Identifizierung von Faktoren, die zur Entwicklung eines schweineassozierten epidemischen MRSA-Klons führten

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan P. Schwarz
• Fachliche Zuordnung: Tiermedizin
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389553136

Ab Mitte des vorherigen Jahrzehnts wurden von Lebensmittel liefernden Tieren stammende methicillinresistente Staphylococcus aureus (LA-MRSA)-Isolate bei Schweinen in Deutschland, China und anderen Teilen der Welt nachgewiesen. Bei Schweinen treten LA-MRSA-Isolate meist als Kolonisierer auf und verursachen nur in seltenen Fällen Krankheiten. Molekulare Analysen der LA-MRSA-Isolate mittels Multi-Lokus Sequenzanalyse zeigten, dass die dominanten LA-MRSA-Isolate in China dem klonalen Komplex 9 (CC9) angehörten, während die entsprechenden Isolate aus der übrigen Welt dem klonalen Komplex 398 (CC398) zugeordnet wurden. Der Grund hierfür ist bislang unbekannt. Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist es, die Faktoren zu eruieren, die zur Entwicklung eines schweineassoziierten epidemischen MRSA-Klons führten. Hierzu schlagen wir ein Gemeinschaftsprojekt vor, das eine umfassende und vergleichende Analyse (i) der erfolgreich kolonisierenden LA-MRSA CC9-Isolate aus China und der entsprechenden nicht-erfolgreich kolonisierenden Isolate aus Deutschland, aber auch (ii) der erfolgreich kolonisierenden LA-MRSA CC398-Isolate aus Deutschland und der entsprechenden nicht-erfolgreich kolonisierenden Isolate aus China vorsieht. Gesamtgenom-Sequenzierungen und detaillierte Analysen des Kerngenoms sowie des akzessorischen Genoms werden Aufschluss über die genetische Struktur der zum gleichen klonalen Komplex gehörenden erfolgreichen bzw. nicht-erfolgreichen Kolonisierer geben. Gene, die in den erfolgreichen Kolonisierern präsent sind, in den nicht-erfolgreichen Kolonisierern aber fehlen, werden hinsichtlich ihrer Rolle in Virulenz, Adhärenz, Überlebensfähigkeit oder regulatorischen Prozessen untersucht. Weiterhin werden die vier Gruppen von Isolaten hinsichtlich ihrer metabolischen Fähigkeiten, ihrer Fitness und Überlebensraten, ihres Adhärenzverhaltens an Epithelzellen, ihrer Fähigkeit zur Biofilmbildung und ihrer Wachstumseigenschaften untersucht. Insbesondere gilt es herauszufinden, ob die erfolgreichen Kolonisierer die nicht-erfolgreichen Kolonisierer unter in-vitro- und in-vivo-Bedingungen verdrängen können und wie die Besiedlung mit einem erfolgreichen Kolonisierer das nasale Mikrobiom verändert. Transkriptomstudien werden die Gene identifizieren, die bei LA-MRSA CC9 und CC398 nach erfolgreicher nasaler Kolonisierung von Schweinen auf- und abreguliert werden. Letztendlich wird die Übertragbarkeit von SCCmec-Kassetten von LA-MRSA CC9 und CC398 auf methicillinempfindliche S. aureus-Isolate untersucht, um einen besseren Einblick in die Entstehung neuer MRSA-Klone zu erhalten. Die zu erwartenden Ergebnisse aus diesem Projekt werden einerseits wichtige grundlegende Informationen zu den Faktoren liefern, die zur Entstehung epidemischer MRSA-Klone führen, andererseits werden sie auch dazu beitragen Präventions- und Interventionsmaßnahmen zu erarbeiten, die dazu beitragen, Schweine (und möglicherweise auch andere Lebensmittel liefernde Tiere) frei von LA-MRSA zu halten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Partnerorganisation: National Natural Science Foundation of China
• Mitverantwortliche: Andrea Theresia Feßler, Ph.D.; Karsten Tedin, Ph.D.
• Kooperationspartner: Professor Dr. Yang Wang; Professor Dr. Congming Wu; Dr. Kui Zhu