Prevalenza e caratterizzazione genetica della Bordetella pertussis carente di pertactina in Giappone

L'adesina pertactina (Prn) è uno dei principali fattori di virulenza della Bordetella pertussis, l'agente eziologico della pertosse. Tuttavia, in Giappone è stata osservata una significativa prevalenza di B. pertussis con deficit di Prn (Prn-). L'isolato Prn- è stato scoperto per la prima volta nel 1997 e 33 (27%) isolati Prn- sono stati identificati tra 121 isolati di B. pertussis raccolti dal 1990 al 2009. L'analisi delle sequenze ha rivelato che tutti gli isolati Prn- ospitano esclusivamente l'allele prn1 di tipo vaccinale e che la perdita di espressione di Prn è causata da due diverse mutazioni: una delezione di 84 bp della sequenza segnale di Prn (prn1ΔSS, n = 24) e un'inserzione IS481 in Prn1 (prn1::IS481, n = 9). La frequenza degli isolati Prn-, in particolare quelli che ospitano prn1ΔSS, è aumentata significativamente dall'inizio degli anni 2000 e gli isolati Prn- sono stati trovati in tutto il paese. L'analisi Multilocus variable-number tandem repeat (MLVA) ha rivelato che 24 (73%) dei 33 isolati Prn- appartengono a MLVA-186, e 6 e 3 isolati Prn- appartengono a MLVA-194 e MLVA-226, rispettivamente. I 3 tipi di MLVA sono strettamente correlati dal punto di vista filogenetico, il che suggerisce che i 2 ceppi clinici Prn- (che ospitano prn1ΔSS e prn1::IS481) si sono espansi clonalmente in Giappone. I saggi di competizione di crescita in vitro hanno inoltre dimostrato che gli isolati Prn- hanno un potenziale di crescita più elevato rispetto ai back-mutant Prn+ da cui sono derivati. Le nostre osservazioni hanno suggerito l'esistenza di fattori umani dell'ospite (fattori genetici e stato immunitario) che selezionano i ceppi Prn- e che l'espressione di Prn non è essenziale per la fitness in queste condizioni.