 |
The importance of asymptomatic carriage of major Gram-positive pathogens: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae and Staphylococcus aureus
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
108631 |
| Type |
K |
| Principal investigator |
Dobay, Orsolya |
| Title in Hungarian |
Három fontos Gram-pozitív baktérium: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae és Staphylococcus aureus tünetmentes hordozásának jelentősége |
| Title in English |
The importance of asymptomatic carriage of major Gram-positive pathogens: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae and Staphylococcus aureus |
| Keywords in Hungarian |
Hordozás, fertőzés, rezisztencia, vakcináció |
| Keywords in English |
Carriage, infection, resistance, vaccination |
| Discipline |
| Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences) | 100 % |
|
| Panel |
Immunity, Cancer and Microbiology |
| Department or equivalent |
Dept. of Medical Microbiology (Semmelweis University) |
| Participants |
Kardos, Szilvia
Laub, Krisztina
Szabó, Judit Éva
Tóthpál, Adrienn
|
| Starting date |
2013-09-01 |
| Closing date |
2017-08-31 |
| Funding (in million HUF) |
24.776 |
| FTE (full time equivalent) |
8.88 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Patogén baktériumok tünetmentes hordozása jól ismert jelenség. Hosszabb-rövidebb időre kolonizálhatják az emberi nyálkahártyákat, és bizonyos körülmények között súlyos fertőzéseket okozhatnak mind a hordozóban, mind más fogékony emberekben. Éppen ezért a hordozott mikróbák alapos megismerése kulcsszerepet játszik a patogének elleni harcban. Jelen kutatási tervben 3 fontos Gram-pozitív baktériumra összpontosítottunk: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae és Staphylococcus aureus.
Mivel a kisgyerekek a leggyakoribb hordozók, közösségbe járó gyerekektől gyűjtünk már 3 éve orrmintákat. Eddig pneumococcusokra vizsgáltuk ezeket, de most szeretnénk kiterjeszteni a kutatást S. aureus-ra is. Ez a baktérium jól ismert multirezsztenciájáról és nozokomiális fertőzéseiről, azonban újabban a közösségben terjedő (CA-)MRSA törzsek is egyre nagyobb problémát jelentenek. A pneumococcus esetében jelenleg rendkívül dinamikusan változó a helyzet: az oltások hatására a szerotípusok nagyarányú kicserélődése tapasztalható. Mivel a konjugált vakcina (PCV13) várhatóan hamarosan kötelezővé válik Magyarországon is, borzasztó fontos ezeket a változásokat nyomon követni.
Várandós nők S. agalactiae kolonizációja számos életveszélyes újszülöttkori kórképért felelős. A virulens klónok terjedése, vagy egyes rezisztenciagének látens jelenléte a hordozott törzsekben terápiás kudarchoz vezethet, ezért a hordozás epidemiológiájának pontos megértése elkerülhetetlen a szűrési rendszer jobbá tétele érdekében.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
• Milyen szerotípus változások figyelhetők meg a kisgyerekek által hordozott pneumococcusoknál a konjugált vakcináció (PCV-7 / PCV-13) széleskörű magyarországi elterjedésének első éveiben?
• A biofilmképző képesség illetve a különböző tok-lókuszok genetikai rokonságának szerepe a pneumococcusok szerotípus váltásában: miért csak bizonyos szerotípusok törnek előre, leváltva a régi, ún. “pediatrikus” típusokat?
• Mi jellemzi a S. pneumoniae és S. aureus együttes hordozását (különös tekintettel a konjugált pneumococcus vakcinák és a pneumococcus pílusok befolyásoló hatására)?
• Várandós nőkből és újszülöttekből származó Str. agalactie (GBS) izolátumok vizsgálata (szerotípusok, virulencia faktorok és virulens klónok terjedése): Hogyan tudjuk hatékonyabbá tenni a hazai szűrő- és prevenciós programot?
• GBS izolátumok antibiotikum érzékenységének meghatározása, különös tekintettel a hordozás során a normál flóra tagoktól kapott “látens” penicillin és makrolid rezisztencia gének jelenlétére: Hogyan kerülhetjük el a kezelés sikertelenségét?
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
A pneumococcusok esetében manapság világszerte a konjugált vakcinák (PCV-7 / PCV-13) állnak a tudományos érdeklődés középpontjában. Miután ezek a 93 féle lehetséges szerotípus közül csupán 7-et illetve 13-at tartalmaznak, korábban ritka, ún. nem-vakcina típusok megjelenését és előretörését okozták, teljesen lecserélve a megszokott szerotípusokat. A konjugált vakcinák nemrégóta vannak forgalomban Magyarországon, és várhatóan hamarosan kötelező gyerekkori oltássá válnak. Ebben az izgalmas időszakban a kisgyerekek által hordozott törzsek szerotípus kicserélődését évről-évre nyomon követve, valamint az új típusok sikerének hátterében álló hajtóerőket feltérképezve, egyrészt ezekkel jobban föl tudjuk venni a harcot, másrészt pedig ajánlást tehetünk egy kifejezetten a magyarországi viszonyokra kialakított összetételű vakcinára.
A S. aureus esetében mindig is a multirezisztencia jelentette a legfőbb problémát. A kórházakban szűrik az MRSA kolonizációt, és a hordozókat izolálják a többi betegtől. Azonban az MRSA fertőzések újabban nemcsak kórházi körülmények között terjednek, a közösségben mégis ritkán szűrik az egészséges hordozókat, sőt legjobb tudomásunk szerint Magyarországon ilyen vizsgálat még nem történt. Éppen ezért nagy a jelentősége a közösségbe járó kisgyerekek és más személyek szűrésének, az adatok hozzájárulhatnak a hatékonyabb infekciókontrollhoz.
A S. agalactiae (GBS) esetében a fejlett országokban jól működő szűrőprogram ellenére az anyai kolonizáltságból származó újszülöttkori fertőzések száma és súlyossága nem csökken. GBS pozitivitás esetén a szülés antibiotikum védelem alatt zajlik. Előzetes eredményeink szerint bizonyos rezisztenciagének látens jelenléte, illetve néhány hiper-virulens klón megjelenése a preventív intézkedések hatásosságát kedvezőtlenül befolyásolhatják. Miután a szakmai kollégium pár hónapja hazánkban is elhatározta a terhességi szűrés kötelezővé tételét, adataink hozzájárulnának a szűrés részleteinek kidolgozásához, ezáltal újszülöttek életét mentve meg.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A tünetmentes hordozás azt jelenti, hogy az emberi nyálkahártyák felszínén (pl. orr, torok) a normál flóra mellett átmenetileg patogén baktériumok telepedhetnek meg, klinikai tünetek nélkül. Azonban bizonyos körülmények között ezek mégis fertőzést okozhatnak a hordozóban, vagy akár más fogékony személyben. Éppen ezért fontos, hogy „megismerjük az ellenségünket”, vagyis kutassuk a baktérium hordozás hátterét. Ebben a pályázatban 3 fontos patogén baktérium: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae és Staphylococcus aureus hordozásának vizsgálatát tűztük ki célul.
Mivel a gyerekek a legfontosabb baktérium hordozók, és így a fertőzések fő forrásai – egy kongresszuson egyszer valaki “kis bioterroristáknak” nevezte őket -, elsősorban óvodába járó kisgyerekektől szeretnénk mintát gyűjteni.
A S. pneumoniae által okozott, gyakran életveszélyes fertőzések kivédésére pár éve védőoltás áll rendelkezésre. Mivel az új konjugált vakcina várhatóan hamarosan kötelezővé válik Magyarországon is, nagyon fontos, hogy az oltás által okozott markáns változásokat nyomon kövessük a hordozásban is.
Mindenki ismeri a S. aureus-t, ami nagymértékű antibiotikum rezisztenciájával okoz problémákat (pl. MRSA), sőt újabban nem csupán a kórházakban, de a közösségben is. A megelőző intézkedések hatékonyabbá tételéhez fontos, hogy minél jobban megismerjük ennek a patogénnek a tünetmentes hordozását is.
A S. agalactie várandós nők genitális traktusát kolonizálhatja, és a szülés során megfertőzheti az újszülötteket is. A hordozott törzsek vizsgálata által hozzájárulhatunk a hazai terhességi szűrés jobbá tételéhez.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
Asymptomatic carriage of pathogenic bacteria is a well-known phenomenon. They can colonise the mucosal surfaces of human body for shorter or longer periods, but under certain circumstances severe infections can develop in the host or in other susceptible individuals. Therefore, thorough knowledge of the carried microbes plays a crucial role in the fight against them. In this proposed research, we focused on 3 important Gram-positive bacteria: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae and Staphylococcus aureus.
As children are the most frequent carriers of pathogens, we collect nasal specimens from children attending nurseries. We would like to extend our on-going research with pneumococci also to S. aureus. This bacterium is widely known to cause multi-resistant nosocomial infections, but recently the community-acquired (CA-)MRSA strains are of increasing worry. With the pneumococcus, we are experiencing a dynamically changing situation, a serious rearrangement of serotypes/clones. As the conjugate vaccine (PCV13) is expected to be obligatory soon in Hungary, it is extremely important to follow these changes and understand the driving forces.
Colonisation of pregnant women by S. agalactiae is the source of life-threatening neonatal infections. Emergence of highly virulent clones and the silent presence of resistance genes among the carried strains can lead to rapidly deteriorating conditions, therefore a better understanding of their epidemiology is essential for improving the screening system.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
• What changes occur in serotype distribution of carried pneumococci, in the first few years of wide-spread vaccination of children with PCV-7 / PCV-13?
• The role of biofilm formation ability and similarities of capsular locus in the serotype replacement of pneumococci: Why can certain serotypes emerge better than others, replacing the old, so-called “pediatric” types?
• What is the association between the carriage of S. pneumoniae and S. aureus (focusing especially on the effect of the conjugate vaccines and the pilus formation of pneumococci as important influencing factors)?
• Surveying Str. agalactie (GBS) isolates from pregnant women and neonates, (serotypes, virulence factors and clonal types): How can we contribute to a nationwide screening and prevention programme?
• Antibiotic susceptibility of GBS isolates, detection of “silent” presence of penicillin and macrolide resistance genes acquired from related bacteria: What can we do to avoid treatment failures?
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
In the case of pneumococci, questions raised by the use of the new conjugate vaccines (PCV-7 / PCV-13) are in the focus of scientific interest all over the world. As these vaccines contain only 7/13 serotypes out of the total of 93, emergence of previously very rare, so-called non-vaccine types are observed everywhere, completely rearranging the serotype distribution. These vaccines were introduced only recently in Hungary, and PCV-13 is expected soon to be an obligatory child-hood vaccine. By following the serotype replacement among the isolates carried by small children year by year, and by investigating other influencing factors leading to the success of certain types, we can better control the pneumococcal situation in Hungary, and make suggestions for a new vaccine composition which would be more suitable for the Hungarian situation.
In the case of S. aureus, the increasing resistance of the bacterium is of greatest concern. Infections caused by MRSA in the community are becoming more frequent. Colonisation by MRSA is often screened in hospitals, and huge care is taken to inhibit the spread of it by isolation of carriers. Nevertheless, colonisation of healthy individuals in a non-hospital environment is rarely investigated, and to our best knowledge, was never performed in Hungary before. Therefore, screening children attending communities and other individuals will provide a large amount of valuable data for the better understanding of staphylococcal epidemiology and hence can contribute to a more efficient infection control.
In the case of S. agalactiae (GBS), despite a well-working screening system of pregnant women in the industrialised countries, neonatal infections originating from maternal carriage do not decline. In case of GBS positivity, birth is led under antibiotic protection. According to our preliminary results, silent presence of antibiotic resistance genes and emergence of certain hyper-virulent clones can influence the outcome of the preventive measurements. As the need for obligatory screening has just been declared by the competent scientific board in Hungary, it is especially important to help the efficacy of screening with the epidemiological data provided by this basic research.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Asymptomatic carriage means that the mucosal surfaces of people (e.g. nasopharynx) can temporarily be colonised with otherwise pathogenic bacteria, without causing any clinical manifestation. However, under certain circumstances indeed severe infections can develop in the host or in other susceptible individuals. For this reason, it is crucial to “know our enemy”, to examine the carriage of these bacteria. In this study, we focus on 3 important pathogenic bacteria: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus agalactiae and Staphylococcus aureus.
As children are the most important carriers of pathogenic microbes, therefore sources of infections – a professor once called them “small bioterrorists” -, we would like to screen many small children, attending day-care centres, for the presence of these pathogens.
To prevent the often life-threatening infections caused by S. pneumoniae, vaccines were developed against this bacterium. As the new childhood vaccine is expected soon be obligatory in Hungary, it is very important to have information about the changes caused by the vaccination.
Everybody knows S. aureus. This bacterium causes huge problems with its resistance to antibiotics (e.g. MRSA). Recently an increasing number of infections occur not only in the hospitals, but also in the community. To implement more effective control measurements, it is important to collect many data about the carriage of this pathogen.
S. agalactie can be carried in the genital tract of pregnant women, and cause severe infection in the neonates during birth. By examining the carried bacteria, we would be able to contribute to the improvement of the screening system in Hungary.
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
List of publications |
|
|
| Laub K, Kristóf K, Tirczka T, Tóthpál A, Kardos S, Kovács E, Sahin-Tóth J, Horváth A, Dobay O: First description of a catalase-negative Staphylococcus aureus from a healthy carrier, with a novel nonsense mutation in the katA gene, INT J MED MICROBIOL 307: 431-434, 2017 | | Adrienn Tóthpál, Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Tamás Tirczka, Adrienn Kocsis, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Epidemiological analysis of pneumococcal serotype 19A among healthy children following PCV7 vaccination, Epidemiology and Infection, 144: 1563-1573., 2016 | | Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Károly Nagy, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Radical serotype rearrangement of carried pneumococci in the first 3 years after intensive vaccination started in Hungary, European Journal of Pediatrics, 174:373-381., 2015 | | Krisztina Laub, Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Orsolya Dobay: Epidemiology and antibiotic sensitivity of Staphylococcus aureus nasal carriage in children in Hungary, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica 64:51-62., 2017 | | Krisztina Laub, Adrienn Tóthpál, Eszter Kovács, Judit Sahin-Tóth, Andrea Horváth, Szilvia Kardos, Orsolya Dobay: High prevalence of Staphylococcus aureus nasal carriage among children in Szolnok, Hungary, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica, accepted for publication, doi: 10.1556/030.65.2018.001, 2017 | | Dobay Orsolya, Tóthpál Adrienn: Pneumococcus elleni konjugált védőoltások, Gyermekorvos Továbbképzés 13(3):131-133., 2014 | | Tóthpál Adrienn, Laub Krisztina, Kardos Szilvia, Nagy Károly, Dobay Orsolya: Invazív és hordozott Streptococcus pneumoniae izolátumok vakcina lefedettsége Magyarországon, Lege Artis Medicinae (LAM), 24(4):180–185., 2014 | | Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Károly Nagy, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Radical serotype rearrangement of carried pneumococci in the first 3 years after intensive vaccination started in Hungary, European Journal of Pediatrics, vol 173. (DOI: 10.1007/s00431-014-2408-1), 2014 | | Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Adrienn Tóthpál, Katalin Kristóf, Eszter Ostorházi, Károly Nagy, Orsolya Dobay: Epidemiological survey and characterisation of Streptococcus agalactiae isolates from the Semmelweis University Clinics, Budapest, Hungary, Abstracts of the 24th ECCMID, Barcelona, May 2014, P1529, 2014 | | Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Adrienn Tóthpál, Károly Nagy, Orsolya Dobay: The epidemiology and risk factors of Staphylococcus aureus nasal carriage in children attending day-care centres in Hungary, Abstracts of the 24th ECCMID, Barcelona, May 2014, P1605, 2014 | | Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Károly Nagy, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Radical serotype rearrangement of carried pneumococci in the first 3 years after intensive vaccination started in Hungary, European Journal of Pediatrics, 174:373-381., 2015 | | Adrienn Tóthpál, Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Tamás Tirczka, Adrienn Kocsis, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Epidemiological analysis of pneumococcal serotype 19A among healthy children following PCV7 vaccination, Epidemiology and Infection, accpeted for publication, 2015 | | Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Sharp decrease of serotypes 19A and 3 among carried pneumococci from children aged 1-3 years attending nurseries, after PCV13 vaccination in Budapest, Hungary, Abstracts of the 25th ECCMID, Copenhagen, May 2015, P0942, 2015 | | Szilvia Kardos, Adrienn Tóthpál, Krisztina Laub, Katalin Kristóf, Eszter Ostorházi, Ferenc Rozgonyi, Orsolya Dobay: Streptococcus agalactiae isolates from the Dermatology Clinic of Semmelweis University, Budapest, Hungary, Abstracts of the 25th ECCMID, Copenhagen, May 2015, P0692, 2015 | | Adrienn Tóthpál, Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Tamás Tirczka, Adrienn Kocsis, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Epidemiological analysis of pneumococcal serotype 19A among healthy children following PCV7 vaccination, Epidemiology and Infection, 144: 1563-1573., 2016 | | Tirczka Tamás, Tóthpál Adrienn, Berta Brigitta, Dobay Orsolya: Streptococcus pneumoniae szerotípus megoszlásának vizsgálata 2013-2015 közötti időszakban Magyarországon, Mikrobiológiai Körlevél 15:14-27., 2015 | | Tamás Tirczka, Zsófia Párkányi, Brigitta Berta, Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Streptococcus pneumoniae AOM isolates from Hungary, over a 6-year period, Abstracts of the 26th ECCMID, Amsterdam, April 2016, EP0014, 2016 | | Eszter Kovács, Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Orsolya Dobay, Adrienn Tóthpál: Carriage of coagulase positive staphylococci among healthy owners and their dogs, Abstracts of the 26th ECCMID, Amsterdam, April 2016, P0218, 2016 | | Adrienn Tóthpál, Eszter Kovács, Krisztina Laub, Szilvia Kardos, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Summarized data of carried pneumococcus before and after PCV vaccinations, between 2009-2013, in Hungary, Abstracts of the 26th ECCMID, Amsterdam, April 2016, EP0164, 2016 | | 25. Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Krisztina Laub, Tamás Tirczka, Mark van der Linden, Orsolya Dobay: Disappearance of PCV13 serotypes (including 19A) among carried pneumococci in children aged 1-3 years, within the first few years of vaccination, Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica, 62:235., 2015 | | Csaba Kerepesi, Judit E Szabó, Veronika Papp-Kádár, Orsolya Dobay, Dóra Szabó, Vince Grolmusz, Beáta G Vértessy: Life without dUTPase, FRONT MICROBIOL 7:1768, 2016 | | Krisztina Laub, Orsolya Dobay, Balázs Stercz, Adrienn Kéri, Bernadett Balázs, Adrienn Tóthpál, Szilvia Kardos, Paul M. Quinton and Ákos Zsembery: Bicarbonate inhibits bacterial growth and biofilm formation, Journal of Applied Microbiology, accepted for publication, 2017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
