Analyse liefert neue Beweise für einen weltweiten Anstieg von Infektionen mit Streptokokken der Gruppe A

Streptokokken der Gruppe A (Streptokokken A) sind eine häufige Bakterienart, die typischerweise Halsentzündungen und Scharlach verursacht. Obwohl die meisten Infektionen mild verlaufen, können Streptokokken A in seltenen Fällen invasive Infektionen auslösen, die tödlich verlaufen können.

Zwischen 2022 und 2023 verzeichneten Gesundheitsdienste weltweit einen Anstieg schwerer invasiver Streptokokken-A-Infektionen, nachdem die Pandemiebeschränkungen aufgehoben wurden. Eine neue Studie von Wissenschaftlern des Imperial College London und von Public Health England bestätigt, dass eine Variante des Bakteriums namens M1UK maßgeblich zu diesem Anstieg beigetragen hat.

M1-Stämme verursachen bekanntermaßen invasivere Infektionen als andere Streptokokken-A-Typen. Obwohl die Variante erstmals in Großbritannien identifiziert und sequenziert wurde, wurde M1UK kürzlich mit einer Zunahme schwerer Infektionen in Europa, Australien, Nordamerika und Japan nach der Aufhebung der Pandemiebeschränkungen in Verbindung gebracht. Sie wurde auch in Südamerika, Neuseeland und Taiwan nachgewiesen.

Die geringe Anzahl an Streptokokken-A-Infektionen während der Pandemie hat die Bevölkerung, insbesondere Kinder, wahrscheinlich besonders anfällig für diese Infektionen gemacht, was zum Anstieg der Fälle in vielen Ländern beigetragen hat.

In einer neuen Studie zur Genetik von M1UK, die in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, präsentieren Wissenschaftler neue Daten darüber, wann die Variante erstmals auftrat und wie sie im Vergleich zu anderen Stämmen abschneidet.

Globale Verbreitung und mögliche Einschleppungsereignisse von M1UK- und intermediären Populationen. A. Phylogenetischer Stammbaum von 2.364 M1UK- und intermediären Stämmen, weltweit gesammelt von März 2005 bis Juli 2023. B. Vereinfachter Übertragungsstammbaum, erstellt mit PastML, der den Ort des ursprünglichen epidemischen Ursprungs der M1UK-Linien und intermediären Populationen zeigt. C. Geschätzte effektive Populationsgröße (Ne) von M1UK in Großbritannien im Zeitverlauf. Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-47929-7

Durch genetische Sequenzierung von Patientenproben und Computermodellierung fanden sie heraus, dass M1UK wahrscheinlich um das Jahr 2008 herum auftrat und ab 2010 allmählich zunahm.

Im Vergleich zu früheren M1-Stämmen, die in den letzten 40 Jahren relativ unverändert geblieben sind, produziert M1UK mehr Toxine, die Scharlach verursachen.

Professor Shiranee Sriskandan von der Abteilung für Infektionskrankheiten des Imperial College London, die die Studie zusammen mit Kollegen der UKHSA leitete, sagte: „Bakterien entwickeln sich im Laufe der Zeit weiter, und da Streptokokken der Gattung A ein rein menschlicher Erreger sind, erleiden sie genetische Veränderungen, wenn sie sich in der Bevölkerung ausbreiten. Die meisten Varianten kommen und gehen im Laufe der Zeit, aber M1UK scheint sich mittlerweile in Großbritannien und anderen Ländern gut etabliert zu haben. Ob dies langfristig so bleiben wird, ist ungewiss.“

Genetische Vorgeschichte

Mithilfe einer Suche in globalen Genomdatenbanken zeigte das Team, dass zum Zeitpunkt der Erstentdeckung von M1UK in Großbritannien im Jahr 2019 nur zwei M1UK-Stämme aus Genomsequenzen außerhalb Großbritanniens identifiziert werden konnten. Spätere Analysen aus anderen Ländern, die sich mit veränderten Trends bei Streptokokken-A-Infektionen (einschließlich invasiver Infektionen) befassten, zeigen jedoch, dass M1UK mittlerweile in mehr als zehn Ländern weltweit vorkommt und sich nach der Pandemie in einigen Fällen zum dominanten Stamm entwickelt hat.

Die Analyse verdeutlicht auch einen Flaschenhalseffekt: Streptokokken-A-Infektionen gingen während der COVID-19-Pandemie zurück, zeitgleich mit weitverbreiteten Social-Distancing-Maßnahmen und Lockdowns. Danach verbreitete sich M1UK jedoch rasch in Großbritannien, was 2022 zu einem deutlichen Anstieg von Scharlach und invasiven Streptokokken-A-Infektionen führte.

Den Forschern zufolge könnte die verringerte Übertragung von Streptokokken der Gattung A während der Pandemie zwar zu einer Schwächung der Immunität der Bevölkerung geführt haben, doch ihre Arbeit hebt genetische Merkmale von M1UK hervor, die auf einen Überlebensvorteil gegenüber anderen Stämmen hindeuten. Dadurch kann sich der Virus leichter ausbreiten und möglicherweise schwerere Erkrankungen verursachen. Es ist möglich, dass eine erhöhte Immunität der Bevölkerung gegen den M1UK-Stamm die Entstehung anderer Stämme begünstigt.

Professor Sriskandan, auch klinischer Direktor des Zentrums für die Biologie bakterieller Resistenz, fügte hinzu: „Wir wissen zwar mittlerweile, dass die M1UK-Variante für den deutlichen Anstieg der Fälle im letzten Winter verantwortlich war, dieser ereignete sich jedoch zu einer ungewöhnlichen Jahreszeit, zeitgleich mit Atemwegsviren und Winterstress, die sich auf den Schweregrad auswirkten. Letztendlich sind die Spitzenwerte, die wir zu unterschiedlichen Zeiten weltweit beobachten, wahrscheinlich auf eine verminderte Immunität gegen bestimmte Atemwegserreger, insbesondere Streptokokken A, zurückzuführen. Impfstoffe könnten helfen, dies zu verhindern, und wir brauchen dringend einen Impfstoff gegen Streptokokken A. Diese neuesten Erkenntnisse unserer Studie wurden durch die enge Zusammenarbeit zwischen Infektionsforschern des Imperial College und dem weltweit führenden molekularen Überwachungssystem der britischen Gesundheitsschutzbehörde (Health Protection Agency) ermöglicht.“