Streptococcus mitis en Streptococcus oralis koloniseren normaal de menselijke mond maar kunnen ook infecties veroorzaken. S. mitis en S. oralis zijn vaak de oorzaak van invasieve ziekte, waaronder bacteriëmie, vooral bij immuungecompromitteerde patiënten. Bijgevolg zijn zij primaire pathogenen voor de ontwikkeling van infectieuze endocarditis (IE). Antibioticaresistentie in S. mitis en S. oralis neemt toe, wat resulteert in minder behandelingsopties en een dieper inzicht in de basisfysiologie van deze organismen noodzakelijk maakt. Ondanks hun belang, zijn de genen die S. mitis en S. oralis in staat stellen zich te vermenigvuldigen in de bloedbaan en op hartkleppen nog niet opgehelderd. Verder zijn infectie-isolaten slecht vertegenwoordigd in genoomsequencing-analyses, zodat onbekend is of deze stammen unieke kenmerken bezitten die hun vermogen om zich in de bloedbaan en op hartkleppen te vermenigvuldigen, versterken. De consequentie hiervan is dat sommige patiënten een hoger risico lopen op infectie met S. mitis of S. oralis vanwege de stammen in hun microbiomen; identificatie van deze stamkenmerken samen met risicofactoren van de patiënt voor het hebben van deze stammen zou effectievere profylaxe en snelle behandeling mogelijk maken. Het hier voorgestelde onderzoek maakt gebruik van genoomsequencing en mutagenese benaderingen om genetische mechanismen voor virulentie in deze bacteriën te onderzoeken.
In Doelstelling 1, bacteriëmie en endocarditis isolaten verkregen uit retrospectieve collectie zullen worden gesequeneerd en vergeleken met orale isolaten met behulp van fylogenomics benaderingen.
Doel 1 heeft twee doelen: A. Testen van de hypothese dat specifieke genetische kenmerken geassocieerd zijn met S. mitis en S. oralis infectie. B. Bepalen van genomische verschillen tussen S. mitis en S. oralis. Patiëntkenmerken zullen ook gecorreleerd worden om te bepalen of het infectieresultaat meer geassocieerd is met virulentie van het organisme dan met gastheerkenmerken.
Doelstelling 2 zal gebruik maken van gerichte mutagenese en transposon mutagenese met sequenering (Tn-Seq) om genen te identificeren die vereist zijn voor de groei van S. mitis en S. oralis in bloed en gesimuleerde endocardiale vegetaties. Na voltooiing zullen deze doelstellingen verduidelijken wat het betekent om S. mitis of S.alis te zijn, en mogelijk genen of fenotypes identificeren die snel onderscheid maken tussen de twee soorten; bepalen of er hoogrisicolijnen bestaan die verrijkt zijn met pathogene en/of antibioticaresistente eigenschappen; en beginnen te onderzoeken of infectiviteit een kernkenmerk is van S. mitis en S. oralis, versterkt door sequentievariatie en horizontale genoverdracht, en/of is virulentie meer afhankelijk van individuele gastheerkenmerken.
Relevantie voor de volksgezondheid
De viridans groep streptokokken, in het bijzonder Streptococcus mitis en S. oralis, behoren tot de belangrijkste oorzaken van bacteriëmie en infectieuze endocarditis. De mechanismen die deze normale orale kolonisten gebruiken om zich te vermenigvuldigen in de bloedbaan en op hartkleppen zijn onbekend. Het hier voorgestelde onderzoek maakt gebruik van genoomsequencing en in vitro modellering om genetische mechanismen voor virulentie bij deze bacteriën te onderzoeken.