、病原性因子、耐性パターンをよりよく理解することで、研究者や医療専門家が共同で効果的な予防戦略、特に命を救うかもしれないワクチンを開発できるようになるんだ。

最終的には、GBSはただのバクテリアのように見えるかもしれないけど、その適応能力や重篤な感染を引き起こす能力は、感染症の世界で重要な役割を果たしているんだ。だから、しっかり情報を得て、知識は力だってことを忘れないで。特に子供たちを安全で健康に保つためにね!

オリジナルソース

タイトル: Genomic Characterisation of Group B Streptococcus from Argentina: Insights into Prophage Diversity, Virulence Factors and Antibiotic Resistance Genes

概要: 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.

著者: 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

最終更新: Dec 23, 2024

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629649

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.20.629649.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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