環境レジオネラ肺炎の遺伝子の流れは、レジオネアの病気の発生内で遺伝的および病原性の不均一性につながります

背景：レジオネアの病気は、環境細菌レジオネラ肺炎によって引き起こされる肺炎の重度の形態です。アウトブレイクは一般に、既知の危険因子を持つ人々に影響を与えますが、アウトブレイク内のL. pneumophilaの遺伝的および病原性の複雑さはよく理解されていません。ここでは、L。pneumophilaの臨床分離株の進化的歴史、ゲノム含有量、および毒性を調べることにより、2012年に英国のエジンバラで発生した主要なレジオネア疾患の発生の病因を調査します。 結果：高解像度のゲノムアプローチは、発生がL. pneumophilaの複数の遺伝的サブタイプによって引き起こされたことを明らかにしています。さらに、一部の患者は複数のL. pneumophilaサブタイプに感染していることがわかります。これは、ソースの帰属の確実性に影響を与える可能性のある発見です。重要なことに、異なる遺伝的サブタイプによってコードされるIV型分泌システムの補体の変動は、感染のガレリアメロネラモデルの病原性と相関しており、L。pneumophilaの発生源集団の病原性潜在能の変動を明らかにします。 結論：私たちの研究では、将来の発生調査のためのソースの帰属に影響を与える発見である、レジオネア病の発生における病原体の不均一性の以前の不可解なレベルの潜在的なレベルの希少性レベルが示されています。さらに、我々のデータは、宿主免疫状態に加えて、病原体の多様性が個々の発生感染の臨床結果に重要な影響を与える可能性があることを示唆しています。

BACKGROUND: Legionnaires' disease is a severe form of pneumonia caused by the environmental bacterium Legionella pneumophila. Outbreaks commonly affect people with known risk factors, but the genetic and pathogenic complexity of L. pneumophila within an outbreak is not well understood. Here, we investigate the etiology of the major Legionnaires' disease outbreak that occurred in Edinburgh, UK, in 2012, by examining the evolutionary history, genome content, and virulence of L. pneumophila clinical isolates. RESULTS: Our high resolution genomic approach reveals that the outbreak was caused by multiple genetic subtypes of L. pneumophila, the majority of which had diversified from a single progenitor through mutation, recombination, and horizontal gene transfer within an environmental reservoir prior to release. In addition, we discover that some patients were infected with multiple L. pneumophila subtypes, a finding which can affect the certainty of source attribution. Importantly, variation in the complement of type IV secretion systems encoded by different genetic subtypes correlates with virulence in a Galleria mellonella model of infection, revealing variation in pathogenic potential among the outbreak source population of L. pneumophila. CONCLUSIONS: Taken together, our study indicates previously cryptic levels of pathogen heterogeneity within a Legionnaires' disease outbreak, a discovery that impacts on source attribution for future outbreak investigations. Furthermore, our data suggest that in addition to host immune status, pathogen diversity may be an important influence on the clinical outcome of individual outbreak infections.