Projekti / Programi
Vloga okolja in gostitelja pri pojavu in razvoju okužbe s Clostridium difficile
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.01.00 |
Medicina |
Mikrobiologija in imunologija |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B230 |
Biomedicinske vede |
Mikrobiologija, bakteriologija, virologija, mikologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.05 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Druge medicinske vede |
Clostridium difficile, zoonoze, črevesna mikrobiota, patogeneza, javno zdravje
Raziskovalci (21)
Organizacije (6)
Povzetek
Clostridium difficile povzroča drisko, kolitis in psevdomembranozni kolitis pri osebah s porušeno črevesno mikrobioto, kar je običajo posledica zdravljenja z antibiotiki, in/ali različnimi kroničnimi boleznimi. Okužba s C. difficile (OCD) je v svetu trenutno med najpogostejšimi bolnišničnimi okužbami. Prav tako naraščajo doma pridobljeni primeri in okužbe pri živalih. Ta sprememba v epidemiologiji kaže na spremembo v biologiji bakterije, ki lahko vključuje i) razširjanje genotipov s povišano virulenco in ii) večje prekrivanje med možnimi rezervoarji (človek, živali, okolje). V prvem delu projekta bomo zato proučevali prisotnost različnih genotipov C. difficile v različnih okoljih: hospitalizirani bolniki in bolniki z doma pridobljeno okužbo, domače živali, živali in okolje na majhnih kmetijah (kjer predvidevamo tesnejši kontakt med ljudmi in živalmi), reke, prst in hrana. Optimizirali bomo gojitvene in molekularne metode za detekcijo tako, da bo izboljšana meja detekcije. Izolirane seve bomo tipizirali z metodami, ki imajo različno diskriminatorno moč (toksinotipizacija, ribotipizacija, PFGE, MLVA, MLST) in omogočajo različne nivoje primerjave podobnosti med genotipi v različnih rezervoarjih. Razlike v bakterijskem fitnesu bomo ugotavljali z uporabo nevretenčarskega živalskega modela (Porcellio scaber), ki do sedaj za C. difficile še ni bil opisan.
Glavna dejavnika virulence, toksina A in B, sta dobro poznana. Zelo malo pa je znanega o drugih možnih dejavnikih virulence ter o vlogi gostitelja. Drug del projekta se bo tako nanašal na dejavnike gostitelja, ki so pomembni pri razvoju OCD – imunski odgovor in črevesno mikrobioto. Šibek protitelesni odziv proti toksinoma A in B ter verjetno tudi proti proteinom celične stene je pri ljudeh povezan z razvojem bolezni in predvsem z ponovitvami bolezni. Ugotavljali bomo reaktivnost humanih in živalskih serumov s proteini celične stene in spor. Razen tega bomo z dvofotonsko konfokalno mikroskopijo spremljali interakcije makrofagov z fluorescentno označenimi vegetativnimi celicami in sporami bakterije C. difficile. Spremenjena črevesna mikrobiota je običajno pogoj za uspešno kolonizacijo črevesa s C. difficile. V projektu bomo uporabljali molekularno metodo visokotlačne kromatografije v denaturizirajočih pogojih (DHPLC) za analizo sprememb v bakterijski/arhejski/glivni črevesni mikrobioti pri koloniziranih ali obolelih ljudeh in živalih. Na ta način bomo definirali mikrobne skupine z možno zaščitno vlogo. Te bomo nato izolirali in ugotavljali njihovo in vitro in in vivo inhibitorno delovanje na C. difficile. Pričakovani rezultati bodo pomembni za razumevanje razporeditve in pomena prisotnosti različnih genotipov bakterije C. difficile v določenem rezervoarju in s tem za poznavanje možnih poti prenosov ter za razumevanje interakcij med gostiteljem in bakterijo C. difficile.
Pomen za razvoj znanosti
Bolniki z razvito okužbo s C. difficile, asimptomatski klicenosci, živali in okolje so lahko potencialni vir okužbe s sporami C. difficile. Ujemanje genotipov, ki prevladujejo v teh rezervoarjih pa pokaže na pomen vsakega od njih. V tem projektu smo prvič sploh opisali obsežno, dobro karakterizirano zbirko sevov izoliranih pri ljudeh, živalih in iz okolja ter tako na primeru Slovenije opisali 1) da so nekateri ribotipi splošno razširjeni v vseh treh rezervoarjih (npr. 014/020) ter 2) da so trenutno živali pomembnejši vir okužbe kot okolje. Najpomembnejši rezultat dela raziskav, ki se je nanašal na dejavnike gostitelja, je povezan s spremembami v črevesni mikrobioti. Objavili smo analizo sprememb črevesne mikrobiote v povezavi z bakterijo C. difficile pri perutnini, kar je bila prva objava o mikrobioti in C. difficile pri živalih. Pri analizi črevesne mikrobiote pri ljudeh je naša študija ena redkih, ki vključuje razen bakterijske tudi analizo glivne in arhejske populacije. Prav tako smo prvič opisali uporabo metod strojnega učenja za analizo podatkov in pomen vzorcev sestave mikrobiote in ne le prisotnost ali odsotnost posamezne skupine.
Pomen za razvoj Slovenije
V okviru projekta smo prvič ugotovili stanje na področju okužb s C. difficile v študiji, ki je vključevala vse laboratorije, ki izvajajo diagnostiko za C. difficile. Pridobljeni podatki so pomembni tako za primerjavo s številom javljenih primerov v okviru obveznega javljanja povzročiteljev črevesnih okužb kot tudi za poznavanje prisotnih genotipov in njihove geografske razporeditve. Projekt je okrepil sodelovanje vseh pomembnih deležnikov, ki sodelujejo pri spremljanju in obvladovanju okužb s C. difficile. V delo so bili vključeni tako doktorandi, kot univerzitetni diplomanti in srednješolci. Organizirana so bila nacionalna izobraževalna srečanja na temo projekta. Prav tako so bili rezultati predstavljeni širši javnosti v televizijskih oddajah (npr. Preverjeno) in v dnevnem in tedenskem tisku (Jana, Zdravje). Rezultati so bili in bodo objavljeni v kvalitetnih revijah in nekateri med njimi so bili v dveh letih že dobro citirani (Janežič et al, 2012, BMC Micro; št. citatov (TC): 34, čistih citatov (CI): 24), kar prispeva k prepoznavnosti slovenske znanosti.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2011,
2012,
2013,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
