Differentiation and typing of Staphylococcus aureus strains isolated from acute skin lesions of patients with atopic dermatitis

Gatunek Staphylococcus aureus należy do prawidłowej mikroflory człowieka. Dzięki bogatemu aparatowi czynników wirulencji, w sprzyjających warunkach gronkowiec złocisty staje się patogenem. Bakterie te powodują nadkażenia ostrych zmian będących objawami atopowego zapalenia skóry (AZS, ang. atopic dermatitis).Podstawowym celem niniejszej pracy było określenie podobieństw i różnic pomiędzy 50 szczepami S. aureus wyizolowanymi z ostrych zmian skórnych 17 pacjentów z atopic dermatitis. Oznaczono stopień pokrewieństwa pomiędzy szczepami. Porównano również skuteczność wybranych metod fenotypowych i genetycznych. Przeprowadzono testy w kierunku proteolizy, hemolizy oraz wykonano antybiogramy pozwalające określić profil oporności na antybiotyki. Wysoka różnorodność wyników wskazuje na heterogenność kolekcji. Stwierdzono, że na podstawie cech fenotypowych charakterystyka populacji szczepów nie jest możliwa, ze względu na brak korelacji pomiędzy intensywnością proteolizy, typem i intensywnością hemolizy oraz wrażliwością na antybiotyki.Dla miarodajnego określenia podobieństw i różnic w obrębie kolekcji S. aureus wykonano badania z użyciem technik genetycznych. Zastosowano typowanie spa oraz metodę PCR-RAPD. Obie metody ze zbliżonymi wartościami siły dyskryminującej pozwoliły zróżnicować szczepy i wyznaczyć stopień pokrewieństwa między nimi. Typowanie spa pozwoliła na wyodrębnienie w obrębie kolekcji 18 typów spa, z czego 11 zostało zgrupowanych do 5 kompleksów klonalnych, a 7 zostało oznaczonych jako Singletony. Technika PCR-RAPD wyróżniła 20 wzorów prążkowych RAPD, z których 4 nie zostały zgrupowane (Sporadic 1-4), a pozostałe sklasyfikowano do 14 klasterów. Każda z technik potwierdziła heterogenność populacji, co wskazuje na ograniczoną transmisję szczepów między pacjentami. Różnice w grupowaniu szczepów skłaniają do zastanowienia nad doborem odpowiedniej metody genetycznej, która mogłaby posłużyć do kontroli rozprzestrzeniania się szczepów. Porównywalność wyników oraz możliwość zestawienia ich z danymi zawartymi w bazie danych Ridom SpaServer przemawiają za określeniem typowania spa jako metody bardziej wiarygodnej.Bacteria of Staphylococcus aureus species belongs to normal microflora of the human. Due to extensive mechanisms of virulence factor, in favorable conditions S. aureus becomes a pathogen. These bacteria cause superinfection of acute skin lesions of patient with atopic dermatitis (AD).The primary objective of this study was to determine the similarities and differences between 50 strains of S. aureus isolated from acute skin lesions of 17 patients. Degrees of relatedness between staines were noted. In the next step, effictiveness of phenotypic tests and genetic analysis was compared. The phenotypic tests carried out with respect to proteolysis, hemolysis and susceptibility testing. The high diversity of results indicates heterogeneitic collection. It was found on the basis of phenotypic attributes, characterization of the populatin strains is not possible due to lack of correlation between intensity of proteolytic activity, the type and intensity of hemolysis and sensitivity to antibiotics. For a reliable determination of the similarities and differences of the strains within the S. aureus collection, research was performed using genetic techniques. PCR-RAPD method and spa typing were used. Both methods diversified strains and define their relatedness with comparable discriminatory index (DI). The spa typing made it possible to categorize within a collection of 18 spa types, of which 11 were grouped into 5 clonal complexes and 7 have been designated as Singletons. The PCR-RAPD technique highlighted 20 RAPD patterns, 4 of which are not grouped (Sporadic1-4), while the remaining where classified into 14 clusters. Each of the methods confirmed heterogeneity of population, indicating a limited transmission of strains between patients. The differences in the grouping strains suggest consideration of the selection of appropriate genetic method, which could be used to control of the spread of strains. The comparibility of results, as well as the possibility of matching their data against the Ridom SpaServer database, support for strain determination via spa typing as the more reliable method