Population structure and virulence gene profiles of Streptococcus agalactiae collected worldwide from different hosts

Vetsuisse Faculty University of Zurich (2017) Marina Meret Morach Institute for Food Safety and Hygiene ils@fsafety.uzh. ch Population structure and virulence gene profiles of Streptococcus agalactiae collected worldwide from different hosts Streptococcus (S.) agalactiae is a leading cause of morbidity and mortality among neonates and causes severe infections in pregnant women and nonpregnant predisposed adults, as well as various animal species worldwide. Still, information on the population structure of S. agalactiae and the geographical distribution of different clones is limited. Further data is needed to identify particularly successful clones and obtain insights into possible routes of transmission within one host species and across species borders. We aimed to determine the population structure and virulence gene profiles of S. agalactiae strains from different sources and geographical origins. To this end, 373 S. agalactiae isolates from humans and animals from five different continents were typed by DNA microarray profiling. A total of 242 different strains were identified. Particularly successful clonal lineages, hybridization patterns, and strains were identified that were spread across different continents and/or were present in more than one host species. The findings of our study suggest that while S. agalactiae is well adapted to various hosts (including humans, cattle, dogs and other species), interspecies transmission is possible and occurs between humans and cows, dogs, and rabbits. The presented virulence and resistance gene profiles enable new insights into interspecies transmission and make a crucial contribution in the identification of suitable targets for therapeutic agents and vaccines. Keywords: genotype B Streptococci, transmission, capsular serotype, resistance, clonality Streptococcus (S.) agalactiae ist einer der fuhrenden Krankheits- und Mortalitatsursachen bei Neugeborenen und verursacht weltweit schwere Infektionen bei Schwangeren und nicht- schwangeren pradisponierten Erwachsenen, sowie bei verschiedenen Tierspezies. Informationen zur Populationsstruktur und zur geografischen Verteilung verschiedener Klone sind nur in begrenztem Masse vorhanden. Um besonders erfolgreiche Klone zu identifizieren und neue Erkenntnisse uber Ubertragungswege zwischen derselben und unterschiedlichen Spezies zu erhalten, sind weitere Daten unerlasslich. Ziel dieser Studie war, die Populationsstruktur und die Virulenzgenprofile von S. agalactiae Stammen unterschiedlichster Quellen und geografischer Ursprunge zu bestimmen. Zu diesem Zweck wurden 373 S. agalactiae Isolate mittels DNA Microarray Technologie genotypisiert und 242 verschiedene Stamme identifiziert. Besonders erfolgreiche klonale Linien, Hybridisationsprofile und Stamme, welche uber verschiedene Kontinente verbreitet und/oder bei mehr als einer Wirtsspezies vertreten waren, wurden nachgewiesen. Die Studienresultate zeigen, dass S. agalactiae gut an verschiedene Wirtsspezies angepasst und eine Ubertragung uber Speziesgrenzen hinaus moglich ist. Die vorliegenden Virulenz- und Resistenzgenprofile ermoglichen neue Einblicke in die Ubertragungswege von S. agalactiae und liefern einen entscheidenden Beitrag zur Identifizierung geeigneter Zielstrukturen fur Therapeutika und Vakzinen. Schlusselworter: Genotyp B Streptokokken, Transmission, Kapselserotyp, Resistenz, Klonalitat