Staphylococcus aureus est une bactérie pathogène d’importance pouvant causer une multitude d’infections allant d’infections cutanées à des infections systémiques mortelles. Ce pathogène infecte l’homme ainsi que les animaux comme les porcs, bovins, volailles, etc. Chez les animaux, cette bactérie cause, entre autres, la mammite bovine. Il existe des souches de S. aureus qui sont résistantes à la méthicilline (SARM). Le nombre d’infections reliées aux SARMs est en constante évolution, car en plus de leur forte présence dans les hôpitaux, ces bactéries sont aussi présentes dans la communauté et auprès des animaux d’élevage. En plus de la résistance à la classe antibiotique des ß-lactamines, dont la méthicilline fait partie, plusieurs souches de SARMs sont résistantes à d’autres classes d’antibiotiques (macrolides, fluoroquinolones, aminoglycosides). De plus, plusieurs souches de S. aureus produisent des biofilms, soit des structures qui protègent les bactéries contre plusieurs facteurs de leur environnement. La plupart des antibiotiques sont moins efficaces pour tuer les bactéries se retrouvant dans cette structure. L’inefficacité de la plupart des antibiotiques existants envers ce pathogène demande la recherche de nouvelles classes d’antibiotiques ayant de nouvelles cibles thérapeutiques ce qui permettrait de cibler ce pathogène et de l’éliminer. De récentes recherches ont permis de découvrir une nouvelle classe d’antibiotiques, soit des pyrimidines modifiées, qui sont des ligands spécifiques du riborégulateur guanine, compris dans la classe des riborégulateurs purines. Ces molécules antibiotiques ont une cible très spécifique : elles sont efficaces lorsque le riborégulateur guanine contrôle spécifiquement la transcription du gène guaA, qui code pour la GMP synthétase. La position activée du riborégulateur résulte en la pleine transcription du gène guaA et subséquemment en la synthèse du GMP. Lorsqu’il y a un excès de guanine intracellulaire, ce ligand se lie spécifiquement à l’aptamère en 5’ du riborégulateur provoquant ainsi la formation d’une tige de terminaison qui empêche la transcription de guaA. En fait, chez S. aureus, le riborégulateur guanine contrôle tout l’opéron xpt-pbuX-guaB-guaA. Il a été démontré que la molécule 2,5,6-triaminopyrimidine-4-un (PC1), une pyrimidine modifiée, favorise la conformation terminatrice du riborégulateur guanine et ainsi, l’arrêt artificiel de la transcription de guaA. Par contre, cette molécule n’est pas encore parfaite. Il y a dimérisation en un composé inactif en présence d’oxygène. La suite des efforts de recherche a consisté à produire et identifier de nouvelles molécules de type pyrimidine dérivées de PC1 ou autres analogues de guanine et qui agissent comme antibiotiques en liant le riborégulateur guanine retrouvé chez les staphylocoques. En particulier, nous avons démontré l’efficacité in vitro et in vivo de la molécule GRL-206 contre les infections causées par les SARMs et les souches bovines de S. aureus. En parallèle, l’efficacité de GRL-206 a aussi été testée contre Staphylococcus epidermidis, un staphylocoque à coagulase négative (SCN) produisant des biofilms.

Dissertation submitted in partial compliance with the requirements for the Masters Diploma in Technology: Homoeopathy, Technikon Natal, 1995. / The purpose of this study was to investigate the action of the homoeopathic remedy, Staphylococcinum and the antibiotic Penicillin G, on Staphylococcus aureus, with respect to its growth parameters and enzyme producing ability, in order to determine the effectiveness of homoeopathic remedies on living organisms and to attempt a better understanding of how these remedies work. The hypothesis put forward was that the homoeopathic remedy would have an effect on the growth parameters and enzyme producing ability of the organism, but that the effect would be more subtle than that of Penicillin G. / M

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al grado de Doctor en Farmacología / En abril del año 2015, la organización mundial de la salud (OMS), presentó un informe que reveló la situación actual en torno a la resistencia a antimicrobianos de 114 países, lo que dejó en evidencia un preocupante escenario: el fenómeno de la resistencia se encuentra diseminado en todo el orbe y está presente en una gran variedad de patógenos responsables de infecciones comunes, tales como: las del tracto urinario, la gonorrea, la diarrea, la neumonía y la sepsis. Dentro de estos agentes se encuentran diversos bacilos Gram negativos, Staphylococcus aureus resistente a meticilina y Enterococcus spp. resistente a vancomicina, siendo estos últimos responsables de enfermedades con altos índices de mortalidad, como son la sepsis y la endocarditis. A este escenario se suma el escaso avance e inversión por parte de las grandes industrias farmacéutica en el desarrollo de nuevos antimicrobianos. Frente a esto, el año 2010, la Sociedad Americana de Enfermedades Infecciosas (IDSA) en conjunto a otras entidades, lanzaron el programa “The 10x‘20 Initiative: Pursuing a Global Commitment to Develop 10 New Antibacterial Drugs by 2020”, una iniciativa que busca hacer un llamado a los diferentes actores de la salud pública mundial, a incentivar el desarrollo de nuevas entidades moleculares (NEMs) con actividad antimicrobiana para el año 2020. El Laboratorio de Desarrollo de Fármacos de la Universidad de Chile ha trabajado en la desarrollo de compuestos arilmercaptoquinonicos diseñados racionalmente a partir de la estructura de la ubiquinona, buscando intervenir la cadena de transportadora de electrones bacteriana (CTeB). Resultados previos han demostrado que los compuestos obtenidos poseen una interesante actividad sobre bacterias Gram positivas tales como S. aureus resistente a meticilina, S. aureus sensible a meticilina y E. faecalis. De la serie de compuestos sintetizados destacaron; DFUCh-O5 y DFUCh-P4. En la presente investigación se buscó determinar el potencial de aplicación terapéutica de los derivados sintetizados y con ello discernir cuál es el mejor candidato para poder avanzar a fases preclínicas que consideren la utilización de modelos animales. En primer término, se estudió la toxicidad de los compuestos sobre células humanas y murinas a través del método 15 de MTT. Además, se determinaron los valores Concentración Inhibitoria Mínima90 (CIM90) y Concentración Bactericida Minima90 (CBM90) para los derivados en estudio de acuerdo a las normas de CLSI, sobre población de aislamientos clínicos de S. aureus y E. faecium multirresistentes, obtenidos desde distintos sitios estériles (sangre, huesos, etc.) y diferentes centros hospitalarias de todo Chile durante el año 2014, provistos por el Instituto de Salud Pública de Chile. Se caracterizó la actividad antibacteriana de los derivados, a través de la cuantificación del efecto post-antibiótico, el estudios de las curvas de muerte de los derivados, el potencial de inducción de mutaciones de los derivados sobre cultivos expuesto en forma aguda y crónica a estos. Por otra parte, se evaluó la actividad de los compuestos en asociación con linezolid, vancomicina y daptomicina, por determinación del índice de CFI (Concentración Fraccionaria Inhibitoria). Adicionalmente, se determinó el porcentaje de unión a albumina de los derivados y se estudió cómo influye esta proteína en la actividad de los compuestos in vitro. Por último, se estudió la efectividad in vivo utilizando un modelo de infección en larvas de Galleria mellonella. Se evidenció que DFUCh-O5 y DFUCh-P4 no afectan la viabilidad de células mamíferas; HeLa, SH-SY5Y y H4-II-E-C3, a las concentraciones en que son activos como antibacterianos. Los compuestos poseen CIM90 similar a la exhibida por vancomicina sobre los aislamientos clínicos de S. aureus resistentes a meticilina. Frente a los aislamientos de E. faecium resistentes a vancomicina estudiados, DFUCh-P4 resultó 64 veces más activo que vancomicina y DFUCh-O5 128 veces más activo que esté fármaco. Los derivados son bactericidas en todos los aislamientos estudiados. En los estudios de cinética de muerte, los compuesto tardaron menos de 2 horas en reducir el 99,9% de la población bacteriana ensayada. Los derivados no tienen efecto post antibiótico significativo sobre las especies S. aureus y Enterococcus sp. prototipo. Ambos derivados tienen potencial de inducir mutaciones frente a una exposición aguda y cronica en S. aureus resistente a meticilina, pero estas mutaciones no se mantienen en la generaciones sucesivas de la población bacteriana. DFUCh-P4 y DFUCh-O5 poseen la misma 16 efectividad que vancomicina sobre los modelos de infección en G. mellonela provocado por S. aureus sensible a meticilina o E. faecalis. En este trabajo se demostró, que los derivados poseen potencial terapéuticos como compuestos antibacterianos de uso humano, ya que poseen una alta actividad sobre bacterias Gram positivas multirresistentes y no afectan la viabilidad de células mamíferas / In April 2015, the World Health Organization (WHO) presented a report that revealed the current situation regarding antimicrobial resistance in 114 countries, which revealed a dangerous scenario: the phenomenon of resistance It is disseminated throughout the world and is present in a wide variety of pathogens responsible for common infections, such as those of the urinary tract, gonorrhea, diarrhea, pneumonia and sepsis. Among these agents are Gram-negative bacilli, methicillinresistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Enterococcus sp. Resistant to vancomycin (ERV), are the last responsible for diseases with high mortality rates, such as child sepsis and endocarditis. Added to this scenario is the scarce advancement and investment by large pharmaceutical companies in the development of new antimicrobials. In response to this, in 2010, the American Society for Infectious Diseases (IDSA), together with other entities, launched the program "The 10x'20 Initiative: Looking for a global commitment to develop 10 new antibacterial drugs by 2020", an initiative that. The Drug Development Laboratory of the University of Chile has worked on the development of new resources for the development of new molecular entities (NEMs) with antimicrobial activity for the year 2020. Arilmercaptoquinonics compounds rationally designed from the structure of ubiquinone, looking to block the bacterial electron transport chain (CTeB). Previous results have shown that the compounds obtained have an interesting activity on Gram-positive bacteria such as S. aureus susceptible to methicillin, MRSA and Enterococcus faecalis. From the series of synthesized compounds, it highlighted; DFUCh-O5 and DFUCh-P4. In the present investigation, we sought to determine the potential of therapeutic application of the synthesized derivatives and thereby discern which is the best candidate to be able to advance to preclinical phases that consider the use of animal models. First, the toxicity of the compounds was studied on human and murine cells through the MTT method. The values MIC90 and MBC90 were determined for the derivatives under study according to CLSI standards, on population of clinical isolates of Staphylococcus aureus and Enterococcus faecium multiresistant, isolated from different sterile sites (blood, bones, etc.) and different 18 hospital centers of Chile during 2014, provided by the Institute of Public Health of Chile. The antibacterial activity of the derivatives was characterized, through the quantification of the post-antibiotic effect, the studies of the time-kill curves of the derivatives, the potential for the induction of mutations of the derivatives on cultures exposed in acute and chronic form to these. On the other hand, the activity of the compounds in association with linezolid, vancomycin and daptomycin was evaluated by determining the CFI index (Fractional Inhibitory Concentration) In addition, the albumin binding percentage of the derivatives was determined and this protein was studied. in the activity of the compounds in vitro Finally, effectiveness was studied in vivo using a model of infection in larvae of Galleria mellonella. Evidence of DFUCh-O5 and DFUCh-P4 does not affect the viability of mammalian cells; HeLa, SH-SY5Y and H4-II-E-C3, at concentrations that are active as antibacterial drugs. The compounds possess a vancomycin-like activity on the clinical isolates of S. aureus resistant to methicillin. Faced with the isolates of vancomycin-resistant E. faecium studied, DFUCh-P4 was 64 times more active than vancomycin and DFUCh-O5 was 128 times more active than the drug. The activity exhibited is bactericidal in all isolates studied. In studies of death kinetics, isolation took less than hours to reduce 99.9% of the bacterial population tested. The compounds have no significant post-antibiotic effect on S. aureus and Enterococcus spp. prototype. Both derivatives have the potential to induce mutations in the face of acute and chronic MRSA exposure, but these mutations are not maintained in successive generations of the bacterial population. DFUCh-P4 and DFUCh-O5 have the same effectiveness than vancomycin on G. mellonela model infection by S. aureus or E. faecalis. In this study it was demonstrated that the derivatives have therapeutic potential as antibacterial compounds for human use, since they have a high activity on multiresistant Gram positive bacteria and do not affect the viability of mammalian cells

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / En la actualidad, y en los últimos diez años, la nanotecnología ha entrado en auge, dada su capacidad para resolver problemáticas de distinta índole. En particular, la nanomedicina permite generar distintas plataformas de entrega de fármacos, los cuales pueden ser protegidos y guiados a distintos tejidos y órganos. El objetivo del presente trabajo es desarrollar nanopartículas de óxido de zinc (ZnO) dopadas con magnesio, que permitan la conjugación a drogas y puedan disolverse a pH tumoral (pH 4.0 – 5.5). Las nanopartículas de ZnO poseen la particularidad de disolverse en condiciones ácidas. De esta forma, al ingresar a la célula por medio de endocitosis, las nanopartículas pueden componer un sistema de entrega de fármaco antitumoral controlado, con disolución de las mismas, liberando Zn+2 al medio intracelular de la célula en conjunto con la droga transportada, y con un potencial efecto sinérgico. Para explorar este sistema de entrega de fármacos, la primera parte del trabajo correspondió a la síntesis de las nanopartículas. Para lo cual se empleó el método de precipitación, el que consiste en la reacción de sales de zinc y magnesio con hidróxido de potasio. En la segunda parte del trabajo se evaluó el perfil toxicológico de las nanopartículas de ZnO en embriones de Danio rerio para corroborar su potencial toxicidad. Luego, las nanopartículas fueron funcionalizadas con dos polímeros, polialilamina y poliestirensulfonato, y un aminosilano APTES, con el objeto de obtener nanopartículas que puedan conjugarse con distintas drogas. Finalmente, se utilizó curcumina, como droga modelo, conjugada con la nanopartícula desnuda y funcionalizada, con el objeto de evaluar la capacidad de asociación de la droga a la nanopartícula. Se lograron desarrollar nanopartículas de ZnO dopadas con magnesio, las cuales tienen gran capacidad de adhesión a drogas que tengan estructura de tipo carbonilo-hidroxilo (por ejemplo, curcumina, doxorubicina y daunorubicina), posiblemente por medio de la formación de compuestos coordinados. En embriones de Danio rerio, son tóxicas, sin embargo, el recubrimiento del conjunto nanopartícula-droga, podría disminuir la toxicidad de estas. Así, próximos estudios biológicos podrán explorar estos aspectos en mayor detalle y la mejora del nanosistema / Currently, and in the last ten years, nanotechnology has boomed, given its ability to solve problems of various kinds. In particular, nanomedicine allows generating different drug delivery platforms, which can be protected and guided to different tissues and organs. The objective of this work was to develop zinc oxide nanoparticles (ZnO) doped with magnesium, which allows conjugation to drugs and can dissolve at tumoral pH (pH 4.0 - 5.5). The ZnO nanoparticles have the particularity of dissolving in acidic conditions. In this way, upon entering the cell by means of endocytosis, the nanoparticles can compose a controlled antitumor drug delivery system, with their dissolution, releasing Zn+2 in the intracellular medium of the cell in conjunction with the transported drug, and with a potential synergistic effect. To explore this drug delivery system, the first part of the work corresponded to the synthesis of nanoparticles. For this, the precipitation method was used, which consists of the reaction of zinc and magnesium salts with potassium hydroxide. In the second part of the work, the toxicological profile of the ZnO nanoparticles in Danio rerio embryos was evaluated to corroborate its potential toxicity. Then, nanoparticles were functionalized with two polymers, polyalylamine and polystyrene sulfonate, and an aminosilane APTES, in order to obtain nanoparticles that could be conjugated with different drugs. Finally, curcumin was used, as a model drug, conjugated with the nude and functionalized nanoparticle, in order to evaluate the association of the drug to the nanoparticle. ZnO nanoparticles doped with magnesium were developed and have great capacity of adhesion to drugs that have carbonyl-hydroxyl groups in their structure (for example, curcumin, doxorubicin and daunorubicin), possibly through the formation of coordinated compounds. In Danio rerio embryos, they are toxic, however, the coating of the nanoparticle-drug set, could diminish the toxicity of these. Thus, next biological studies will be able to explore these aspects in greater detail and the improvement of the nanosystem

INTRODUCCIÓN: Las infecciones por el género Staphylococcus son un problema de salud a nivel mundial. Debido a su gran capacidad de desarrollar mecanismo de resistencia a los antibióticos de uso común en la práctica clínica. La clindamicina se ha señala en algunos estudios como alternativa de tratamiento contra estas bacterias, sin embargo, los estafilococos, también han desarrollado un mecanismo de resistencia particular contra este antibiótico. Este mecanismo de resistencia conocido como resistencia inducida a clindamicina (RIC), puede ser detectado e identificado con el D-Test. Se ha reportado una gran variabilidad en la frecuencia de RIC en diversas partes del mundo. OBJETIVO: Determinar la frecuencia de resistencia inducida a clindamicina en Staphylococcus aureus y estafilococos coagulasa negativo en el Instituto Nacional de Salud del Niño. MATERIALES Y MÉTODO: Se planteó un estudio observacional, descriptivo, prospectivo y de corte transversal. Se realizó la recuperación de los aislamientos (Staphylococcus) del Laboratorio de Microbiología “Dr. William Flores Sáenz” del INSN. Las bacterias recuperadas fueron evaluadas mediante la prueba de D-Test para identificación de la resistencia inducida a la clindamicina. RESULTADOS: 203 cepas de Staphylococcus fueron estudiadas, 18,7% (38/203) eran S. aureus y 81,3% (165/203) eran estafilococos coagulasa negativo (SCN). La frecuencia de la resistencia inducida a clindamicina fue de 7,9% (16/203). Pero solo en las cepas de S. aureus la frecuencia fue 13,2% (5/38), siendo esta el doble de lo encontrado en los SCN, 6,7% (11/165). El fenotipo de resistencia a clindamicina más frecuente fue el fenotipo R con 44,8%, seguido del fenotipo N con 24,1%, el fenotipo S con 22,7%, fenotipo D+ con 4,4%, fenotipo D con 3,5% y por último el fenotipo HD con 0,5%. Se encontró una p valor significativo, p < 0.047, al comprar la RIC en S. aureus y la procedencia del paciente. CONCLUSIONES: La frecuencia de RIC es mayor en la especie de S. aureus, en comparación con los estudios anteriormente reportada en nuestro país. El fenotipo R el más frecuente, lo que demuestra que existe una alta frecuencia de resistencia constitutiva a clindamicina en cepas de Staphylococcus del INSN. La frecuencia de RIC en el total de muestras estudiadas fue baja. Además, se concluye que la RIC tiene una asociación estadística significativa en relación con la procedencia del paciente, siendo más frecuente en los pacientes de consulta externa. PALABRAS CLAVES: Staphylococcus aureus, estafilococos coagulasa negativo, D-test, pacientes pediátrico, resistencia a meticilina, iMLSB, resistencia inducida a clindamicina. / Tesis

Staphylococcus aureus is a human bacterial pathogen responsible for a variety of diseases including bacterial pneumonia and sepsis. Recent studies provided an explanation, how S. aureus and its exotoxins contribute to the degradation of endothelial junction proteins and damage lung tissue [4]. Previous findings were indicating an involvement of acid sphingomyelinase (ASM) activity in cell barrier degradation [5]. In the presented study the impact of singular virulence factors, such as staphylococcal α-toxin, on in vitro cell barrier integrity as well as their ability to elicit an activation of ASM were investigated. Experiments with bacterial supernatants performed on human endothelial cells demonstrated a rapid dissociation after treatment, whereas murine endothelial cells were rather resistant against cell barrier degradation. Furthermore, amongst all tested staphylococcal toxins it was found that only α-toxin had a significant impact on endothelial junction proteins and ASM activity. Ablation of this single toxin was sufficient to protect endothelial cells from cell barrier degradation and activation of ASM was absent. In this process it was verified, that α-toxin induces a recruitment of intracellular ASM, which is accompanied by rapid and oscillating changes in cytoplasmic Ca2+ concentration and an increased exposure of Lysosomal associated membrane protein 1 (LAMP1) on the cell surface. Recruitment of lysosomal ASM is associated, among other aspects, to plasma membrane repair and was previously described to be involved with distinct pathogens as well as other pore forming toxins (PFT). However, with these findings a novel feature for α-toxin has been revealed, indicating that the staphylococcal PFT is able to elicit a similar process to previously described plasma membrane repair mechanisms. Increased exposure and intake of surface membrane markers questioned the involvement of ASM activity in S. aureus internalization by non-professional phagocytes such as endothelial cells. By modifying ASM expression pattern as well as application of inhibitors it was possible to reduce the intracellular bacterial count. Thus, a direct connection between ASM activity and S. aureus infection mechanisms was observed, therefore this study exemplifies how S. aureus is able to exploit the host cell sphingolipid metabolism as well as benefit of it for invasion into non-professional phagocytic cells / Staphylococcus aureus ist ein bakterieller Erreger, der für eine Vielzahl von Erkrankungen des Menschen verantwortlich ist, darunter bakterielle Lungenentzündung und Sepsis. Neuere Studien konnten einen Ansatz dafür liefern, wie S. aureus und seine Exotoxine zur Degradation von endothelialen Verbindungsproteinen beitragen und das Lungengewebe schädigen. Weitere Befunde weisen auf eine Beteiligung der sauren Sphingomyelinase (ASM) bei der Degradation der Zellbarriere hin. In der vorliegenden Studie soll der Einfluss einzelner Virulenzfaktoren, wie z. B. Staphylokokkus α-Toxin, auf die Integrität der Zellbarriere in vitro sowie deren Fähigkeit, eine Aktivierung der ASM hervorzurufen, untersucht werden.Experimente mit bakteriellen Überständen die an humanen Endothelzellen durchgeführt wurden, zeigten eine rasche Dissoziation nach Behandlung, während murine Endothelzellen vorwiegend resistent gegen eine Degradation der Zellbarriere waren. Darüber hinaus wurde unter allen getesteten Staphylokokken-Toxinen festgestellt, dass nur α-Toxin einen signifikanten Einfluss auf endotheliale Verbindungssproteine und ASM-Aktivität hat. Die genetische Ablation des Toxins alleine reichte aus, um Endothelzellen vor einer Degradation der Zellbarriere zu schützen, und die Aktivierung von ASM blieb aus. Dabei konnte nachgewiesen werden, dass α-Toxin eine Rekrutierung von intrazellulärem ASM induziert, die mit schnellen oszillierenden Veränderungen der zytoplasmatischen Ca2+-Konzentration und einer erhöhten Exposition von Lysosome associated membrane protein 1 (LAMP1) an der Zelloberfläche einhergeht. Die Rekrutierung lysosomaler ASM ist u.a. mit der Reparatur von Plasmamembran assoziiert und wurde bereits im Zusammenhang mit verschiedenen Pathogenen sowie anderer porenbildende Toxine (PFT) beschrieben. Mit diesen Befunden konnte jedoch eine neue Eigenschaft für α-Toxin beschrieben werden, die darauf hindeutet, dass das Staphylokokken-PFT einen ähnlichen Prozess auslösen kann wie zuvor beschriebene Plasmamembran-Reparaturmechanismen. Die vermehrte Exposition und Aufnahme von Oberflächenmembranmerkmalen stellte die Beteiligung der ASM-Aktivität an der Internalisierung von S. aureus durch nicht-professionelle Phagozyten wie Endothelzellen in Frage. Durch Modifikation des ASM-Expressionsmusters sowie Applikation von Inhibitoren war es möglich, die intrazelluläre Keimzahl zu reduzieren. Somit konnte ein direkter Zusammenhang zwischen ASM-Aktivität und den Infektionsmechanismen von S. aureus beobachtet werden. Diese Studie verdeutlicht somit, wie S. aureus den Sphingolipid-Stoffwechsel der Wirtszelle ausnutzen und für die Invasion in nicht-professionelle phagozytische Zellen nutzen kann

Previous reports have shown that killed cells of S. aureus potentiate the lethal effect of crude staphylococcal alpha toxin for mice. In the present study this synergistic effect has been demonstrated with highly purified preparations of alpha toxin. Time studies indicate that the active principle does not appear to be released until approximately two hours following administration of the whole cells.

Skin and nasal bacterial dysbiosis is common in children with atopic dermatitis (AD). However, there is limited data of these bacterial changes in sub-Saharan children with AD. Therefore, this study investigated the bacterial alterations in skin and nasal bacterial communities in AD compared to healthy children in rural and urban South African settings. Staphylococcus aureus was more common in children with AD (cases) than healthy children (controls). S. aureus carriage was also associated with increased disease severity. Using spa typing, we also showed that cases and controls were colonised by distinct spa types. This led us to comprehensively explore genomic differences of S. aureus in cases and controls using whole-genome sequencing. Here, we showed that S. aureus strains from cases and controls had distinct genomic features, with cases harbouring genes associated with antibiotic resistance, DNA damage repair and virulence while controls had genes associated with adhesion. Recent reports indicate the potential role of coagulase-negative Staphylococcus (CoNS) in AD pathology. This study found that CoNS and S. aureus were commonly co-carried on nonlesional skin among cases (regardless of location) and anterior nares among urban cases than the control group. The carriage of S. capitis on nonlesional skin and anterior nares was positively associated with more severe disease in both rural and urban cases. 16S rDNA amplicon sequencing analysis revealed that bacterial diversity was higher on the nonlesional skin and anterior nares of controls. Bacterial community structure differed on lesional skin, nonlesional skin and anterior nares based on AD disease status. The relative abundance of Streptococcus, Granulicatela, Veillonella and Prevotella was high in lesional skin specimens, Anoxybacillus and Cutibacterium on nonlesional skin, and Staphylococcus, Veillonella and Sphingomonas in the anterior nares among cases Overall, the findings presented in this thesis indicate that S. aureus and other CoNS, particularly S. capitis, may predominate among cases and are associated with increased disease severity. However, the increased relative abundance of genera such as Streptococcus, especially among skin samples, indicates that other bacterial genera may be contributing to disease activity on lesional skin in AD than the traditionally reported Staphylococcus.

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