Giessener Elektronische Bibliothek

GEB - Giessener Elektronische Bibliothek

Phylogenetische Untersuchungen und vergleichende Genomanalysen innerhalb der Familie Leptotrichiaceae unter besonderer BerĂŒcksichtigung von Streptobacillus moniliformis, dem Erreger des Rattenbissfiebers

Eisenberg, Tobias


Originalveröffentlichung: (2018) Giessen : VVB Laufersweiler Verlag
Zum Volltext im pdf-Format: Dokument 1.pdf (31.993 KB)


Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-135674
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2018/13567/


Universität Justus-Liebig-UniversitĂ€t Gießen
Institut: Landesbetrieb Hessisches Landeslabor; Institut fĂŒr Hygiene und Infektionskrankheiten der Tiere
Fachgebiet: VeterinÀrmedizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Habilitation
Zeitschrift, Serie: Edition scientifique
ISBN / ISSN: 978-3-8359-6667-3
Sprache: Deutsch
Tag der mĂŒndlichen PrĂŒfung: 26.11.2017
Erstellungsjahr: 2018
Publikationsdatum: 29.05.2018
Kurzfassung auf Deutsch: Streptobacillus (S.) moniliformis ist einer der beiden Ă€tiologischen Erreger der Zoonose Rattenbissfieber. Die Gattung beinhaltete fast 90 Jahre lang nur diese eine Spezies, erst 2014 wurde mit S. hongkongensis ein zweiter Vertreter beschrieben. Obwohl Rattenbissfieber weltweit auftritt, die Infektion lebensbedrohliche Komplikationen hervorrufen kann und die Kolonisierungsrate wilder Ratten bei ĂŒber 90% liegen kann, gilt die Infektion als unter-diagnostiziert. Die Ursachen liegen vor allem in der schwierigen Anzucht des Erregers, den anfangs bisweilen unspezifischen Krankheitssymptomen, einer hohen Empfindlichkeit des Erregers gegenĂŒber antimikrobiellen Substanzen und einer selbst unter medizinischem Fachpersonal mangelnden Kenntnis dieser Infektionskrankheit. Die Grundlage fĂŒr die Untersuchungen dieser Arbeit bildete ein atypisches Isolat aus einer Katze, welches erste Zweifel an der monotypischen Stellung von S. moniliformis aufkommen ließ. Die in der Folge durchgefĂŒhrten Untersuchungen fĂŒhrten letztlich zum Aufbau einer Stammsammlung und zur Neubeschreibung von S. felis. Unter den weltweit akquirierten Isolaten fanden sich weitere Kandidaten fĂŒr neue Erreger, sodass die Gattung Streptobacillus mit den gleichfalls neu beschriebenen S. notomytis und S. ratti mittlerweile fĂŒnf Spezies beinhaltet. Zwei weitere Erreger, welche von Meerschweinchen und Lachsen beschrieben und historisch in die Verwandtschaft von S. moniliformis gestellt worden waren, wurden ebenfalls als neue Spezies erkannt. Mit Caviibacter abscessus und Oceanivirga salmonicida wurden diese jedoch in eigenstĂ€ndige neue Gattungen gestellt, wodurch die Familie Leptotrichiaceae nunmehr aus sechs Gattungen besteht. Neben der phylogenetischen Untersuchung fand eine phĂ€notypische und genotypische Charakterisierung sĂ€mtlicher, im Rahmen dieser Arbeit gesammelter StĂ€mme und Isolate statt, um einerseits die Diagnostik dieser selten isolierten Mikroorganismen zu optimieren und andererseits erstmals eine phylogenetische und komparative Analyse zu ermöglichen. Mittels next generation sequencing wurden ferner sĂ€mtliche Genome der StĂ€mme vollstĂ€ndig sequenziert. Obwohl die phĂ€notypischen Untersuchungen und auch die isolierten Betrachtungen einzelner funktioneller Gene kaum innerartliche Unterschiede zwischen den Isolaten aufdecken konnten, ergaben sich aus der Genomanalyse Hinweise auf deutliche Devianzen und einen geringen Verwandtschaftsgrad zwischen den untersuchten StĂ€mmen. Es fanden sich erstmals zumindest bei einigen der untersuchten StĂ€mme molekulare Hinweise auf putative Virulenz-assoziierte Gene aus den Sub-Kategorien „Resistenz gegenĂŒber Antibiotika und toxischen Komponenten“ sowie „Invasion und intrazellulĂ€re Abwehr“ und ein Typ V-Sekretionssystem, deren Link mit den entsprechenden PhĂ€notypen zukĂŒnftig weiter vertieft werden soll. Es gelang ferner mit Hilfe von drei Tandem-Repeat-Loki, ein Kultur-unabhĂ€ngiges Typisierungsverfahren zu entwickeln, womit StĂ€mme von S. moniliformis speziesspezifisch und mit hohem diskriminatorischem Potential typisiert werden können. Damit lassen sich zukĂŒnftig erstmals epidemiologische Daten fĂŒr diese Spezies generieren und auf diese Weise ein „realeres“ VerstĂ€ndnis zum Auftreten bestimmter InfektionsstĂ€mme im Rahmen von Transmissionsketten erzielen.
Kurzfassung auf Englisch: Streptobacillus (S.) moniliformis ist einer der beiden Ă€tiologischen Erreger der Zoonose Rattenbissfieber. Die Gattung beinhaltete fast 90 Jahre lang nur diese eine Spezies, erst 2014 wurde mit S. hongkongensis ein zweiter Vertreter beschrieben. Obwohl Rattenbissfieber weltweit auftritt, die Infektion lebensbedrohliche Komplikationen hervorrufen kann und die Kolonisierungsrate wilder Ratten bei ĂŒber 90% liegen kann, gilt die Infektion als unter-diagnostiziert. Die Ursachen liegen vor allem in der schwierigen Anzucht des Erregers, den anfangs bisweilen unspezifischen Krankheitssymptomen, einer hohen Empfindlichkeit des Erregers gegenĂŒber antimikrobiellen Substanzen und einer selbst unter medizinischem Fachpersonal mangelnden Kenntnis dieser Infektionskrankheit. Die Grundlage fĂŒr die Untersuchungen dieser Arbeit bildete ein atypisches Isolat aus einer Katze, welches erste Zweifel an der monotypischen Stellung von S. moniliformis aufkommen ließ. Die in der Folge durchgefĂŒhrten Untersuchungen fĂŒhrten letztlich zum Aufbau einer Stammsammlung und zur Neubeschreibung von S. felis. Unter den weltweit akquirierten Isolaten fanden sich weitere Kandidaten fĂŒr neue Erreger, sodass die Gattung Streptobacillus mit den gleichfalls neu beschriebenen S. notomytis und S. ratti mittlerweile fĂŒnf Spezies beinhaltet. Zwei weitere Erreger, welche von Meerschweinchen und Lachsen beschrieben und historisch in die Verwandtschaft von S. moniliformis gestellt worden waren, wurden ebenfalls als neue Spezies erkannt. Mit Caviibacter abscessus und Oceanivirga salmonicida wurden diese jedoch in eigenstĂ€ndige neue Gattungen gestellt, wodurch die Familie Leptotrichiaceae nunmehr aus sechs Gattungen besteht. Neben der phylogenetischen Untersuchung fand eine phĂ€notypische und genotypische Charakterisierung sĂ€mtlicher, im Rahmen dieser Arbeit gesammelter StĂ€mme und Isolate statt, um einerseits die Diagnostik dieser selten isolierten Mikroorganismen zu optimieren und andererseits erstmals eine phylogenetische und komparative Analyse zu ermöglichen. Mittels next generation sequencing wurden ferner sĂ€mtliche Genome der StĂ€mme vollstĂ€ndig sequenziert. Obwohl die phĂ€notypischen Untersuchungen und auch die isolierten Betrachtungen einzelner funktioneller Gene kaum innerartliche Unterschiede zwischen den Isolaten aufdecken konnten, ergaben sich aus der Genomanalyse Hinweise auf deutliche Devianzen und einen geringen Verwandtschaftsgrad zwischen den untersuchten StĂ€mmen. Es fanden sich erstmals zumindest bei einigen der untersuchten StĂ€mme molekulare Hinweise auf putative Virulenz-assoziierte Gene aus den Sub-Kategorien „Resistenz gegenĂŒber Antibiotika und toxischen Komponenten“ sowie „Invasion und intrazellulĂ€re Abwehr“ und ein Typ V-Sekretionssystem, deren Link mit den entsprechenden PhĂ€notypen zukĂŒnftig weiter vertieft werden soll. Es gelang ferner mit Hilfe von drei Tandem-Repeat-Loki, ein Kultur-unabhĂ€ngiges Typisierungsverfahren zu entwickeln, womit StĂ€mme von S. moniliformis speziesspezifisch und mit hohem diskriminatorischem Potential typisiert werden können. Damit lassen sich zukĂŒnftig erstmals epidemiologische Daten fĂŒr diese Spezies generieren und auf diese Weise ein „realeres“ VerstĂ€ndnis zum Auftreten bestimmter InfektionsstĂ€mme im Rahmen von Transmissionsketten erzielen.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Publikationen ohne Print on Demand