Cosa si sa di lui?
Gli scienziati russi hanno scoperto il ceppo più pericoloso dell’agente eziologico della tubercolosi, che differisce dalle altre varianti per la sua elevata letalità. Tuttavia, questo ceppo non si trova quasi mai al di fuori della Repubblica di Buriazia, sebbene sia stato registrato più volte in altri luoghi. “Lenta.ru” racconta in dettaglio lo studio del ceppo dell’agente eziologico di una delle malattie più pericolose che hanno acquisito proporzioni pandemiche.Gli scienziati russi hanno scoperto il ceppo più pericoloso dell’agente eziologico della tubercolosi, che differisce dagli altri varianti ad alta mortalità. Tuttavia, questo ceppo non si trova quasi mai al di fuori della Repubblica di Buriazia, sebbene sia stato registrato più volte in altri luoghi. “Lenta.ru” racconta in dettaglio lo studio del ceppo patogeno di una delle malattie più pericolose che ha acquisito proporzioni pandemiche.
Malattia nascosta
L’agente eziologico della tubercolosi è il bacillo di Koch, o Mycobacterium tuberculosis, che colpisce non solo i polmoni, ma anche altri organi. L’infezione viene trasmessa da goccioline trasportate dall’aria quando si tossisce, si starnutisce o si sputa espettorato, ed è sufficiente inalare alcuni germi affinché il microbo si stabilizzi nel corpo. Si ritiene che circa un quarto della popolazione mondiale sia portatore di M.tuberculosis, ma non soffra di tubercolosi e non rappresenti un pericolo per gli altri. Tuttavia, ciascuna di queste persone ha una probabilità dal 5 al 15% di sviluppare un’infezione attiva. La Russia è tra i 22 paesi con la situazione meno favorevole nell’incidenza della tubercolosi e si colloca al terzo posto per numero di casi di forma farmacoresistente della malattia.
I ceppi di M.tuberculosis sono in grado di infettare diverse specie di mammiferi e presentarsi con sintomi diversi e patogenesi comune. I modelli sperimentali di infezione che utilizzano i topi vengono utilizzati per monitorare i cambiamenti nella virulenza di diversi ceppi. Gli studi sugli animali hanno mostrato differenze significative tra i ceppi di micobatteri e, sebbene i loro risultati non possano essere estrapolati direttamente all’uomo a causa delle differenze nella patogenesi nell’uomo e nei topi, hanno contribuito a migliorare la comprensione della patogenesi e della manifestazione della malattia.
Fatti sulla tubercolosi – guarda la galleria:
Varietà di Pechino
Il genotipo Beijing è il più studiato di tutti i lignaggi filogenetici di M.tuberculosis a causa della sua ampia distribuzione. I ceppi appartenenti a questo lignaggio si dividono in due sottolinee: ancestrale e moderna. Precedenti studi hanno dimostrato l’associazione di sottolinee con varie caratteristiche patologiche e cliniche che influenzano la trasmissione (trasmissibilità) di ceppi specifici nelle popolazioni umane. La diversità della virulenza in un modello murino è stata precedentemente dimostrata per diversi ceppi e linee di M.tuberculosis.
Il genotipo di Pechino è stato a lungo considerato geneticamente omogeneo, ma gli studi hanno dimostrato la diversità e alcuni sottotipi di esso hanno un significato clinico o epidemiologico. All’interno del genotipo Beijing, i suoi ceppi antichi e moderni differiscono per la virulenza, che dipende anche in parte dall’origine del ceppo.
Uno studio condotto in Brasile e Mozambico, paesi con una bassa prevalenza di ceppi di Pechino, ha mostrato che la linea moderna è altamente patogena, in contrasto con la linea ancestrale a bassa virulenza. Include il ceppo russo Beijing B0/W148, CAO (Central Asian Outbreak), Central Asian/Russian. Tuttavia, la virulenza delle varianti dell’antica sottolinea rimane piuttosto poco conosciuta. Il moderno sottolignaggio di Pechino è distribuito in tutto il mondo e comprende diversi ben noti cluster genetici epidemici o endemici. Al contrario, i primi ceppi antichi del genotipo Beijing sono rari al di fuori dell’Asia orientale.
Esperimento con il topo
I ricercatori hanno studiato la virulenza dei ceppi russi di M.tuberculosis appartenenti all’antica sottolinea di Pechino: le varianti 6691 (cluster 1071−32) da Omsk e 396 (cluster 14717−15) dalla Buriazia, così come il ceppo di riferimento H37Rv. Sono state effettuate due serie di esperimenti per studiare le proprietà patogene degli isolati di M. tuberculosis in modelli di crescita in vitro (in vitro) e in vivo su topi C57BL/6. Questi topi geneticamente modificati sono spesso usati come modelli di malattie umane. I tassi di crescita batterica sono stati valutati in vitro per 14 ceppi di M.tuberculosis. I ceppi sono stati isolati dal materiale respiratorio di pazienti con tubercolosi polmonare infiltrativa o fibroso-cavernosa.
Nella prima serie sono stati osservati 144 topi, 48 topi per ciascuno dei tre ceppi di M.tuberculosis studiati. Gli animali sono stati sacrificati in gruppi di sei topi nei giorni 1°, 3°, 7°, 14°, 21°, 28°, 60° e 120°. Quindi, è stata eseguita un’autopsia e sono stati prelevati campioni sterili di polmoni e milza per un’ulteriore coltivazione di micobatteri. La seconda serie consisteva di 60 topi, cioè 20 topi per linea. La morte naturale degli animali è stata registrata entro 200 giorni dall’infezione. Gli animali morti durante lo studio sono stati sottoposti ad autopsia con studio degli organi interni.
Carico letale
I ceppi studiati hanno recentemente attirato l’attenzione a causa della loro associazione sorprendentemente forte con la resistenza agli antibiotici e l’aumentata incidenza tra le popolazioni locali nella Russia asiatica. È stato notato che la maggiore virulenza dei moderni ceppi di Pechino era basata sulla loro capacità di causare gravi patologie polmonari e non su una maggiore crescita batterica nei polmoni. Allo stesso modo, in un altro studio russo, la carica batterica dopo l’infezione con i ceppi di Pechino era bassa.
I risultati mostrano le caratteristiche patogene sorprendentemente contrastanti di questi due cluster in termini di letalità e virulenza.
Si è scoperto che la versione Buryat ha portato alla morte di un gran numero di animali, nel corpo dei quali un’elevata carica batterica e significative patologie polmonari e è stata osservata anche la milza.
Questi risultati contraddicono studi precedenti, secondo i quali stress e patologia erano debolmente correlati tra loro.
Pertanto, la variante 14717-15 è il più mortale di tutti i genotipi russi di M.tuberculosis. I dati sulla migrazione di persone dalla Buriazia mostrano che 402.700 persone hanno lasciato la regione dall’inizio degli anni ’90 (su una popolazione di 985.900), trasferendosi in regioni più sviluppate. Questa situazione evidenzia la possibilità che questo ceppo si diffonda al di fuori della Buriazia a seguito di un massiccio esodo della popolazione. Nonostante ciò, il ceppo non è quasi mai registrato altrove, ad eccezione di rare sporadiche infezioni in Siberia e in Estremo Oriente, che però non si sono diffuse. Di conseguenza, questo ceppo ipervirulento e iperletale è diffuso in Buriazia e non viene trasmesso altrove.
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D’altra parte, un altro ceppo studiato 6691 di Omsk appartiene al cluster 1071−32 con multiresistenza ai farmaci ed è relativamente diffuso in diversi paesi dell’ex Unione Sovietica, ma è chiaramente visibile solo nella Siberia occidentale. Questa situazione conferma la teoria convenzionale secondo cui le mutazioni che promuovono la resistenza ai farmaci riducono la forma fisica e la virulenza.
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Molti ricercatori sono sempre più inclini a credere che l’era degli antibiotici stia gradualmente volgendo al termine e che le persone si ritroveranno nuovamente indifese contro infezioni pericolose e mortali, inclusa la tubercolosi. A complicare le cose, i batteri sono in grado di scambiare facilmente i geni attraverso il trasferimento orizzontale del DNA, conferendo loro resistenza ai farmaci. Gli antibiotici efficaci sono una delle risorse più preziose dell’umanità e possono rapidamente scarseggiare, quindi dovrebbe essere fatto ogni sforzo per rallentare la diffusione di ceppi resistenti.