Streptococcus mitis a Streptococcus oralis běžně kolonizují lidská ústa, ale mohou také způsobovat infekce. S. mitis a S. oralis jsou častými původci invazivních onemocnění, včetně bakteriemie, zejména u pacientů s oslabenou imunitou. V důsledku toho jsou primárními patogeny pro vznik infekční endokarditidy (IE). Rezistence S. mitis a S. oralis vůči antibiotikům stoupá, což má za následek méně možností léčby a vyžaduje hlubší pochopení základní fyziologie těchto organismů. Navzdory jejich významu nebyly dosud objasněny geny, které umožňují S. mitis a S. oralis množit se v krevním řečišti a na srdečních chlopních. Dále jsou infekční izoláty málo zastoupeny v analýzách sekvenování genomu, a proto není známo, zda tyto kmeny mají jedinečné vlastnosti, které zvyšují jejich schopnost množit se v krevním řečišti a na srdečních chlopních. Z toho vyplývá, že někteří pacienti mohou být více ohroženi infekcí S. mitis nebo S. oralis kvůli kmenům v jejich mikrobiomu; identifikace vlastností těchto kmenů spolu s rizikovými faktory pacientů pro výskyt těchto kmenů by umožnila účinnější profylaxi a včasnou léčbu. Zde navrhovaný výzkum využívá sekvenování genomu a přístupy mutageneze ke zkoumání genetických mechanismů virulence těchto bakterií.
V cíli 1 budou izoláty bakterií a endokarditid získané z retrospektivního sběru sekvenovány a porovnány s orálními izoláty pomocí fylogenomických přístupů.
Cíl 1 řeší dva cíle: A. Ověřit hypotézu, že specifické genetické vlastnosti jsou spojeny s infekcí S. mitis a S. oralis. B. Definovat genomické rozdíly mezi S. mitis a S. oralis. Budou také korelovány charakteristiky pacientů, aby se zjistilo, zda výsledek infekce souvisí spíše s virulencí organismu než s charakteristikami hostitele.
Cíl 2 bude využívat cílenou mutagenezi a transpozonovou mutagenezi se sekvenováním (Tn-Seq) k identifikaci genů potřebných pro růst S. mitis a S. oralis v krvi a simulovaných endokardiálních vegetacích. Po dokončení těchto Cílů se objasní, co znamená být S. mitis nebo S. oralis, a potenciálně se identifikují geny nebo fenotypy, které rychle rozlišují tyto dva druhy; určí se, zda existují vysoce rizikové linie, které jsou obohaceny o patogenní znaky a/nebo znaky rezistence k antibiotikům; a začne se řešit, zda je infekčnost základní charakteristikou S. mitis nebo S. oralis. mitis a S. oralis, zvýšená variabilitou sekvencí a horizontálním přenosem genů, a/nebo zda je virulence více závislá na individuálních vlastnostech hostitele.
Význam pro veřejné zdraví
Streptokoky skupiny viridans, zejména Streptococcus mitis a S. oralis, patří mezi hlavní příčiny bakteriemie a infekční endokarditidy. Mechanismy, které tito normální kolonizátoři lidské dutiny ústní využívají k množení v krevním řečišti a na srdečních chlopních, nejsou známy. Zde navrhovaný výzkum využívá sekvenování genomu a přístupy modelování in vitro ke zkoumání genetických mechanismů virulence těchto bakterií.
.