Molekularna analiza gena nim i inducibilne rezistencije na metronidazol u kliničkih izolata grupe Bacteroides fragilis [Molecular analysis of nim genes and inducible metronidazole resistance in Bacteroides fragilis clinical isolates]

Presečki Stanko, Aleksandra (2017) Molekularna analiza gena nim i inducibilne rezistencije na metronidazol u kliničkih izolata grupe Bacteroides fragilis [Molecular analysis of nim genes and inducible metronidazole resistance in Bacteroides fragilis clinical isolates]. PhD thesis, Sveučilište u Zagrebu.

PDF Download (1MB)

Abstract

The study is essentially based on detection of nim genes in B. fragilis group strains, in vitro induction of resistance to metronidazole in strains which are phenotypically sensitive to metronidazole and measurement of LDH activity in strains with induced resistance to metronidazole. All strains were nim-gene negative, as well as sensitive to metronidazole. In-vitro induction of metronidazole resistance is selected in nim-negative strains, after repeated exposure to subinhibitory concentrations of metronidazole incorporated into growth medium. The MIC values for metronidazole of the induced strains ranged from 8 to 96 mg/L. Only one B. fragilis strain with induced resistance to metronidazole demonstrated an emergent increase in LDH activity. We believe that genetic mutations were responsible for the increased activity. A significant decrease in LDH activity of the most other strains was contrary to previous findings in which, underlying higher metronidazole MICs, an increase in LDH activity compensated for the decreased activity of PFOR complex. These findings could be explained if the induction caused only physiologic and not genetic changes. These results provide the first insights into the mechanisms of metronidazole resistance during the exposure of nim-negative strains to antibiotic, that have been observed, but not investigated in detail, by other authors.

Abstract in Croatian

Ovaj rad se temelji na probiru nim gena rezistencije unutar Bacteroides fragilis grupe, in vitro indukciji rezistencije na metronidazol u sojevima koji su fenotipski osjetljivi na metronidazol i mjerenju aktivnosti laktat dehidrogenaze (LDH) u sojevima s induciranom rezistencijom na metronidazol. Nim geni rezistencije i njihov produkt 5-nitroimidazol reduktaza najviše su istraživani mehanizam rezistencije unutar B. fragilis grupe. Djelovanjem 5-nitroimidazol reduktaze metronidazol se pretvara u aminoderivat, koji je netoksičan za DNK bakterijske stanice. Osim što su svi ispitivani sojevi osjetljivi na metronidazol, niti u jednom nije detektiran nim (A-E) gen rezistencije. Iz tog razloga nije moguća tipizacija istih RFLP metodom, niti potvrda hipoteze o nimA genu, kao najčešćem tipu nim gena. In vitro indukcija rezistencije na metronidazol postignuta je u sojevima bez nim gena, nakon višekratnog izlaganja sojeva subinhibitornim koncentracijama metronidazola u hranjivoj podlozi. Vrijednost minimalne inhibitorne koncentracije (MIK) metronidazola u induciranim sojevima bila je u rasponu 8 - 96 mg/L. Mogućnost indukcije rezistencije u sojevima bez nim gena, uz najvišu vrijednosti MIK-a metronidazola 96 mg/L, ne potvrđuje ni hipotezu o indukciji rezistencije u sojevima s nim genom i vrijednosti MIK-a metronidazola ≥256 mg/L. U jednom jedinom soju s induciranom rezistencijom na metronidazol izmjeren je značajan porast vrijednosti LDH. U većine ostalih induciranih sojeva izmjereni pad vrijednosti LDH je u suprotnosti s dosadašnjim nalazima gdje se uz povišeni MIK metronidazola bilježi porast aktivnosti LDH kao kompenzacija smanjene aktivnosti PFOR kompleksa. Pretpostavlja se da je u dotičnom soju sa značajno povišenom vrijednosti LDH riječ o genetskoj mutaciji proteina koji su uključeni u proces redukcije metronidazola, a da u svim ostalim sojevima indukcija rezistencije uzrokuje samo promjene u regulaciji fizioloških procesa, vezanim za redukciju metronidazola. Rezultati ovog rada donose tek početne spoznaje u mehanizme rezistencije u procesu indukcije rezistencije na metronidazol u B. fragilis grupi bez nim gena i zahtijevaju daljnje napore u proučavanju istih nakon in vitro izlaganja sojeva antibiotiku.

Actions (login required)

View Item

Downloads