Laut einer aktuellen Studie, in der untersucht wurde, wie verschiedene Stämme durch gemischte Populationen in kosmopolitischen Städten wandern, variiert die Wahrscheinlichkeit, dass eine exponierte Person an TB erkrankt, je nachdem, ob die Person und das Bakterium einen gemeinsamen geografischen Ursprung haben.
Einzigartige Interaktion zwischen Erreger, Ort und Wirt
Die von Wissenschaftlern der Harvard Medical School geleitete Studie liefert den Beweis dafür, dass die Interaktion zwischen Krankheitserregern, Ort und menschlichen Wirten das Infektionsrisiko und die Anfälligkeit für Infektionen auf einzigartige Weise beeinflusst.
Diese Forschung stärkt die seit langem bestehende Hypothese, dass sich bestimmte Bakterien und ihre menschlichen Wirte wahrscheinlich über Hunderte oder Tausende von Jahren gemeinsam entwickelt haben.
Mögliche Auswirkungen auf die TB-Prävention und -Behandlung
Die Ergebnisse könnten auch neue Präventions- und Behandlungsansätze für Tuberkulose liefern. Dieser hartnäckige Krankheitserreger befällt nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation jährlich mehr als 10 Millionen Menschen und verursacht weltweit über eine Million Todesfälle.
Methodik und Datenanalyse
In dieser Analyse, die als der erste kontrollierte Vergleich der Infektiosität von TB-Stämmen in gemischten geografischen Populationen gilt, erstellten die Forscher eine maßgeschneiderte Studienkohorte, indem sie Fallakten von TB-Patienten aus New York City, Amsterdam und Hamburg kombinierten.
Dies lieferte genügend Daten, um ihre Modelle zu unterstützen.
Wichtige Ergebnisse: Stammspezifität und Infektionsrisiko
Die Analyse ergab, dass enge Haushaltskontakte von Personen, bei denen ein TB-Stamm aus einer geografisch begrenzten Abstammungslinie diagnostiziert wurde, eine um 14 Prozent niedrigere Infektionsrate und eine um 45 Prozent niedrigere Rate der Entwicklung einer aktiven TB-Erkrankung hatten, verglichen mit Personen, die einem Stamm aus einer weit verbreiteten Abstammungslinie ausgesetzt waren.
Geografische Affinität beeinflusst die Infektionsraten
Die Studie zeigte auch, dass Stämme mit einem engen geografischen Verbreitungsgebiet viel eher Menschen infizieren, die aus der Heimatregion des Bakteriums stammen, als solche von außerhalb.
Konkret sank die Wahrscheinlichkeit einer Infektion um 38 Prozent, wenn eine Kontaktperson einem begrenzten Erreger aus einer anderen Region als ihrer Herkunft ausgesetzt war, verglichen mit einem Stamm aus ihrer eigenen Region.
Dies galt sowohl für Personen, die in der Region gelebt hatten, als auch für diejenigen, deren Eltern aus dieser Region stammten.
Diese Erreger-Wirt-Affinität deutet auf eine gemeinsame Evolutionsgeschichte zwischen Menschen und Mikroben hin, die beide kompatibler macht und das Infektionsrisiko erhöht.
„Das Ausmaß des Effekts ist überraschend groß“, sagte Maha Farhat, Gilbert S. Omenn, MD ’65, PhD Associate Professor of Biomedical Informatics am Blavatnik Institute der HMS.
„Das ist ein guter Indikator dafür, dass die Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit erheblich sind.“ LESEN SIE MEHR: Historischer 78. Unabhängigkeitstag: PM Modi im Roten Fort zur Feier des Nationalfeiertages
Verschiedene Stämme und ihre Auswirkungen
Mit den Fortschritten bei der genetischen Sequenzierung haben Forscher festgestellt, dass nicht alle zirkulierenden TB-Stämme gleich sind.
Einige Stämme sind weit verbreitet und tragen erheblich zu den weltweiten TB-Raten bei, während andere auf bestimmte Gebiete beschränkt sind.
Die Komplexität der TB-Übertragung, insbesondere in Gebieten mit hoher Inzidenz und mehreren Stämmen, hat bisher direkte Vergleiche von Stämmen unter ähnlichen Bedingungen erschwert.
Risikofaktoren über die bakterielle Belastung hinaus
Viele Faktoren beeinflussen das Risiko, sich durch engen Kontakt mit Tuberkulose anzustecken.
Ein wichtiger Prädiktor ist die bakterielle Belastung, die durch einen mikroskopischen Sputumabstrich gemessen wird, der die Anzahl der Bakterien in den Atemwegen einer Person misst.
Die neue Studie ergab jedoch, dass bei geografisch begrenzten Stämmen die Abstammung aus der Heimatregion des Stammes ein signifikanterer Prädiktor für das Infektionsrisiko war als die bakterielle Belastung.
Dieses Risiko der gemeinsamen Abstammung überwog sogar das Risiko, das mit chronischen Krankheiten wie Diabetes verbunden ist.
Bedeutung der stammesspezifischen Forschung
Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, die großen Unterschiede zwischen den TB-Stämmen und ihre Interaktionen mit verschiedenen Wirtspopulationen zu berücksichtigen.
Frühere Forschungen haben gezeigt, dass einige genetische TB-Gruppen anfälliger für Arzneimittelresistenzen sind und dass Impfstoffe in bestimmten Regionen wirksamer sein können.
Es gibt auch Hinweise darauf, dass bestimmte Behandlungsmethoden für bestimmte Tuberkulosestämme besser geeignet sind.
Zukünftige Richtungen für die Forschung
„Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, zu verstehen, warum sich verschiedene TB-Stämme so unterschiedlich verhalten und warum einige Stämme eine so große Affinität zu bestimmten, verwandten Gruppen von Menschen haben“, sagte Matthias Groeschel, wissenschaftlicher Mitarbeiter für biomedizinische Informatik in Farhats Labor an der HMS und Erstautor der Studie.
Experimentelle Einblicke und weitere Forschung
Neben der Analyse klinischer, genomischer und öffentlicher Gesundheitsdaten testeten die Forscher die Fähigkeit verschiedener TB-Stämme, menschliche Makrophagen zu infizieren, also Immunzellen, die die TB zur Infektion nutzt.
Sie fanden heraus, dass Zelllinien von Menschen mit einer Abstammung, die mit der Heimatregion des Bakteriums übereinstimmt, anfälliger für eine Infektion sind, was die Ergebnisse der epidemiologischen Studie widerspiegelt.
Schlussfolgerung: Vielfalt in die TB-Forschung einbeziehen
Das Experiment unterstreicht, wie wichtig es ist, mehrere TB-Stämme und verschiedene Wirtszellen zu verwenden, um Informationen über Behandlung und Prävention zu erhalten.
Es weist auch darauf hin, dass die genomischen und strukturellen Unterschiede in den Interaktionen zwischen Bakterien und Wirtszellen weiter erforscht werden müssen.
„Es ist wichtig zu verstehen, dass die große Vielfalt der Genetik von Mensch und Tuberkulose die Reaktion auf Medikamente und Impfstoffe erheblich beeinflussen kann“, sagte Farhat.
„Wir müssen dieses Verständnis in unseren Ansatz zur Bekämpfung der Krankheit einbeziehen. „Wir stehen noch ganz am Anfang, wenn es darum geht, die Bedeutung dieser Vielfalt zu erkennen“, fügte Groeschel hinzu.
„Wir müssen noch viel mehr über die Auswirkungen auf die Wirksamkeit von Medikamenten und Impfstoffen sowie den Krankheitsverlauf bei den verschiedenen Stämmen lernen.“
Zusammenarbeit und Datenintegration
Der Einsatz der Ganzgenomsequenzierung hat die Erstellung von Profilen von TB-Keimen, die Verfolgung von Ausbrüchen und Arzneimittelresistenzen verbessert.
Die Forscher spekulierten, dass stark lokalisierte Stämme weniger infektiös sind und sich möglicherweise mit ihren menschlichen Wirten koevolviert haben, so dass bestimmte Populationen anfälliger für bestimmte TB-Stämme sind.
Dies könnte bedeuten, dass verschiedene Stämme aufgrund von strukturellen Unterschieden unterschiedlich auf Behandlungen und Impfstoffe ansprechen könnten.
Um die Herausforderungen bei der Untersuchung solcher lokal begrenzten Stämme zu bewältigen, arbeitete das Forschungsteam mit öffentlichen Gesundheitsämtern und Forschungsteams aus den USA, den Niederlanden und Deutschland zusammen.
Sie stellten eine umfassende Datenbank zusammen, die TB-Fallberichte, genetische Profile der Erreger und Aufzeichnungen des öffentlichen Gesundheitswesens, einschließlich demografischer Details über die sozialen Netzwerke der Infizierten, enthält.
Diese Studie umfasste 5.256 TB-Fälle und 28.889 enge Kontaktpersonen.
„Diese Studie ist ein Beispiel dafür, wie wichtig die Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern ist“, sagte Groeschel.
„Wir haben Daten aus drei Großstädten zusammengeführt und fortschrittliche computergestützte biologische Werkzeuge eingesetzt, um eine komplexe Frage mit bedeutenden Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit, die Evolutionsbiologie, die Impfstoffentwicklung und die Arzneimittelforschung zu beantworten.“ (Abgesehen von der Überschrift wurde diese Geschichte nicht von Newsx-Mitarbeitern bearbeitet und wird von einem syndizierten Feed veröffentlicht). ALSO READ: PM Modi bekräftigt Indiens Entschlossenheit: Bereit zur Bewältigung globaler Herausforderungen
