en English is Íslenska

Thesis University of Iceland > Heilbrigðisvísindasvið > Meistaraprófsritgerðir - Heilbrigðisvísindasvið >

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1946/18498

Title: 
  • is Samanburður á örveruþekjumyndun pneumókokka frá endurteknum miðeyrnasýkingum, ífarandi sýkingum og heilbrigðum börnum
  • Comparison of pneumococcal biofilm formation of isolates from recurrent otitis media, invasive disease and healthy children
Submitted: 
  • May 2014
Abstract: 
  • is

    Pneumókokkar (Streptococcus pneumoniae) eru mikilvægir sýkingavaldar í mönnum um allan heim, þó sérstaklega í börnum undir fimm ára aldri og eldra fólki. Þeir eru algeng orsök sýkinga í efri öndunarvegum sem geta leitt til þrálátra miðeyrnasýkinga, lungnabólgu, heilahimnubólgu, blóðsýkingar o.fl. Samkvæmt upplýsingum frá Alþjóða heilbrigðismálastofnuninni (WHO: World Health Organization) látast árlega allt að ein milljón barna undir fimm ára aldri úr pneumókokkasýkingum í heiminum. Beratíðni pneumókokka er langhæst meðal barna en oft er talað um að nefkok barna sé vistfræðileg uppspretta pneumókokkasýkinga.
    Örveruþekjumyndun er einfalt ferli sem bakteríur nota til að lifa af, en örveruþekjur veita þeim mjög stöðugt og verndandi umhverfi. Örveruþekjur veita þannig bakteríum sem hana mynda skjól og auðvelda mjög dreifingu á miklu magni af bakteríum. Bakteríur í örveruþekjum eru vel varðar og torvelda örveruþekjur sýklalyfjum aðgang, auk þess að bakteríur eru tiltölulega óvirkar þar. Það gerir það að verkum að sýklalyf sem beinast gegn bakteríum í skiptingu virka verr en ella og þ.a.l. getur verið erfitt að ráða niðurlögum sýkingarinnar.
    Gagnagrunnur Sýklafræðideildarinnar, ásamt því stóra pneumókokka safni sem þar er, veitir okkur einstakt tækifæri til að kanna hvort pneumókokkar sem valda endurteknum miðeyrnasýkingum séu líklegri til að mynda meiri örveruþekjur heldur en stofnar frá ífarandi sýkingum og frá nefkoki heilbrigðra leikskólabarna (berum).
    Markmið þessarar rannsóknar var því að kanna hæfileika pneumókokka frá endurteknum miðeyrnasýkingum, ífarandi sýkingum og nefkoki heilbrigðra barna til að mynda örveruþekjur með og án H. influenzae í míkrótíter bökkum. Þetta var gert til að kanna hvort munur væri á hlutfalli örveruþekjumyndandi stofna milli sýnahópa, til að athuga hvort munur væri á örveruþekjumyndun pneumókokka í samrækt með H. influenzae og til þess að kanna hvaða hjúpgerðir mynduðu þykkustu örveruþekjurnar. Einnig voru áhrif meðferðar með amoxisillíni í þykkum vs. engum örveruþekjum könnuð til þess að sjá hvort sýklalyfin næðu að vinna á bakteríum í örveruþekjum. Hæfileikar pneumókokka með og án festiþráða til að mynda örveruþekjur á frumurækt lungnaþekjufrumna voru einnig kannaðir til þess að athuga hvort stofnar með festiþræði næðu betur að bindast við þekjuna heldur en stofnar án festiþráða.
    Stofnar af hjúpgerðum 19F, 23F, 6A, 6B og 14 frá endurteknum miðeyrnasýkingum (33 stofnar), ífarandi sýkingum (25 stofnar) og heilbrigðum berum (50 stofnar) frá 0-6 ára börnum voru ræktaðir upp í míkrótíter bökkum og örveruþekjumyndun þeirra ljósmæld í ljósmæli. Einnig voru tveir H. influenzae stofnar frá miðeyrnasýkingum barna notaðir til samræktar.
    Þeir stofnar sem mynduðu þykkastar örveruþekjur voru af hjúpgerðum 6B og 6A. Stofnar af hjúpgerð 19F mynduðu þunnar örveruþekjur og stofnar af hjúpgerðum 14 og 23F mynduðu engar örveruþekjur. Samrækt pneumókokka og H. influenzae hafði ekki eins mikil örvandi áhrif á örveruþekjumyndun eins og búist var við. Misjafnt var á milli hjúpgerða pneumókokka og H. influenzae stofna hvaða áhrif samræktin hafði. Stofnar frá miðeyra voru í flestum tilvikum örveruþekjumyndandi en þeir mynduðu örveruþekjur í 70% tilvika, stofnar frá berum í 64% tilvika og stofnar frá ífarandi sýkingum í 56% tilvika. Hlutfall þeirra stofna sem mynduðu þykkar örveruþekjur var hæst hjá stofnum frá ífarandi sýkingum, eða 32%, en stofnar frá miðeyra mynduðu þykkar örveruþekjur í 30% tilvika og stofnar frá ífarandi sýkingum í 22% tilvika. FITC litun pneumókokka á lungnaþekjufrumum sýndi hvernig pneumókokkarnir bindast við þekjuna og vaxa ofan í hana.
    Aðferð við sýklalyfjaprófanir virkaði ekki nógu vel og hana þarf að þróa betur. Rannsóknin sýndi að aðferðin gagnast vel við mat á örveruþekjumyndun eftir hjúpgerðum.

  • Streptococcus pneumoniae are important pathogens in humans worldwide, especially in children under five years of age and elderly (people). They are a common cause of infections in the upper respiratory tract and can lead to persistent otitis media, pneumonia, meningitis, sepsis and more. According to the World Health Organization (WHO) each year up to one million children under five years of age die of pneumococcal disease worldwide. Pneumococcal carrier rate is by far the highest among children, but people often talk about the nasopharynx of children as an ecological source of pneumococcal disease.
    Biofilm formation is a simple process that bacteria use to survive, but biofilms give them very stable and protective environment. Biofilms provide the bacteria with shelter and greatly facilitate the distribution of large quantities of bacteria. Bacteria in biofilms are well protected and impede the access of antibiotics in addition to be relatively passive while in the biofilm. It means that antibiotics directed against growing bacteria are not as active as normally, it will therefore be difficult to bring down the infection.
    Data resources at the Dept. of Clinical Microbiology, as well as a large collection of pneumococci gives us a unique opportunity to examine whether pneumococci causing recurrent otitis media are likely to generate more biofilms than isolates from invasive disease and from healthy children.
    The aim of this study was to investigate the ability of pneumococci from recurrent otitis media, invasive disease and from nasopharyngeal of healthy children to form biofilms with and without H. influenzae in microtiter plates. This was done to investigate whether there was a difference in the proportion of biofilm forming strains between groups, to examine whether differences in pneumococcal biofilm formation in co-culture with H. influenzae and to examine what serotypes formed the thickest biofilms. Also, the effect of treatment with amoxicillin on bacteria in thick biofilms vs. no biofilms was investigated to see if the antibiotics would kill the bacteria in the biofilms. Abilities of pneumococci with and without pili to form biofilms on lung epithelial cells were also examined to check whether the strains with pili better binds to the epithelium than the strains without pili.
    Strains of serotypes 19F, 23F, 6A, 6B, and 14 from recurrent otitis media (33 strains), invasive disease (25 strains) and healthy children (50 strains) from 0-6 year old children were incubated in microtiter plates and the biofilm formation measured in a photometer. Two H. influenzae isolates from children with otitis media were also used for co-culture.
    The strains that formed the thickest biofilms were serotypes 6B and 6A. Strains of serotype 19F formed thin biofilms and strains of serotypes 14 and 23F did not form any biofilms. Co-culture pneumococci and H. influenzae was not as strong stimulating effect on biofilm formation as expected. Variation was between pneumococcal serotypes and H. influenzae strains if the co-culture had any effects. Otitis media strians formed biofilms in 70% cases, strains from healthy children in 64% cases and invasive strains in 56% cases. The proportion of strains that formed thick biofilms was highest for invasive isolates, or 32%, while strains from middle ear that formed thick biofilms developed in 30% cases and invasive strains in 22% cases. FITC staining of pneumococci in lung epithelial cells showed how pneumococci bind to the epithelium and grow into it.
    Procedure for testing antibiotics did not work properly and it needs to develop better. The study showed that the method is a great help in assessing biofilm formation by serotypes.

Accepted: 
  • May 28, 2014
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/18498


Files in This Item:
Filename Size VisibilityDescriptionFormat 
Meistararitgerð - tilbúin.pdf6.93 MBOpenHeildartextiPDFView/Open