Διερεύνηση των μοριακών και φαινοτυπικών μηχανισμών αντοχής στη λινεζολίδη σε κλινικά στελέχη gram θετικών κόκκων

Abstract

Staphylococci and enterococci are common causative agents of hospital-acquired infections in Europe and USA. These genera develop rapidly resistance mechanisms to multiple classes of antibiotics like beta-lactams or glycopeptides. Infections from multidrug-resistant strains of these genera may prove critical to the progress of the patient, especially for immunocompromised patients hospitalized in the Intensive Care Unit. The result was the development of new antimicrobial agents, like oxazolidinones, as possible alternatives for the treatment of infections caused by multidrug-resistant Gram-positive microorganisms. The purpose of this study was to investigate the molecular mechanisms of enterococci and staphylococci, against linezolid, that especially for the Intensive Care Unit is the treatment of choice for the treatment of infections caused by these genera when other antimicrobial agents have already failed. The period that this research began (2007) relevant epidemiological and moleculas findings from Greece were limited, while globally the corresponding reference studies for molecular mechanisms of resistance were relatively few. The main objective of this study was to study the molecular mechanisms of resistance and the induced resistance phenotypes to linezolid.In the present study the resistance mechanisms to linezolid of enterococci isolates (Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium) were analysed that caused a minor outbreak in 2006-2007. The only resistance mechanism that was detected was the mutation G2576T in different copy numbers of 23S rRNA gene per isolate, while the isolates tha caused the outbreak were not clonal. The resistance mechanisms to linezolid were analyzed in isolates of Staphylococcus epidermidis και Staphylococcus capitis that were isolated from different patients in a tertiary hospital in Piraeus, Athens in 2008-2010. The mechanisms that were detected were multiple mutations in domain V of the 23S rRNA gene in different copy numbers of 23S rRNA gene per isolate and mutations in ribosomal protein L3, while the isolates that caused the outbreak were mainly clonal. It was also observed for the first time, an interesting phenotype of “dependence” of staphylococci, with a large increase in the rate of growth in the presence of linezolid. The dependence to linezolid probably contributes to the large increase of isolation linezolid-resistant strains of Staphylococcus epidermidis in the Greek territory.

Οι σταφυλόκοκκοι και οι εντερόκοκκοι είναι συχνοί αιτιολογικοί παράγοντες για ενδονοσοκομειακές λοιμώξεις στην Ευρώπη και στις ΗΠΑ. Τα γένη αυτά,αναπτύσσουν γρήγορα μηχανισμούς αντοχής σε διάφορες κατηγορίες αντιβιοτικών όπως τα β-λακταμικά ή τα γλυκοπεπτίδια. Οι λοιμώξεις από πολυανθεκτικά στελέχη αυτών των γενών μπορεί να αποβούν κρίσιμες για την πορεία του ασθενή, ιδιαίτερα για τους ανοσοκατεσταλμένους νοσηλευόμενους της Μονάδας Εντατικής Θεραπείας.Αποτέλεσμα αυτού ήταν να αναπτυχθούν νέοι αντιμικροβιακοί παράγοντες, όπως οι οξαζολιδινόνες, σαν πιθανές εναλλακτικές λύσεις για τη θεραπεία λοιμώξεων από πολυανθεκτικούς Gram-θετικούς μικροοργανισμούς. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν η διερεύνηση των μοριακών μηχανισμών αντοχής εντεροκόκκων και σταφυλοκόκκων, έναντι της λινεζολίδης, που ιδιαίτερα για τη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας αποτελεί θεραπεία εκλογής για την αντιμετώπιση λοιμώξεων από τα γένη αυτά όταν άλλοι αντιμικροβιακοί παράγοντες έχουν ήδη αποτύχει. Την περίοδο έναρξης της έρευνας (2007) τα σχετικά επιδημιολογικά και μοριακά ευρήματα από τον ελλαδικό χώρο ήταν περιορισμένα, ενώ σε παγκόσμιο επίπεδο οι αντίστοιχες βιβλιογραφικές αναφορές μελέτης των μοριακών μηχανισμών αντοχής ήταν σχετικά λίγες. Κύριος στόχος της διατριβής ήταν να μελετήσει τους μοριακούς μηχανισμούς και τους προκαλούμενους φαινοτύπους αντοχής στη λινεζολίδη.Στην παρούσα μελέτη αναλύθηκαν οι μηχανισμοί αντοχής στη λινεζολίδη στελεχών εντεροκόκκων (Enterococcus faecalis και Enterococcus faecium) που προκάλεσαν μία μικρής έκτασης επιδημική έξαρση το 2007-2008. Ο μόνος μηχανισμός αντοχής που ανιχνεύθηκε ήταν η μετάλλαξη G2576T σε διαφορετικό αριθμό αντιγράφων του γονιδίου του 23S rRNA ανά στέλεχος, ενώ τα στελέχη που προκάλεσαν την επιδημία δεν ήταν κλωνικά. Αναλύθηκαν επίσης οι μηχανισμοί αντοχής στη λινεζολίδη στελεχών Staphylococcus epidermidis και Staphylococcus capitis) που απομονώθηκαν από διαφορετικούς ασθενείς σε τριτοβάθμιο Νοσοκομείο της Αθήνας το 2008-2010. Οι μηχανισμοί αντοχής που ανιχνεύθηκαν ήταν ποικίλες μεταλλάξεις στην περιοχή V του 23SrRNA σε διαφορετικό αριθμό αντιγράφων του 23SrRNA ανά στέλεχος και μεταλλάξεις στη ριβοσωμική πρωτεΐνη L3, ενώ τα στελέχη που προκάλεσαν την επιδημία ήταν κυρίως κλωνικά. Παρατηρήθηκε επίσης, για πρώτη φορά με τη λινεζολίδη, ένας ενδιαφέρων φαινότυπος «εξάρτησης» των σταφυλοκόκκων, με μεγάλη αύξηση του ρυθμού της ανάπτυξης τους σε παρουσία λινεζολίδης. Η εξάρτηση από τη λινεζολίδη πιθανώς συμβάλλει στη μεγάλη αύξηση της απομόνωσης ανθεκτικών στη λινεζολίδη στελεχών Staphylococcus epidermidis στον Ελληνικό χώρο.