Il sistema immunitario di un individuo può determinare se diventerà una "Maria del tifo". / An Individual's Immune System May Dictate If They Become a “Typhoid Mary”

Il sistema immunitario di un individuo può determinare se diventerà una "Maria del tifo". / An Individual's Immune System May Dictate If They Become a “Typhoid Mary”

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Il rischio di diffondere inconsapevolmente la febbre tifoide sembra dipendere dall'individuo piuttosto che dall'agente patogeno.

La moderna comprensione dei vettori batterici risale al famigerato caso di Typhoid Mary, che involontariamente infettò le famiglie per cui cucinava nella New York dei primi del Novecento con la febbre tifoide, causando almeno 51 casi e 3 decessi.

 

Oltre un secolo dopo, la febbre tifoide, causata dalla Salmonella tifoidea, che comprende Salmonella Typhi e Paratyphi A/B, rimane un grave problema di salute globale, con 107.500 decessi registrati nel 2021. I portatori batterici, che ospitano il batterio per lunghi periodi, spesso in modo asintomatico, sono particolarmente preoccupanti perché difficili da identificare ed in grado di diffondere inconsapevolmente la malattia. Ancora oggi, i meccanismi della colonizzazione da Salmonella tifoidea rimangono sconosciuti. 

 

Uno studio, pubblicato sulla rivista PLOS Neglected Tropical Diseases, ha fornito nuove informazioni sulla colonizzazione da Salmonella tifoidea. I ricercatori del Quadram Institute, in collaborazione con l'Agenzia britannica per la sicurezza sanitaria (UKHSA) e Public Health Wales, hanno scoperto che il rischio di diffondere inconsapevolmente la febbre tifoide sembra dipendere dagli individui stessi piuttosto che dall'agente patogeno.

I ricercatori hanno identificato fattori demografici significativamente legati alla presenza del batterio. Dati che consentiranno agli enti di sanità pubblica di individuare gli individui a maggior rischio, al fine di trovare le moderne "Mary della tifo".

Identificare le moderne “Mary della tifo”

Individuare i portatori attuali è difficile perché si basa sulla raccolta di campioni multipli da parte dei pazienti nel corso dell'infezione. "Dopo il trattamento e la scomparsa dei sintomi, molti pazienti smettono comprensibilmente di inviare campioni", ha dichiarato a Technology Networks Alice Nisbet, studentessa di dottorato presso il Quadram Institute, titolare di un contratto onorario con l'UKHSA e prima autrice dello studio.

 

Quando il portatore rimane asintomatico, o quando non si manifestano sintomi durante l'infezione iniziale, la condizione potrebbe non essere mai identificata.

 

"Inoltre, anche quando vengono prelevati campioni ripetuti, la natura intermittente dell'eliminazione dei batteri (quando questi vengono rilasciati dall'ospite nell'ambiente) durante il periodo di incubazione fa sì che i batteri possano sembrare scomparsi da un individuo quando in realtà continuano a persistere", ha affermato Nisbet.

 

Per determinare i fattori che contribuiscono alla colonizzazione batterica, i ricercatori hanno esaminato i dati di sorveglianza sulla febbre enterica raccolti tra il 2004 e il 2023 dall'UKHSA e da Public Health Wales. Le ultime stime sulla colonizzazione batterica nel Regno Unito risalgono al 1900, quando la febbre enterica era molto più diffusa.

 

Nel set di dati sono stati inclusi isolati provenienti da 8.335 pazienti. Complessivamente, durante il periodo di studio sono stati identificati 224 portatori (2,7% dei casi); per portatori si intendevano i casi che non si sono risolti dopo tre settimane. Solo lo 0,1% dei casi è persistito per oltre un anno.

 

L'analisi dell'andamento delle febbri enteriche ha rivelato un aumento dei casi in Inghilterra e Galles. Durante il periodo di studio, sono stati registrati in media 415 casi di febbre enterica all'anno, con un calo sostanziale durante la pandemia di COVID-19, seguito da un aumento e dal picco di 652 casi nel 2023.

 

Sono stati identificati specifici gruppi demografici a maggior rischio di infezione da Salmonella tifoidea, tra cui pazienti appartenenti a decili inferiori dell'Indice di Deprivazione Multipla e specifici gruppi etnici che viaggiano in Asia, Africa e Sud America.

Indici di deprivazione multipla

Gli indici di deprivazione multipla (IMD) inglese  e gallese  sono utilizzati rispettivamente dal governo del Regno Unito e da quello gallese come misure ufficiali di deprivazione relativa e sono suddivisi in decili. Un decile IMD inferiore indica un livello di deprivazione più elevato.

 

"Le ragioni esatte dell'aumento dei casi di febbre enterica in Inghilterra e Galles rimangono poco chiare, ma la continua sorveglianza da parte dell'UKHSA e di Public Health Wales sta garantendo che le opportune misure di sanità pubblica stiano limitando l'impatto di questa malattia", ha dichiarato Nisbet.

 

È stata condotta un'analisi genomica sui genomi degli isolati disponibili per identificare possibili firme genetiche associate alla colonizzazione. I risultati suggeriscono che non esiste una firma genetica per la colonizzazione da Salmonella tifoidea che possa essere determinata utilizzando polimorfismi a singolo nucleotide (cambiamenti di una singola lettera nel codice genetico), ad eccezione di un piccolo numero di isolati di S. Paratyphi B che richiedono ulteriori indagini. Sulla base di questi risultati, i ricercatori hanno concluso che non è possibile determinare quali batteri abbiano maggiori probabilità di causare la colonizzazione basandosi esclusivamente sulla sequenza del DNA.

I pazienti anziani e coloro che non viaggiano sono a maggior rischio di essere portatori

La mancanza di una firma genetica complica ulteriormente la possibilità di rintracciare i potenziali portatori e ridurre la trasmissione. In alternativa, le caratteristiche del paziente associate allo stato di portatore potrebbero essere utilizzate per orientare le future azioni di sanità pubblica.

 

"Per quanto riguarda la presenza di Salmonella tifoidea, i nostri risultati suggeriscono che il sistema immunitario del paziente possa svolgere un ruolo chiave nella suscettibilità, con una maggiore prevalenza tipicamente riscontrata nei bambini piccoli e nei pazienti anziani." — Alice Nisbet.

 

La probabilità di essere portatori era significativamente aumentata nei pazienti di età compresa tra 81 e 90 anni (447%) e nei casi non associati a viaggi (64%), mentre era significativamente diminuita nei pazienti di età compresa tra 21 e 30 anni (35%).

 

Il rischio di essere portatori del batterio potrebbe essere maggiore nei casi non associati a viaggi a causa della "ingenuità" del sistema immunitario, ha spiegato Nisbet: "Poiché sia ​​l'Inghilterra che il Galles sono regioni non endemiche per la febbre tifoide, il che significa che la malattia non è comunemente presente qui nella sua forma acuta (sintomatica), è improbabile che le persone entrino in contatto con la Salmonella tifoidea nella loro vita quotidiana ed i livelli di immunità di base saranno bassi".

Implicazioni per il rallentamento della diffusione della Salmonella

I modelli di diffusione della malattia identificati nello studio potrebbero contribuire a perfezionare ulteriormente le attuali linee guida in materia di salute pubblica, nonché ad adattare le future campagne di intervento sanitario per garantire che gli interventi raggiungano le popolazioni più vulnerabili.

"Inoltre, l'identificazione di fattori demografici significativamente legati alla colonizzazione batterica, tra cui l'età e la storia dei viaggi, ha portato alla raccomandazione per i pazienti appartenenti a tali gruppi di continuare ad inviare campioni", ha affermato Nisbet. "Questo potrebbe aiutarci ad identificare la colonizzazione il prima possibile e garantire che si possano intraprendere interventi appropriati."

 

"La portata e l'efficacia della moderna sorveglianza di routine condotta da UKHSA e Public Health Wales ci pongono ora in una posizione migliore che mai per identificare e studiare la presenza di batteri", ha affermato Nisbet.

 

In futuro, questo metodo potrebbe essere applicato ad altri agenti patogeni per studiare la presenza asintomatica di altre malattie infettive. Ad esempio, la presenza del batterio rappresenta un problema anche per la Salmonella non tifoidea, che può causare gastroenterite acuta.

 

Il sierotipo non tifoideo di Salmonella Agona è stato precedentemente studiato utilizzando i dati raccolti dall'Unità di Riferimento per i Batteri Gastrointestinali dell'UKHSA. Anche quello studio non ha individuato specifici lignaggi responsabili dell'infezione persistente. Tuttavia, gli autori hanno notato un aumento dei polimorfismi a singolo nucleotide e delle variazioni della struttura genomica durante le prime fasi dell'infezione persistente.

 

"Sono in corso ulteriori studi su altri ceppi di Salmonella non tifoidea, che potranno approfondire la nostra comprensione della patologia ed aprire la strada a migliori interventi di sanità pubblica, nonché alla caratterizzazione dei processi batterici alla base della persistenza a lungo termine", ha concluso Nisbet.

ENGLISH

The risk of unknowingly spreading enteric fever appears to depend on the individual rather than the pathogen.

Modern understanding of bacterial carriers dates back to the infamous case of Typhoid Mary, who unintentionally infected the families she cooked for in early 20th-century New York with enteric fever, resulting in at least 51 cases and 3 deaths.

 

Over a century later, enteric fever—caused by typhoidal Salmonella, which includes Salmonella Typhi and Paratyphi A/B—remains a major global health issue that caused 107,500 deaths in 2021. Bacterial carriers who harbor bacteria for extended periods, often asymptomatically, are of particular concern as they are difficult to identify and can unknowingly spread the disease. Even today, the intricacies of typhoidal Salmonella carriage remain unknown. 

 

A study, published in the journal PLOS Neglected Tropical Diseases, has now provided insights into typhoidal Salmonella carriage. Researchers from the Quadram Institute in collaboration with the UK Health Security Agency (UKHSA) and Public Health Wales found that the risk of unknowingly spreading enteric fever appears to depend on the individuals themselves rather than the pathogen.

The researchers identified demographic factors significantly linked to bacterial carriage. Data that will enable public health bodies to target higher-risk individuals to find modern-day “Typhoid Marys”.

Identifying modern “Typhoid Marys”

Detecting modern-day carriers is challenging as it relies on patients submitting multiple samples over the course of their infection. “Following treatment and symptom cessation, many patients will understandably stop submitting samples,” Alice Nisbet, a postgraduate student at the Quadram Institute, honorary UKHSA contract holder, and first author of the study, told Technology Networks.

 

When carriage remains asymptomatic, or where there are no symptoms during initial infection, the condition may never be identified.

 

“Additionally, even when repeated samples are given, the intermittent nature of shedding (when bacteria are released from the host into the environment) during carriage means bacteria could appear to have cleared from an individual when actually they continue to persist,” said Nisbet.

 

To determine the factors that contribute to carriage, researchers examined surveillance data on enteric fever from the UKHSA and Public Health Wales collected between 2004 and 2023. The last carriage estimates for the UK date back to the 1900s when enteric fever was much more prevalent.

 

Isolates from 8,335 patients were included in the dataset. In total, 224 carriers were identified over the study period (2.7% of cases); carriers were defined as cases that failed to clear after three weeks. Only 0.1% of cases persisted over a year.

 

Analysis of enteric fever trends revealed that cases are rising in England and Wales. A mean of 415 enteric fever cases were recorded per year across the study period, dropping substantially during the COVID-19 pandemic, before increasing and subsequently peaking at 652 cases in 2023.

 

Specific demographic groups were identified as at higher risk of typhoidal Salmonella infection, including patients associated with lower Index of Multiple Deprivation deciles and specific ethnic groups travelling to Asia, Africa, and South America.

Indices of Multiple Deprivation

The English and Welsh Indices of Multiple Deprivation (IMD) are used by the UK and Welsh governments, respectively, as official measures of relative deprivation and are split into deciles. A lower IMD decile means a higher level of deprivation.

 

“The exact reason for rising enteric fever cases in England and Wales remains unclear, but continued surveillance by UKHSA and Public Health Wales is ensuring appropriate public health action is limiting the impact of this disease,” stated Nisbet.

 

Genomic analysis was undertaken on available isolate genomes to identify possible genetic signatures associated with carriage. The findings suggest there is no genetic signature for carriage of typhoidal Salmonella that could be determined using single nucleotide polymorphisms—one-letter changes in the genetic code—outside of a small number of S. Paratyphi B isolates that require further investigation. Based on these findings, the researchers concluded it's not possible to determine which bacteria are more likely to cause carriage based on DNA sequence alone.

Elderly patients and non-travelers are at higher risk of carriage

The lack of a genetic signature further complicates the ability to track potential carriers and reduce transmission. Instead, patient features associated with carriage could be used to help guide future public health action.

 

“In terms of typhoidal Salmonella carriage, our findings suggest that the patient’s immune system may play a key role in susceptibility, with more carriage typically seen in young children and elderly patients.” — Alice Nisbet.

 

Odds of carriage were significantly increased in patients aged 81–90 (447%) and in non-travel-associated cases (64%), while odds were significantly decreased in patients aged 21–30 (35%).

 

Risk of carriage may be heightened among non-travel-associated cases as a result of immune “naivety”, Nisbet explained: “As both England and Wales are non-endemic regions for enteric fever, meaning the disease is not commonly found here in its acute (symptomatic) form, people are unlikely to encounter typhoidal Salmonella in their day-to-day lives and levels of background immunity will be low.”

Implications for slowing the spread of Salmonella

The disease patterns identified in the study could help further tailor current public health guidance as well as adapt future public health intervention campaigns to ensure interventions reach the more vulnerable populations.

“Additionally, the identification of demographic factors significantly linked to bacterial carriage, including age and travel history, has led to the recommendation for patients within such groups to continue submitting samples,” said Nisbet. “This could help us identify carriage as early as possible and ensure appropriate interventions can be undertaken.”

 

“The scale and efficacy of modern routine surveillance by UKHSA and Public Health Wales means we are now in a better position than ever before to identify and study bacterial carriage,” Nisbet suggested.

 

Future work could see this method applied to other pathogens to investigate asymptomatic carriage of other infectious diseases. For example, carriage is also an issue for non-typhoidal Salmonella, which can cause acute gastroenteritis.

 

Non-typhoidal serovar Salmonella Agona has previously been studied using data collected by the Gastrointestinal Bacteria Reference Unit at the UKHSA. The study also found no specific lineages that were responsible for persistent infection. However, the authors noted increases in single nucleotide polymorphisms and genomic structure variation during the early stages of persistent infection.

 

“Future studies are underway for other non-typhoidal Salmonella, which can increase our understanding of the condition and pave the way for both improved public health action and characterization of the bacterial processes underpinning long-term persistence,” Nisbet concluded.

Da:

https://www.technologynetworks.com/immunology/news/an-individuals-immune-system-may-dictate-if-they-become-a-typhoid-mary-414896?utm_campaign=NEWSLETTER_TN_Breaking%20Science%20News&utm_medium=email&_hsenc=p2ANqtz-8kfmU2e8ofZXZvE9mmbbLAcgFrhJ6RfcShf6Zj4MRDJF9vgV_GKBZu4tKAqaf74Y_CPokp5FgWSR9EpKn6Fxo-JXNYZozx9t7J2lxoXj-3PYTMFK0&_hsmi=429985216&utm_content=429985216&utm_source=hs_email