IN VITRO ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΠΡΟΤΥΠΟΥ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ PSEUDOMONAS AERUGINOSA ΣΤΟ ΙΜΙΡΕΝΕΜ ΚΑΙ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΑΥΤΟΥ

Abstract

A PROTOTYPE SENSITIVE STRAIN OF PSEUDOMONAS AERUGINOSA (IR) WAS "ADAPTED" IN VITRO TO IMIPENEM BY SERIAL TRANSFERS IN BROTH CONTAINING INCREASING CONCENTRATIONS OF ANTIBIOTIC AND UP TO 32MG/ML. 30 SERIAL SUBCULTURES OF THE RESISTANT PROGENY (IR-RES) IN ANTIBIOTIC FREE SOLID MEDIA RESULTED IN A PROGENY (IR-REV) WHICH WAS STILL RESISTANT AND EXHIBITED INDEPENDENT PROPERTIES. THIS TYPE OF IN VITRO RESISTANCE TO IMIPENEN AFFECTED GROWTH RATE, COLONY MORPHOLOGY, PIGMENT PRODUCTION, GROWTH OF 42 C AND GLUCOSE OXIDATION. BETA-LACTAMASE ASSAYS SHOWED THATTHE MOST LIKELY REASON FOR THE RESISTANCE WAS THE EXISTENCE OF AN INCREASE PERMEABILITY BARRIER WHOSE MECHANISM WAS CHIEFLY BASED UPON IRREVERSIBLE PROCESSES. THESE PROCESSES WERE THE ALTERATIONS IN O .M. PROTEINS LPS AND PHOSPHOLIPIDS.SDS-PAGE ANALYSIS OF THE OM PROTEINS REVEALED A MARKED DECREASE OF 5 PROTEINS WHOSE MW CORRESPOND TO PORIUS D1 AND P AND OMPS D2, H1 AND H2. PERMEATION OF IMIPENEM THROUGH PORIUS D1 SEEMS QUITE APPLICABLE. LPS CHEMICAL ANALYSIS REVEALEDA MARKED INCREASE IN KDO, TOTAL HEXOSES AND HEPTOSE CONSTITUENTS. THE PHOSPHOLIPID CONTENT OF THE OM WAS ALSO INCREASED THOUGH THE PHOSPHATE UPTAKE WAS MARKEDLY DECREASED IN THE RESISTANT STRAINS, A FINDING WHICH WAS CONCOMITANT WITH PORIN'S P ABSENCE. IMIPENEM RESISTANCE WAS ACCOMPANIED BY PARTIALLY REVERSIBLE CROSS-RESISTANCE TO DIBASIC PENAMS, CEPHENS AND AMINOGLYCOSIDES, BUT SENSITIVITY TO MONOBASIC PENANS, MONOBACTAMS AND POLYMYXIN-B REMAINED UNCHANGED. WE PROPOSEA "LOSS" MUTATION MECHANISM AS THE MOST POSSIBLE OVERALL MECHANISM FOR IN VITRO SELECTIVE RESISTANCE TO IMIPENEM IN P. AERUGINOSA.

ΜΕ ΤΟ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ (SELECTION) ΕΠΕΤΕΥΧΘΗ Η IN VITRO ΠΑΡΑΛΑΒΗ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ (IR-RES) ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΥ ΣΤΟ IMIPENEM (MIC 32MG/ML) ΑΠΟ ΠΡΟΤΥΠΟ, ΕΥΑΙΣΘΗΤΟ (MIC 0,5MG/ML) ΣΤΕΛΕΧΟΣ P.AERUGINOSA (IR). ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΔΙΑΔΟΧΙΚΕΣ ΑΝΑΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ ΤΟΥ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΥ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ ΣΕ ΜΙΑ ΠΟΙΚΙΛΙΑ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΧΩΡΙΣ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΟ, ΠΡΟΕΚΥΨΕ ΤΟ ΑΝΑΣΤΡΑΜΜΕΝΟ ΣΤΕΛΕΧΟΣ IR-REV ΠΟΥ ΣΥΝΕΧΙΣΕ ΝΑ ΠΑΡΑΜΕΝΕΙ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟ ΣΤΟ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΟ (MIC 16MG/ML) ΚΑΙ ΕΜΦΑΝΙΣΕ ΟΡΙΣΜΕΝΕΣ ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ. Η ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΟ IMIPENEM ΣΥΝΟΔΕΥΕΤΑΙ ΑΠΟ ΕΛΑΤΤΩΣΗ ΤΟΥ ΡΥΘΜΟΥ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΤΗΣ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑΣΤΩΝ ΑΠΟΙΚΩΝ ΤΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ ΣΤΟΥΣ 42 C ΚΑΙ ΤΗΣ ΟΞΕΙΔΩΣΗΣ ΤΗΣ ΓΛΥΚΟΖΗΣ. Η ΔΟΚΙΜΑΣΙΑ ΤΗΣ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗΣ ΑΠΕΔΕΙΞΕ ΟΤΙ Η ΑΝΤΟΧΗ ΣΤΟ IMIPENEM ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΕΚΔΗΛΟΥ ΦΡΑΓΜΟΥ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΣΤΗΝ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ ΜΕΜΒΡΑΝΗ ΤΟΥ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ IR-RES ΣΤΗΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΟΠΟΙΟΥ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΜΕΤΑΒΟΛΗΣ ΤΩΝ ΠΡΩΤΕΙΝΩΝ ΤΟΥ LPS ΚΑΙ ΤΩΝ ΦΩΣΦΟΛΙΠΙΔΙΩΝ. ΑΠΟ ΤΗΝ SDS-PAGE ΦΑΝΗΚΕ ΟΤΙ ΑΠΟ ΤΗΝ Ε.Μ. ΤΟΥ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ IR-RES ΛΕΙΠΟΥΝ 2 ΠΟΡΙΝΕΣ, ΟΙ D1 ΚΑΙ Ρ ΚΑΙ 3 ΠΡΩΤΕΙΝΕΣ, ΟΙ D2, H1 ΚΑΙ Η2. H ΔΙΟΔΟΣΤΟΥ IMIPENEM ΔΙΑΜΕΣΟΥ ΤΗΣ ΠΟΡΙΝΗΣ D1 ΦΑΙΝΕΤΑΙ ΠΟΛΥ ΠΙΘΑΝΗ. Η ΕΠΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΧΡΩΜΑΤΟΣΩΜΙΚΗΣ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗΣ ΤΟΥ IR-RES ΑΠΟ ΤΟ IMIPENEM ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙ ΤΟ "ΦΡΑΓΜΑ ΠΟΥ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΣΤΗ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ" ΣΤΟΝ ΠΕΡΙΠΛΑΣΜΙΚΟ ΧΩΡΟ ΤΟΥ ΚΥΤΤΑΡΟΥ ΠΟΥ ΣΥΜΒΑΛΛΕΙ ΣΤΗΝ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΟ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΟ ΣΤΟ ΣΤΕΛΕΧΟΣ ΑΥΤΟ . ΤΟ KDO, ΟΙ ΕΞΟΖΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΤΟΖΕΣ ΤΟΥ LPS ΣΤΑ ΑΝΘΕΚΤΙΚΑ ΣΤΕΛΕΧΗ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ ΑΥΞΗΜΕΝΕΣ. ΟΜΟΙΩΣ ΑΥΞΗΜΕΝΑΕΙΝΑΙ ΚΑΙ ΤΑ ΦΩΣΦΟΛΙΠΙΔΙΑ ΤΗΣ Ε.Μ. ΤΩΝ ΣΤΕΛΕΧΩΝ ΑΥΤΩΝ, ΕΝΩ ΤΟ ΧΑΜΗΛΟ ΠΟΣΟ ΤΟΥ ΑΝΟΡΓΑΝΟΥ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΣΥΝΔΥΑΖΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΕΛΛΕΙΨΗ ΤΗΣ ΠΟΡΙΝΗΣ Ρ. Η ΑΠΟΚΤΗΣΗ ΑΝΤΟΧΗΣΣΤΟ IMIPENEM ΣΥΝΔΥΑΖΕΤΑΙ ΜΕ ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΔΙΑΣΤΑΡΟΥΜΕΝΗΣ ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΙΣ ΔΙΒΑΣΙΚΕΣ ΠΕΝΑΜΕΣ, ΣΤΙΣ ΚΕΦΑΜΥΚΙΝΕΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΑΜΙΝΟΓΛΥΚΟΣΙΔΕΣ, ΑΛΛΑ ΟΧΙ ΣΤΙΣ ΜΟΝΟΒΑΣΙΚΕΣ ΠΕΝΑΜΕΣ (AZLOCILLIN), ΤΙΣ ΜΟΝΟΒΑΚΤΑΜΕΣ ΚΑΙ ΤΗΝ POLYMYXIN-B. ΠΡΟΤΕΙΝΕΤΑΙ ΕΝΑΣ "LOSS"MUTATION ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΠΟΚΤΗΣΗ ΤΗΣ IN VITRO ΑΝΤΟΧΗΣ ΣΤΟ IMIPENEM.