Studium fenoménu perzistence u Staphylococcus aureus

Abstract

Bakterie Staphylococcus aureus jsou lidské patogeny, které způsobují onemocnění různě závažného charakteru od lehkých infekcí kůže po těžké septické stavy. S. aureus často osidluje plíce pacientů s cystickou fibrózou a způsobuje dlouho trvající pneumonie, které pro tyto pacienty mohou být smrtelné. Infekce způsobené bakteriemi S. aureus se jako většina infekcí léčí antibiotiky. Neúspěšnost léčby často způsobuje přítomnost rezistentních kmenů. Bylo ale zjištěno, že na selhávání léčby má podíl i jiný typ odolnosti k antibiotikům - perzistence. Perzisteři jsou fenotypové varianty isogenní bakteriální populace, které jsou odolné k působení antibiotikům, i když nemají genetické determinanty podmiňující rezistenci. Fenomén perzistence u bakterií je zatím poměrně málo prozkoumaný jev. Cílem mé diplomové práce bylo přispět k charakterizaci perzistence u S. aureus. Optimalizovali jsme metodu rychlé identifikace počtu perzisterů v bakteriální populaci po působení antibiotik metodou měření křivek hynutí. Touto metodou jsme dále zjistili, že vystavení osmotickému stresu způsobuje zvýšení počtu perzisterů v populaci o 1 - 2,5 řádu oproti nestresované kultuře. Dále jsme metodou kvantitativní PCR analyzovali expresi alternativního sigma faktoru sigB. Zjistili jsme, že sigB se exprimuje v podmínkách růstu s...

Staphylococcus aureus is human pathogen and is causative factor of many diseases with different character, from light infections of the skin to life-threatening sepsis. S. aureus often colonizes cystic fibrosis patient's lungs and causes long-standing pneumonia, which can cause death in these patients. Infection caused by S. aureus are, as most of the infections, treated with antibiotics. Failure in treatment is caused because of presence of resistant strains. It was shown, that treatment failure can be caused by different type of the antibiotic tolerance - by the persistence. Persisters are phenotypic variants of isogenic bacterial population, that is unaffected by antibiotic treatment even though they don't have genetics determinants of the resistance. The phenomenon of the persistence in bacteria is still relatively poorly understood. The aim of my thesis was to contribute to the characterization of the persistence in S. aureus. We have optimized a method for rapid identification of persisters' amount in the bacterial population after treatment with antibiotics using the method of measuring the killing curves. We have found out, that exposure to osmotic stress causes increase in number of persistence in the bacterial population by 1 - 2,5 order. Using quantitative PCR method we have analyzed the...