Klassifikation
Taxa höherer Ordnung:
Bakterien; Firmicutes; Bazillen; Lactobacillales; Streptococcaceae;
Spezies
Streptococcus oralis
Beschreibung und Bedeutung
Streptococcus oralis ist ein kommensales Bakterium, das zur Mitis-Gruppe gehört, die den wichtigsten menschlichen Krankheitserreger S. pneumoniae enthält, und kommt in der menschlichen Mundhöhle vor (2). S. oralis ist ein Bestandteil der normalen menschlichen oralen Mikrobiota und kann opportunistisch pathogen sein. Wie andere verwandte orale Streptokokken weist es eine erhebliche phänotypische und genetische Variation auf. (3) S. oralis ist ein grampositives, unbewegliches, α-hämolytisches Bakterium, das Kokkenketten bildet. Optimale Bedingungen für das Überleben von S. oralis sind Temperaturen zwischen 30 und 35 Grad Celsius. (3, 5)
Genomstruktur
Das Genom von S. oralis besteht aus einem zirkulären Chromosom und hat eine Länge von 1.958.690 bp, womit es kleiner ist als die Genome von S. mitits B6 und S. pneumoniae. (2) Der G+C-Gehalt von S. oralis beträgt 41,14 %, und der Kodierungsanteil liegt bei 89,7 %. Es gibt ungefähr 1.909 vorhergesagte proteinkodierende Sequenzen mit einer durchschnittlichen Kodierungslänge von 921 bp, 61 tRNAs, 4 rRNAs-Loci und 9 RNA-kodierende Gene. (2) S. oralis ist am engsten mit S. mitis und S. pneumoniae verwandt. Sie weisen eine Sequenzidentität des 16S rRNA-Gens von über 99 % auf, obwohl die DNA-DNA-Ähnlichkeit für das gesamte Chromosom auf weniger als 60 % geschätzt wird.(4) Wie das S. mitis B6-Genom weist auch das S. oralis-Genom im Vergleich zu S. pneumoniae ein auffälliges X-Alignment auf. (2) Die wichtigsten Pneumokokken-Pathogenitätsfaktoren fehlen in S. oralis, das dem Genom von S. mitis B6 ähnelt. Das Genom von S. oralis enthält genetische Inseln und Antibiotikaresistenzdeterminanten, die für das Genom von S. pneumoniae und anderen Streptokokkenarten repräsentativ sind. (2)
Zellstruktur und Metabolismus
Streptococcus oralis ist ein grampositiver, unbeweglicher fakultativer Anaerobier. S. oralis bildet weiße Knäuelkolonien auf einer Wilkins-Chalgren-Agarplatte. (9)
Da S. oralis ein fakultativer Anaerobier ist, hat er seine metabolischen Fähigkeiten erweitert. Dadurch ist er in der Lage, in ungünstigeren Umgebungen zu wachsen und ein größeres Spektrum an Nährstoffen zu verwerten. Energie gewinnt der Organismus vor allem durch den Abbau von Glykoproteinen. (9) Einige Stämme von S. oralis können sowohl eine IgA-Protease als auch Neuraminidase produzieren, was sie unfähig macht, α-Amylase zu binden. (3)
Pathologie
Einst als unbedeutender opportunistischer Erreger angesehen, gilt S. oralis heute als bedeutender Krankheitserreger, der immungeschwächte Personen und solche mit hämatologischen Malignomen (Krebserkrankungen, die das Blut betreffen) befällt. (1,4) Bei diesen Personen kann S. oralis bekanntermaßen Komplikationen wie bakterielle Endokarditis, Atemnotsyndrom bei Erwachsenen und Streptokokkenschock hervorrufen. Penicilline waren früher eine Standardbehandlung für Infektionen, die durch S. oralis verursacht wurden, doch durch das Auftreten antimikrobieller Resistenzen sind sie weniger wirksam geworden. (1) Die Ergebnisse der Antibiotika-Empfindlichkeit von S. oralis sind denen der anderen Organismen der Mitis-Gruppe sehr ähnlich. S. oralis ist mit S. pneumoniae verwandt, einem häufigen Erreger von Mittelohrentzündung, Septikämie, Lungenentzündung und Meningitis bei Kindern, der weltweit eine hohe Sterblichkeitsrate aufweist. (4)
S. oralis ist dafür bekannt, dass es eines der ersten Bakterien ist, die den Plaque-Biofilm bilden. Die Forschung zeigt, dass S. oralis in der Lage ist, mit Porphyromonas gingivalis zu interagieren, das als eine der Hauptursachen für Parodontalerkrankungen gilt. Die Parodontalerkrankung gilt als die häufigste Erkrankung der menschlichen Mundhöhle. (8)
Interessante Fakten
S. oralis hat bisher nur in Fällen, in denen vor kurzem eine zahnärztliche Behandlung durchgeführt wurde, eine Meningitis verursacht. Im Jahr 2013 wurde jedoch bei einer 81-jährigen Frau, bei der vor kurzem keine zahnärztlichen Eingriffe vorgenommen worden waren, nach einer Operation eine bakterielle Meningitis festgestellt. Die Frau wurde für eine elektive Kniegelenkersatzoperation eingeliefert und erhielt vor der Operation eine Spinalanästhesie. Zu Beginn der postoperativen Überwachung stellte sich die Patientin mit Kopfschmerzen und Übelkeit vor; nachdem weitere Symptome aufgetreten waren, wurde eine Lumbalpunktion durchgeführt und eine bakterielle Meningitis diagnostiziert. Eine Kultur der Hirn-Rückenmarksflüssigkeit ergab grampositive Staphylokokken. Bei weiteren Tests stellte sich heraus, dass es sich bei den Bakterien um S. oralis handelte, womit dies der erste Fall ist, in dem S. oralis eine bakterielle Meningitis bei Spinalanästhesie verursacht. (7)
S. oralis wird auch als Probiotikum verwendet, um eine gesunde Mundhöhle zu unterstützen. Der als Probiotikum verwendete Stamm ist modifiziert und trägt dazu bei, die Mundhöhle mit guten Bakterien zu versorgen und Bakterien, die die Mundgesundheit beeinträchtigen, fernzuhalten. Zu diesem Zweck kolonisiert S. oralis Stellen rund um die Zähne, wie z. B. das Zahnfleisch, und konkurriert mit anderen Bakterien. (10)
1.Byers, H.L., E. Tarelli , K. A. Homer , und D. Beighton . “Isolierung und Charakterisierung von Sialidase aus einem Stamm von Streptococcus oralis . Joint Microbial Research Unit . 49. (2000): 235-244. Web. 16 Dec. 2013.
2.Reichmann , Peter, Michael Nuhn, et al. “Genome of Streptococcus oralis Strain Uo5.” Journal of Microbiology . 193.11 (2011): 2888-2889. Web. 16 Dec. 2013.
3.Do, Thuy, Keith A. Jolley, et al. “Population structure of Streptococcus oralis .” Society of General Microbiology . 155.8 (2009): 2593-2602. Web. 16 Dec. 2013.
4.Whalan , Rachel H. , Simon G. P. Funnell , et al. “Distribution and Genetic Diversity of the ABC Transporter Lipoproteins PiuA and PiaA within Streptococcus pneumoniae and Related Streptococci .” Journal of Microbiology . 188.3 (2006): 1031-1038. Web. 16 Dec. 2013.
5.LeVan, Adriana , und Deena Jacob. Gram Stain: Gram-Positive Kokken . 2011. Photograph. Amerikanische Gesellschaft für Mikrobiologie , College Park MD . Web. 16 Dec 2013.
6.Wilder , Jennifer, Michelle Ramanathan , et al. “Streptococcus oralis meningitis following spinal anaesthesia .” Association of Anesthetist of Great Britain and Ireland . 0092. (2013): n. page. Web. 16 Dec. 2013.
7.Streptococcus oralis Uo5. 2011. Photograph. Bacmap Genome Atlas , Bethesday MD. Web. 16 Dec 2013. <http://bacmap.wishartlab.com/organisms/1303
8.Maeda, K. , H. Nagata, M. Kuboniwa, et al. “Identification and Characterization of Porphyromonas gingivalis Client Proteins That Bind to Streptococcus oralis Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase.” Infection and Immunity . 81.3 (2013): 753-763. Web. 16 Dec. 2013.
9.Tilley , DO, M Arman , A Smolenski, et al. “Glycoprotein Ibα und FcγRIIa spielen eine Schlüsselrolle bei der Thrombozytenaktivierung durch das kolonisierende Bakterium, Streptococcus oralis.” Journal of Thrombosis and Haemostasis . 11.5 (2013): 941-950. Web. 16 Dec. 2013.
10. “Wie EvoraPro Oral Probiotics die Mundgesundheit unterstützt .” Evroa Oral Probiotics . N.p., n. d. Web. 16 Dec. 2013.
Autor
Seite geschrieben von Allison Wall und Stephen Taylor, Studenten von Dr. Angela Hahn. Bemidji State University, Bemidji, MN.