Molecular Methods for Typing of Streptococcus agalactiae with Special Emphasis on the Development and Validation of a Multi-Locus Variable Number of Tandem Repeats Assay (MLVA)

Abstract

Molekylære metoder for typing av Streptococcus agalactiae med særlig vektlegging av utvikling og validering av et multi-locus variable number of tandem repeats assay (MLVA)

Sammendraget: Streptococcus agalactiae eller gruppe B streptokokker (GBS) forårsaker livsfarlige infeksjoner hos nyfødte, gravide eller voksne med kroniske sykdommer. Den forårsaker også jurbetennelse i storfe. Typing av GBS gir innblikk i bakteriens epidemiologi og dens fylogenetiske slektskap. Ulike deler av bakteriene kan være mål for typingsmetoder. Eldre immunologiske metoder fokuserer ofte på overflateegenskaper som polysakkarid- eller proteinstrukturer. Nyere molekylære metoder benytter bakteriens genmateriale til typing.

Studien undersøkte om molekylære metoder hadde potensiale til å gi en bedre oppløsning av en stammesamling. I detalj ble typingen av overflateproteiner med både immunologiske og molekylære metoder sammenlignet og en multi-locus variable number of tandem repeats assay (MLVA) ble utviklet og evaluert. Sistnevnte metode er basert på variabiliteten i repeterte områder i bakteriens genom.

Sammenligning av sero- og genotyping av GBS overflateproteiner er kompleks på grunn av kryssreaksjoner mellom de ulike proteinene som er sammensatt fra "samme byggesett". Positive resultat for begge metoder ble funnet for 122 av 147 stammer. Av disse hadde 74 % overensstemmende resultater. Ikke overensstemmende resultater ble funnet for tre og delvis overensstemmede resultater for 29 stammer. Utvikling av en MLVA for GBS ble gjort gjennom analyse av publiserte, helgenomer for tre stammer som resulterte i testing av i alt 18 kandidatloci. Videre undersøkelser identifiserte fem loci som ble inkludert i studiens MLVA.

En stammesamling av 126 stammer fra nyfødte ble delt inn i 70 grupper av MLVA metoden, noe som representerte en klart overlegen oppløsning sammenlignet med to referansemetoder. Videre ble metodens egnethet for typing av epidemiologisk relaterte stammer demonstrert ved å undersøke 187 stammer som hadde forårsaket jurbetennelse hos storfe. Stammene var samlet inn fra 34 gårder og det ble funnet 37 typer, stort sett en type per gård. På en gård som var representert med 48 stammer ble en forandring av et av MLVA områdene under innsamlingsperioden observert og kan gjenspeile stabiliteten av repeterte områder under in-vivo forhold.

Oppsummert ble det vist at immunologiske og molekylære metoder viser overensstemmende eller delvis overensstemmende resultater i det store flertall av stammer. Molekylære metoder er overlegen i typingssammenheng siden det fører til mindre tvetydighet. MLVA metoden for GBS fungerte eksellent i studien og viste veldig god evne til å skille stammene i epidemiologisk relaterte grupper.