Βιοχημική, μοριακή και γενετική διερεύνηση της αντίδρασης κλινικών στελεχών Klebsiella pneumoniae στα β-λακταμικά αντιβιοτικά

Abstract

The aim of the study was to investigate the most common mechanisms of resistance to newer β-lactams among the K. pneumoniae isolates. Methodology followed was: a) collection of strains resistant to newer β-lactams, b) identification of the strains and evaluation of susceptibilities to β-lactams and to other antibiotics, c) typing of the isolates with molecular techniques, d) detection of β-lactamases by isoelectric focusing, e) plasmid-content analysis, f) conjugation and transformation experiments, g) biochemical characterization of the enzymes, h) nucleotide sequence and i) analysis of outer membrane components from isolates resistant to 4th generation cephalosporins. The results showed that according to the β-lactam resistance phenotype, the strains could be classified into 3 main groups. Group A consists of the strains that displayed resistance to 3rd generation cephalosporins and aztreonam. Those strains expressed a SHV-5 type β-lactamase. In group B cefoxitin and penicillin / inhibitor combination resistant strains were included. The latter phenotype is due to the acquisition of small plasmid coding for LAT-2 β-lactamase. A small number of strains that displayed resistance to 4th generation cephalosporins were included in group C. This phenotype is due to the synergistic activity of the expression of SHV-5 β-lactamase and decreased penetration rates of cephalosporins.

Σκοπός ήταν η εντόπιση και ο χαρακτηρισμός των μηχανισμών αντοχής της K. pneumoniae στα β-λακταμικά αντιβιοτικά. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε περιελάμβανε: α) συλλογή στελεχών Κ. pneumoniae ανθεκτικά στις β-λακτάμες, β) ταυτοποίηση, γ) έλεγχος κλωνικότητας, δ) παραγωγή β-λακταμασών, ε) ανάλυση πλασμιδίων, στ) βακτηριακή σύζευξη γενετικής μεταμόρφωσης, ζ) βιοχημικός χαρακτηρισμός, η) γενετικός χαρακτηρισμός ενζύμων και θ) μελέτη διαπερατότητας βακτηριακού τοιχώματος. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα στελέχη μπορούν να ταξινομηθούν σε 3 κύριες κατηγορίες. Η πρώτη περιλαμβάνει στελέχη ανθεκτικά στις νεότερες κεφαλοσπορίνες και την αζτερονάμη. Ο φαινότυπος αντοχής οφείλεται στην παρουσία της SHV-5 τύπου β-λακταμάσης. Η δεύτερη κατηγορία περιλαμβάνει στελέχη ανθεκτικά στις κεφαλοσπορίνες και στους συνδυασμούς πενικιλλινών με β-λακτομασικούς αναστολείς λόγω πλασμιδιακών τύπου β-λακταμάσης τύπου C. Χαρακτηρίστηκε η LAT-2. Ο φαινότυπος αντοχής των στελεχών της τρίτης ομάδας / αντοχή στις 4ης γενιάς κεφαλοσπορίνες) οφείλεται στη συνεργιστική δράση της παρουσίας του ενζύμου SHV-5 και της μειωμένης εισόδου των αντιβιοτικών λόγω έλλειψης πορίνης 36Kda.