Генетическое разнообразие возбудителя сифилиса зависит от полового поведения людей

Сифилис — очень широко распространенная болезнь, передающаяся половым путем. Ее вызывает бактерия Treponema pallidum subsp. pallidum (TPA). За последние десять лет число случаев этого заболевания выросло на 150% в некоторых странах с высоким уровнем дохода. Однако эволюция и эпидемиология сифилиса остаются плохо изученными. Также мало известно о происхождении TPA и об общем предке существующих на данный момент штаммов. Считается, что он впервые появился в Западной Европе около 500 лет назад.

Ранние попытки изучить происхождение эпидемии сифилиса и проследить динамику распространения современных штаммов не были успешными. Это связано в том числе с небольшим количеством доступных сиквенсов TPA, в основном из США, Западной Европы и Китая, а также с проблемами культивирования бактерий.

Международная группа ученых провела полногеномное секвенирование и получила 726 геномов TPA из 23 стран. При этом 626 образцов были клиническими и 100 — лабораторными. Первоначальные образцы были отобраны с 1951 по 2019 годы в Африке, Азии, Европе, Южной и Северной Америке и Австралии. Наибольший количество образцов было из Великобритании (n=355). Лабораторные образцы включали штаммы, пассированные в кроликах.

Авторы провели филогенетический анализ штаммов и обнаружили, что их геномы можно отнести к одной из двух линий: Nichols или SS14. Большая часть геномов (81,3%) принадлежала к линии SS14. Авторы обнаружили, что исследуемые штаммы ТРА генетически однородны и филогенетически близки друг другу, особенно в пределах линии SS14.

Далее при помощи кластерного анализа исследователи выделили 17 сублиний и восемь одиночных штаммов. Сублиния 6 выделилась очень рано; бывает тяжело определить, к какой линии она относится. Большинство штаммов линии SS14 относятся к сублинии 1. Десять геномов получили из Республики Тыва, они относятся к сублиниям 1, 3 и 5. Сублиния 5 обнаруживается только в Республике Тыва, сублиния 3 встречается во многих европейских странах. В Великобритании выявили два штамма линии Nichols, чей общий предок, предположительно, очень близок к общему предку всех TPA.

Авторы выявили несколько паттернов распространения геномов в филогении TPA. Один из них — это разделение двух линий, которое произошло около 1534 года. Также они обнаружили, что большинство образцов из линии Nichols, собранных до 1980-х годов, принадлежат к отдельной кладе, которую не обнаруживают в современных образцах. Анализ выявил резкое снижение генетического разнообразия в 1990-х и 2000-х годах, которое предшествовало резкому увеличению разнообразия, продолжающемуся по сей день. Снижение генетического разнообразия, или «эффект бутылочного горлышка», авторы связывают с половым просвещением и антимикробной профилактикой среди людей, входящих в группы риска, например, ВИЧ-инфицированных, а также с высокой смертностью, ассоциированной с ВИЧ.

Некоторые ученые связывают происходящий в настоящее время рост случаев заражения сифилисом с рискованным сексуальным поведением, особенно в некоторых группах населения, таких как мужчины, практикующие секс с мужчинами. Также они предполагают, что оно связано с приобретением TPA антибиотикорезистентности. Резистентность к макролидам выявили в 6 из 9 сублиний, встречающихся сразу в нескольких странах. Рост распространенности TPA характерен для обеих линий.

Полученные данные указывают на то, что современный TPA отличается от того, который заражал людей 30–40 лет назад. Старые сублинии вымирают, появляются новые. Требуются дальнейшие исследования новых сублиний и составление полного филогенетического дерева возбудителя сифилиса.