Faraldsfræði streptókokka af flokki A hjá heilbrigðum börnum á Íslandi 2010-2018

Abstract

Streptococcus pyogenes (Group A streptococcus, GAS) er mikilvægur sýkingavaldur í mönnum og einn af mest ífarandi sýklum sem finnast. Talið er að allir GAS stofnar hafi M prótein og hægt sé að týpugreina þá í samræmi við emm gen þeirra. emm týpugreining veitir mikilvægar upplýsingar um tengsl ýmissa stofna sem reynast gagnlegar fyrir faraldsfræðilegar rannsóknir. GAS er aðeins sjúkdómsvaldandi í mönnum og gæti öruggt og skilvirkt bóluefni mögulega útrýmt þessum mikilvæga sjúkdómsvaldi með því að draga úr sjúkdómsbyrði og hindra smit og sjúkdómsdreifingu. Meginmarkmið rannsóknarinnar var að kanna faraldsfræði GAS í heilbrigðum börnum á aldrinum 1-7 ára á Íslandi með tilliti til emm týpu og hugsanlegarar þekju 30-gilds bóluefnis.Um 500 nefkokssýnum var safnað árlega frá heilbrigðum leikskólabörnum á Íslandi frá fimmtán mismunandi leikskólum árin 2010-2018. GAS, ásamt öðrum bakteríutegundum, voru einangruð úr sýnum í faraldsfræðilegum tilgangi. Greining á öllum GAS stofnum var staðfest með MALDI-TOF. emm týpugreining var framkvæmd með raðgreiningu á emm geninu í samræmi við aðferðalýsingu Center of Disease Control and Prevention (CDC). Stofnum var úthlutað emm týpu með því að blasta fyrstu 250 bösum hvers stofns gegn emm gagnagrunni CDC.Alls var 4417 nefkokssýnum safnað úr 15 leikskólum frá þremur bæjarfélögum á höfuðborgarsvæðinu yfir átta ára tímabil frá 2010-2018. Af þessum sýnum reyndust 377 vera jákvæð fyrir GAS og var meðalberatíðni 8.5%. Berahlutfall yfir þessi ár var á bilinu 5%-13%. Allir 377 GAS stofnarnir voru emm raðgreindir og 346 stofnum var úthlutað emm týpu. Algengustu emm týpurnar voru emm12, emm75, emm1 og emm28 sem samanlagt stóðu fyrir 72.1% (n=249) af stofnum. Árleg dreifing emm týpa í þremur leikskólum með hæstu tíðni bera sýndi að ein emm týpa var algeng hvert ár í hverjum þessara leikskóla. Hugsanleg þekja 30-gilds bóluefnis reyndist vera 96.2%, og náði yfir tólf af fjórtán emm týpum sem fundust í þessari rannsókn. Þessi rannsókn kynnir lýðgrundaða rannsókn á GAS í heilbrigðum berum sem gefur innsýn á faraldursfræði bakteríunnar á Íslandi yfir átta ára tímabil.

Streptococcus pyogenes (S. pyogenes), otherwise known as Group A streptococcus (GAS), is a major human pathogen and one of the most aggressive pathogens encountered. It is believed that all GAS generate M proteins and can be serotyped according to their emm gene. emm typing provides important information about relatedness of various strains, proving useful for epidemiological studies. GAS is a strictly human pathogen; therefore, a safe and effective human vaccine could have the potential to eradicate this important human pathogen by reducing disease burden and blocking transmission. The main aims of this study were to investigate epidemiology of GAS in asymptomatic children of age 1-7 years in Iceland with regards to emm type and potential coverage of a candidate 30-valent vaccine.About 500 nasopharyngeal swabs were collected annually from healthy children in Iceland from 15 different day care centers in the Reykjavík Capital Region in 2010-2018. GAS, along with other species of bacteria, were isolated from the samples for epidemiological purposes. The identification of all isolates as GAS was confirmed using MALDI-TOF. emm typing was performed using sequencing of the emm gene, according to the protocol described by the Center of Disease Control and Prevention (CDC) and assigned an emm type by blasting the first 240 bases of sequence for each sample against the CDC emm database.A total of 4417 nasopharyngeal samples were collected from 15 DCCs from three capital area regions over an 8 year time period from 2010-2018. From these, GAS was found in 377 samples giving average carriage rate 8.5%. The carriage rate ranged from 5%-13% between the years. A total of 377 GAS isolates were emm sequenced and 346 isolates were successfully assigned an emm type. The most prevalent emm types were emm12, emm75, emm1 and emm28 that combined accounted for 72.1% (n=249) of the isolates. The annual distribution of emm types in three DCCs with the highest number of carriers demonstrated that one emm type was prevalent each year for these DCCs. The potential coverage of a candidate 30-valent vaccine was observed to be 96.2%, covering twelwe out of fourteen detected emm types in this study. This study presents a population-based study of GAS in asymptomatic carriers, giving insight into the epidemiology of the bacterium in Iceland over an eight-year long period.