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Mikroevolution von Methicillin-resistenten S. aureus MRSA des Sequenztyps ST398 bei Menschen und Nutztieren (2014)

Art

Hochschulschrift

Autor

Wittenberg, Anne (WE 7)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2014 — 135 Seiten

ISBN: 978-3-86387-579-4

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11581

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Abstract / Zusammenfassung

In den vergangenen Jahren wurde vermehrt von Methicillin-resistenten S. aureus in der Human- und Veterinärmedizin berichtet. Seit 2005 wird insbesondere der klonale Komplex 398 (CC 398) bei Nutztieren und auch bei Menschen mit Kontakt zu diesen beschrieben. Das Auftreten dieses Pathogens führte zur Frage, wie es zur Wirtsanpassung kommt und welche Pathopotenz von S. aureus-CC398 ausgeht. Vor allem der evolutionäre Hintergrund ist daher von großem Interesse. In der vorliegenden Arbeit wurde die Populationsstruktur mittels Einzelnukleotidpolymorphismen (SNP)-Analyse dargestellt. In einer multinationalen Auswahl an Isolaten aus Deutschland, Belgien, Österreich, dem Vereinigtem Königreich, den USA, den Niederlanden und Italien konnten 100 Genloci (vorwiegend Haushaltsgene) in 112 Isolaten von S. aureus des CC398 untersucht werden. Es wurden Isolate von Menschen, Schweinen, Pferden, Rindern, Geflügel, Hunden, der Umgebung der Tiere, einer Ziege und einer Katze ausgewählt. Zur Detektion von SNPs wurde die denaturating high performance liquid chromatography (dHPLC) genutzt. Polymorphe PCR-Produkte wurden anschließend an die dHPLC-Detektion sequenziert. Die Datenanalyse und das Erstellen eines Minimum-Spanning-Trees wurden mithilfe der Software Bionumerics 5.0 ausgeführt. Auf Basis der gefundenen SNPs konnten Details über die Entstehung und mögliche geographische Verbreitung von MRSA in kommerziell gehaltenen Schweinen und anderen Tieren sowie exponierten Menschen deutlich gemacht werden. Insgesamt wurden 60 SNPs in 41,199 untersuchten Basenpaaren des Genoms (1,5%) detektiert. Basierend auf den 60 SNPs wurden die Isolate in 36 Haplotypen gegliedert. Es konnte gezeigt werden, dass zu unterschiedlichen Zeitpunkten einzelne Haplotypen in verschiedenen Ländern vorkamen. Einige Isolate clustern entsprechend ihrem geographischen Hintergrund zusammen. Wirtsspezifität konnte nicht belegt werden. Eine Transmissionsstudie in 2 landwirtschaftlichen Betrieben sollte Aufschlüsse über die Übertragung zwischen Mensch und Schwein und umgekehrt geben. Anhand von Haplotypenstudien und den Nachweis gleicher Haplotypen konnte tatsächlich belegt werden, dass Transmission zwischen Schweinen und exponierten Personen (hier Landwirt und Personal) stattfindet. Die Ergebnisse weisen ferner daraufhin, dass die untersuchten Landwirte zu verschiedenen Zeitpunkten mit unterschiedlichen Haplotypen des CC398 besiedelt bzw. infiziert waren. Es konnte gezeigt werden, dass die Analyse mittels SNPs genauere Ergebnisse für Transmissionsstudien liefern kann als z.B. die spa-Analyse allein. In der Zukunft wird die Erforschung von Evolutionsprozessen mittels Sequenzierung von Genloci und vollständigen Genomen eine wichtige Rolle in der mikrobiellen Diagnostik spielen.