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Resistencia al linezolid en bacterias Gram-positivas : efecto in vivo en el modelo de infección en Drosophila melanogaster y caracterización de la transferibilidad

Pontificia Universidad Javeriana

 
Título Resistencia al linezolid en bacterias Gram-positivas : efecto in vivo en el modelo de infección en Drosophila melanogaster y caracterización de la transferibilidad
 
Autor Díaz Ortiz, Sandra Lorena
 
Contribuidor Arias Hernández, César Augusto
 
Tema Linezolid
Staphylococcus aureus
Enterococcus sp
Drosophila melanogaster
Resistencia bacteriana
Antibióticos
Enterococcus - Resistencia bacteriana
Drosophila
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
Linezolid
Staphylococcus aureus
Enterococcus sp
Drosophila melanogaster
Bacterial resistence
 
Descripción Linezolid es un antibiótico bacteriostático que inhibe la síntesis proteica y representa una importante opción terapéutica para el manejo de infecciones por bacterias Gram positivas. La resistencia se debe a: i) mutaciones en el RNA ribosomal 23S, ii) cambios en las proteínas ribosomales L3 y L4 y iii) metilación del nucleótido A2305 mediado por la enzima Cfr. En este trabajo se estudió el impacto de la resistencia al linezolid en S. aureus evaluando su efecto in vivo en el modelo de infección en Drosophila melanogaster y caracterizando la transferibilidad de esta resistencia a una cepa de Enterococcus faecalis de origen humano. Se realizó la adaptación del modelo de infección en D. melanogaster empleando cepas de S. aureus resistentes y susceptibles al linezolid y administrando linezolid en el alimento (15 a 500μg/ml). Los resultados fueron comparados con el modelo murino de peritonitis (administración oral del linezolid 80 y 120 mg/Kg cada 12 horas). Adicionalmente, se realizó la caracterización de la primera cepa de E. faecalis resistente al linezolid portadora del gen cfr. Los experimentos de infección animal en D. melanogaster evidenciaron el efecto in vivo de los mecanismos de resistencia al linezolid (mutacional y mediado por cfr), en donde a diferencia del mecanismo mutacional, el efecto de resistencia mediado por cfr fue observado únicamente con concentraciones bajas del linezolid (15 y 30 μg/ml). Estos resultados fueron comparables con el modelo de infección peritoneal murino. La cepa de E. faecalis presentó como único mecanismo de resistencia el gen cfr, el cual fue flanqueado por secuencias de inserción, estuvo localizado en un plásmido y fue transferible a E. faecalis pero no a E. faecium o S. aureus. Drosophila melanogaster mostró ser un modelo adecuado para el estudio de mecanismos de resistencia a linezolid. Adicionalmente, la resistencia al linezolid mediada por cfr en una cepa de E. faecalis de origen humano, alerta la posibilidad de un incremento en las tasas de resistencia a este antibiótico por transferencia entre bacterias de diferentes géneros bacterianos.
Linezolid binds to the large bacterial ribosomal subunit and inhibits protein synthesis. Resistance to linezolid is caused by three distinct mechanisms: i) mutations in the 23S ribosomal RNA, ii) changes in ribosomal proteins L3 and L4 and iii) methylation of nucleotide A2305 mediated by the Cfr methylase. The aim of this work was to evaluate the in vivo effect of the mechanisms of linezolid resistance in Drosophila melanogaster and characterize the cfr transfer capacity to Enterococcus faecalis. The Drosophila melanogaster infection model was developed by infecting flies with linezolid-resistant and
susceptible S. aureus strains and feeding the insects with linezolid mixed in food (15 to 500 μg/ml). Results were compared with a mouse peritonitis infection model administering the antibiotic via oral gavage (linezolid doses of 80 and 120 mg/kg every 12 hours were used). Additionally, the characterization of the first cfr-mediated linezolid resistant E. faecalis strain
of human origin was performed. A clear in vivo effect of linezolid resistance was
documented with a strain harboring mutation in the 23S rRNA. In contrast, the effect cfrmediated resistance in vivo was only observed with the lowest linezolid concentrations (15 and 30 ug/ml). Our results in the D. melanogaster model were comparable to those observed in the mouse infection model. Characterization of cfr in a clinical isolate of E. faecalis demonstrated that this gene was present within a located on a plasmid within a
transposable element and flanked by insertion sequences. The ability to transfer linezolid resistance was confirmed by in vitro conjugation assays to a laboratory strain of E. faecalis but not to S. aureus. In summary, we have adapted a model of Drosophila melanogaster for the study of linezolid resistance mechanisms and showed that cfr-mediated resistance may be overcome in vivo in a concentration-dependent manner. Additionally, our results are the first characterization of the potential horizontal transferability of the cfr gene from a human
linezolid-resistant isolate of E. faecalis.
 
Fecha 2014-08-04T18:28:23Z
2014-10-09T02:50:41Z
2014-08-04T18:28:23Z
2014-10-09T02:50:41Z
2013
2014-08-04
 
Enlace http://hdl.handle.net/10554/9889
 
Formato PDF