Forscher am Mount Sinai haben in Zusammenarbeit mit Forschern der New York University eine Studie veröffentlicht Zellwirt & Mikrobe die die Mechanismen hinter der Schwere oder Virulenz von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA)-Blutstrominfektionen beleuchten.
Die im Januar 2023 veröffentlichte Studie zeigt, dass MRSA wiederholte Mutationen im sarZ-Gen erfahren hat, einem Transkriptionsregulator, der für die Regulierung der Virulenzgenexpression verantwortlich ist, was zu einer erhöhten Schwere von Blutstrominfektionen in Mausmodellen führt. Die weit verbreitete gemeinschaftsassoziierte MRSA USA300-Linie ist in letzter Zeit zu einer der Hauptursachen für Krankenhaus-assoziierte Blutstrominfektionen (BSIs) geworden. In der Studie nutzten die Forscher die kürzlich erfolgte Einführung von USA300 in Krankenhäusern und seine begrenzte genetische Variation, um Mutationen zu finden, die zu seinem Erfolg in einer neuen Umgebung beitragen.
Die Forscher fanden heraus, dass USA300-Infektionen eine veränderte Virulenzregulation aufweisen. Mithilfe vergleichender Genomik fanden sie die an diesem Phänotyp beteiligten Gene und entdeckten wiederholte und unabhängige Mutationen im Transkriptionsregulator sarZ. Diese Mutationen führten zu einer erhöhten Virulenz von USA300 BSI-Isolaten in einem Mausmodell von BSI.
Die sarZ-Mutationen führten zu einer erhöhten Expression und Produktion des Oberflächenproteins ClfB, das sich als entscheidend für die Pathogenese von USA300 BSI-Isolaten erwiesen hat. MRSA ist in den Vereinigten Staaten endemisch und verursacht eine Vielzahl von Krankheiten, einschließlich invasiver Blutstrominfektionen, die mit einer hohen Sterblichkeit verbunden sind. Ziel der Studie war es, potenzielle Mechanismen zu identifizieren, durch die sich MRSA an invasive Infektionsumgebungen angepasst hat.
„Die Ergebnisse unserer Studie ermöglichen ein besseres Verständnis der Faktoren, die zur MRSA-Virulenz beitragen, und können letztendlich dazu beitragen, neue Behandlungsansätze aufzudecken“, sagte Harm van Bakel, Ph.D., Professor für Genetik und Genomik an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai und einer der korrespondierenden Autoren der Studie. „Die kontinuierliche Entwicklung von MRSA hat die Art und Weise verändert, wie es seine Virulenz bei Blutstrominfektionen reguliert. Unsere Arbeit unterstreicht die laufende Entwicklung einer wichtigen MRSA-Linie und legt nahe, dass USA300-Stämme ihre Fitness durch eine veränderte Regulierung der Virulenz optimieren können.“
Die Studie konzentrierte sich auf die USA300-Linie von MRSA, und zukünftige Arbeiten werden weitere Linien sowie Anpassungen bei Methicillin-empfindlichen Staphylococcus-aureus-Infektionen (MSSA) untersuchen.
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Sophie Dyzenhaus et al., MRSA-Linie USA300, isoliert aus Blutstrominfektionen, zeigt eine veränderte Virulenzregulation, Zellwirt & Mikrobe (2023). DOI: 10.1016/j.chom.2022.12.003