百日咳细菌:追踪病原体从大萧条到现在的传播

百日咳
百日咳博德氏菌革兰氏染色。信贷:疾病预防控制中心

在一项涉及五大洲数千个细菌序列的不同寻常的新研究中,科学家们追踪了百日咳博德氏菌——一种引起百日咳的细菌——覆盖了病原体的进化过程,并从1935年开始在全球传播。

除了对这种细菌产生前所未有的了解外,对来自23个国家的样本的分析还说明了疫苗政策的变化如何影响了各种百日咳杆菌菌株。从全细胞百白破疫苗到百白破疫苗接种的转变显然对细菌的突变和传播起了作用。

写在科学转化医学巴黎巴斯德研究所的科学家们领导的一个国际研究小组强调,人们对任何病原体的免疫力被认为是驱动这种传染性病原体进化的动力。人类对百日咳百日咳的免疫力就是一个很好的例子它帮助形成了各种细菌菌株的遗传变化,并在全球传播。尽管接种了疫苗,但这种细菌每年仍导致全球16万人死于百日咳。

Noémie Lefrancq博士及其同事在杂志中断言:“这项工作提供了一种每年导致数万人死亡的病原体的空间结构强度和地理传播速度的详细观点,突出了百日咳杆菌的传播是一个全球相互关联的问题。”

该研究的发现对百日咳的管理具有强大的意义,并通过解释人类种群免疫如何影响病原体的遗传多样性,解决了传染病研究中的一个核心问题。

Lefrancq和他的同事试图确定大萧条以来影响百日咳杆菌菌株传播和进化的主要驱动因素。研究人员从1935年开始,从五大洲23个国家的3344个百日咳杆菌全基因组序列进行了检测。他们在次国家区域内确定了平均28.1个传播链,并观察到细菌的特定菌株花了5到10年的时间在欧洲和美国均匀传播。

第一个百日咳疫苗是在20世纪40年代引进的,是由整个细菌制成的,因此被称为全细胞疫苗。使用了几十年的形式是白喉、百日咳、破伤风三联疫苗,它促进了对百日咳的长期免疫。

疫苗的全细胞百日咳成分的一个问题是,它容易引起发烧,而且在一些婴儿中,虽然很少引起癫痫。在20世纪80年代,愤怒的美国父母指责百白破疫苗伤害了他们的孩子。他们的诉讼迫使几家制药公司退出了疫苗业务。不良反应的起因被追查到一种被称为内毒素的强效免疫系统刺激物,它包含在百日咳细菌的细胞膜中。

一种更新的“脱细胞”疫苗随后在20世纪90年代被开发并首次使用。无细胞接种是白喉、破伤风和无细胞百日咳疫苗的一部分,它的问题是,百日咳部分不如旧的百日咳疫苗中的百日咳部分持久。儿童在接种疫苗后出现百日咳。

此外,在20世纪末,从全细胞百日咳疫苗到非细胞百日咳疫苗的转变导致了缺乏pertactin(一种毒力因子)的耐寒百日咳杆菌菌株的增加。这种菌株的出现降低了其他形式细菌的耐受性,科学家直接将这一进展追溯到百日咳疫苗政策。

Lefrancq写道:“我们的发现强调了疫苗政策在改变一种每年造成16万人死亡的病原体的地方多样性方面的作用。”“与其他病原体一样,百日咳博德特拉菌菌株之间的竞争性相互作用会增加感染风险。”

百日咳是一种严重的、有时是致命的呼吸道疾病,影响所有年龄的人,但在婴儿中尤其致命。据美国疾病控制与预防中心称,这种细菌附着在上呼吸道系统纤毛上,并释放破坏纤毛的毒素,导致气道肿胀。

受感染的成年人会持续咳嗽,很难摆脱,但他们可以通过气溶胶将细菌传给儿童和婴儿。婴儿可能根本不会咳嗽,而是呼吸困难,甚至可能停止呼吸。在疫苗出现之前的时代,百日咳是一种严重的儿童感染和死亡原因。

尽管推出了新的百日咳疫苗,但百日咳仍然对全球健康构成威胁项目。在过去的几十年里,这种细菌的传播已经攀升。虽然监控系统提供了洞察Lefrancq和同事的新研究表明,疫苗接种计划的实施导致了流行菌株基因型的转变,这一发现对公共卫生政策具有潜在的影响。


进一步探索

百日咳正在进化,可以打败抗生素,可能还有疫苗

更多信息:Noémie Lefrancq等,全球空间动态和疫苗诱导的百日咳博德氏菌适应度变化,科学转化医学(2022)。DOI: 10.1126 / scitranslmed.abn3253
期刊信息: 科学转化医学

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引用:百日咳细菌:追踪病原体从大萧条到现在(2022年5月30日)的传播,从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-05-whooping-bacteria-tracking-pathogen-great.html检索到2022年5月31日
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