Streptococcus mitis și Streptococcus oralis colonizează în mod normal gura umană, dar pot provoca, de asemenea, infecții. S. mitis și S. oralis sunt cauze frecvente de boală invazivă, inclusiv de bacteriemie, în special la pacienții imunocompromiși. Ca urmare, aceștia sunt agenți patogeni primari pentru dezvoltarea endocarditei infecțioase (IE). Rezistența la antibiotice la S. mitis și S. oralis este în creștere, ceea ce duce la mai puține opțiuni de tratament și necesită o înțelegere mai profundă a fiziologiei de bază a acestor organisme. În ciuda importanței lor, genele care permit S. mitis și S. oralis să prolifereze în fluxul sanguin și pe valvele cardiace nu au fost elucidate. Mai mult, izolatele de infecție sunt slab reprezentate în analizele de secvențiere a genomului, prin urmare nu se știe dacă aceste tulpini posedă caracteristici unice care le sporesc capacitatea de a prolifera în fluxul sanguin și pe valvele cardiace. Ramificația este că unii pacienți pot prezenta un risc mai mare de infectare cu S. mitis sau S. oralis din cauza tulpinilor din microbiomul lor; identificarea acestor caracteristici ale tulpinilor împreună cu factorii de risc ai pacienților de a avea aceste tulpini ar permite o profilaxie mai eficientă și un tratament prompt. Cercetarea propusă aici utilizează secvențierea genomului și abordări de mutageneză pentru a investiga mecanismele genetice de virulență la aceste bacterii.
În cadrul obiectivului 1, izolatele de bacteriemie și endocardită obținute din colecția retrospectivă vor fi secvențiate și comparate cu izolatele orale folosind abordări filogenomice.
Miza 1 abordează două obiective: A. Testarea ipotezei conform căreia caracteristicile genetice specifice sunt asociate cu infecția cu S. mitis și S. oralis. B. Definiți diferențele genomice dintre S. mitis și S. oralis. Caracteristicile pacienților vor fi, de asemenea, corelate pentru a determina dacă rezultatul infecției este asociat mai mult cu virulența organismului decât cu caracteristicile gazdei.
Obiectivul 2 va utiliza mutageneza țintită și mutageneza transposonică cu secvențiere (Tn-Seq) pentru a identifica genele necesare pentru creșterea S. mitis și S. oralis în sânge și în vegetații endocardice simulate. La finalizare, aceste Obiective vor clarifica ce înseamnă să fii S. mitis sau S. oralis, identificând potențial genele sau fenotipurile care discriminează rapid cele două specii; vor determina dacă există linii de risc ridicat care sunt îmbogățite cu trăsături patogene și/sau de rezistență la antibiotice; și vor începe să abordeze dacă infectivitatea este o caracteristică de bază a S. mitis sau S. oralis. mitis și S. oralis, potențată de variația secvenței și de transferul orizontal de gene, și/sau dacă virulența depinde mai mult de caracteristicile individuale ale gazdei.
Relevanță pentru sănătatea publică
Streptococii din grupul viridans, în special Streptococcus mitis și S. oralis, sunt printre principalele cauze de bacteriemie și endocardită infecțioasă. Mecanismele pe care le utilizează acești colonizatori orali umani normali pentru a prolifera în fluxul sanguin și pe valvele cardiace sunt necunoscute. Cercetarea propusă aici utilizează secvențierea genomului și abordări de modelare in vitro pentru a investiga mecanismele genetice de virulență la aceste bacterii.