ردیابی گسترش پاتوژن از رکود بزرگ تا به امروز

در یک مطالعه غیرمعمول جدید که شامل هزاران توالی باکتری در پنج قاره است، دانشمندان Bordetella pertussis – باکتری که باعث سیاه سرفه می‌شود – را که تکامل پاتوژن را پوشش می‌دهد و از سال 1935 در سراسر جهان گسترش می‌یابد، ردیابی کرده‌اند.

جدای از ایجاد اولین درک در نوع خود از باکتری، تجزیه و تحلیل نمونه های 23 کشور همچنین نشان می دهد که چگونه تغییرات در سیاست واکسن بر انواع گونه های B. pertussis تاثیر گذاشته است. تغییر از واکسن‌های DTP تمام سلولی به تلقیح‌های DtAP ظاهراً در چگونگی جهش و گسترش باکتری‌ها نقش داشته است.

نوشتن در پزشکی ترجمه علومیک تیم بین‌المللی به رهبری دانشمندان انستیتو پاستور در پاریس، تاکید می‌کند که تصور می‌شود مصونیت جمعیت در برابر هر عامل بیماری‌زایی، پویایی تکاملی آن عامل عفونی را هدایت می‌کند. و ایمنی انسان در برابر B. pertussis نمونه بارز این است که چگونه پاسخ ایمنی به آن به شکل‌گیری تغییرات ژنتیکی در گونه‌های مختلف باکتری و گسترش آنها در سطح جهانی کمک کرده است. با وجود واکسیناسیون، این باکتری همچنان سالانه باعث مرگ 160000 سیاه سرفه در سراسر جهان می شود.

دکتر Noémie Lefrancq “این کار نمای دقیقی از قدرت ساختار فضایی و سرعت گسترش جغرافیایی برای یک پاتوژن ارائه می دهد که مسئول ده ها هزار مرگ در هر سال است، و نشان می دهد که چگونه گسترش B. سیاه سرفه یک موضوع به هم پیوسته در سطح جهانی است.” و همکاران در مجله ادعا می کنند.

یافته‌های این مطالعه دارای پیامدهای قوی برای مدیریت سیاه سرفه است و با توضیح اینکه چگونه ایمنی جمعیت انسان می‌تواند بر تنوع ژنتیکی پاتوژن‌ها تأثیر بگذارد، به یک سؤال اصلی در تحقیقات بیماری‌های عفونی می‌پردازد.

Lefrancq و همکارانش به دنبال تعریف محرک‌های اصلی بودند که بر گسترش و تکامل سویه‌های B. pertussis از زمان رکود بزرگ تأثیر گذاشته‌اند. محققان با بررسی 3344 توالی کل ژنوم B. سیاه سرفه از 23 کشور در پنج قاره، از سال 1935 شروع کردند. آنها به طور متوسط ​​28.1 زنجیره انتقال را در مناطق محلی شناسایی کردند و مشاهده کردند که سویه های خاصی از این باکتری 5 تا 10 سال طول کشید. به طور همگن در سراسر اروپا و ایالات متحده پخش شده است.

اولین واکسن سیاه سرفه در دهه 1940 معرفی شد و از کل باکتری ساخته شد، از این رو به آن واکسن تمام سلولی می گویند. شکلی که برای چندین دهه مورد استفاده قرار گرفت واکسن DPT – دیفتری، سیاه سرفه، کزاز – بود که مصونیت طولانی‌مدت را در برابر B. pertussis ایجاد کرد.

مشکل اجزای سیاه سرفه تمام سلولی واکسن، تمایل آن به ایجاد تب، و البته به ندرت، تشنج در برخی از نوزادان بود. در دهه 1980، والدین خشمگین آمریکایی واکسن DTP را به دلیل آسیب رساندن به فرزندانشان سرزنش کردند. شکایت های آنها چندین شرکت داروسازی را مجبور به ترک تجارت واکسن کرد. علت این واکنش نامطلوب در یک محرک قوی سیستم ایمنی به نام اندوتوکسین بود که در غشای سلولی باکتری سیاه سرفه وجود دارد.

سپس یک نسخه جدیدتر “بی سلولی” از شات برای اولین بار در دهه 1990 ساخته و اجرا شد. مشکل تلقیح سلولی، بخشی از واکسن به نام DtAP – دیفتری، کزاز و سیاه سرفه بدون سلول – این است که قسمت سیاه سرفه به اندازه جزء سیاه سرفه در واکسن DPT قدیمی دوام ندارد. کودکان پس از واکسیناسیون دچار سیاه سرفه شده اند.

علاوه بر این، تغییر واکسن سیاه سرفه از تمام سلولی به واکسن‌های بدون سلولی در پایان قرن بیستم منجر به افزایش سویه‌های مقاوم B. pertussis شد که فاقد pertactin – یک عامل بیماری‌زایی است. پیدایش این سویه مقاومت سایر اشکال باکتری را کاهش داده است، پیشرفتی که دانشمندان مستقیماً در سیاست‌های واکسیناسیون سیاه سرفه دنبال می‌کنند.

Lefrancq نوشت: “یافته های ما نقش سیاست واکسن را در تغییر تنوع محلی یک پاتوژن که مسئول 160000 مرگ در سال است، برجسته می کند.” مانند سایر پاتوژن ها، فعل و انفعالات رقابتی بین سویه های Bordetella pertussis باعث ایجاد خطر عفونت می شود.

سیاه سرفه یک بیماری تنفسی جدی و گاهی کشنده است که افراد را در هر سنی تحت تاثیر قرار می دهد، اما به ویژه در میان نوزادان کشنده است. به گفته مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های ایالات متحده، باکتری‌ها به اکستنشن‌های ریز مو مانند پوشاننده سیستم تنفسی فوقانی – مژک – متصل می‌شوند و سموم آسیب‌رسان به مژک را آزاد می‌کنند که می‌تواند منجر به تورم راه‌های هوایی شود.

بزرگسالان مبتلا دچار سرفه‌های هکری مداوم می‌شوند که تکان دادن آن دشوار است، اما می‌توانند باکتری‌ها را در آئروسل‌ها به کودکان و نوزادان منتقل کنند. ممکن است نوزادان اصلاً سرفه نداشته باشند، اما در عوض، برای نفس کشیدن دچار مشکل می شوند و حتی ممکن است نفس خود را متوقف کنند. در دوران قبل از واکسن، سیاه سرفه یک عفونت جدی دوران کودکی و عامل مرگ بود.

با وجود اجرای برنامه های جدید واکسن سیاه سرفه، B. سیاه سرفه همچنان تهدیدی برای سلامت جهانی است. انتقال این باکتری در چند دهه گذشته افزایش یافته است. و در حالی که سیستم‌های نظارتی بینش‌هایی را درباره گسترش باکتری ارائه کرده‌اند، تحقیقات جدید Lefrancq و همکارانش نشان می‌دهد که اجرای برنامه‌های واکسیناسیون منجر به تغییراتی در ژنوتیپ‌های سویه‌های در گردش شده است، کشفی که پیامدهای بالقوه‌ای برای سیاست‌های بهداشت عمومی دارد.

© 2022 Science X Network