Antibiotikum rezisztencia alakulása klinikailag releváns aerob és anaerob baktériumok körében; a rezisztencia mechanizmus genetikai hátterének tanulmányozása molekuláris módszerekkel = Evaluation of antibiotic resistant clinical isolates of aerobic and anaerobic bacteria; investigation of the genetic background of resistance by molecular biological methods

摘要

Jelen projektünkben fontos antibiotikum rezisztencia mechanizmusok genetikai hátterének molekuláris vizsgálata volt a fő cél klinikailag jelentős aerob és anaerob fajok estén. Az anaerob Bacteroides genus tagjainak cefoxitin, karbapenem és metronidazol rezisztenciáját vizsgáltuk a prevalencia, a genetikai kifejeződés mikéntje és a hordozó genetikai elemek szempontjából. Jelentős számú rezisztens törzs átvizsgálása után bizonyítottuk az inszerciós szekvencia (IS) elemek által történő rezisztencia gén aktiválás mechanizmusát mind már leírt, mind újonnan leírásra kerülő IS elemek azonosításával (IS943, IS944, ISBf6, IS614B és IS614C), valamint az imipenem rezisztencia gén (cfiA) esetén egy újabb IS független aktivációs mechanizmusra utaló megfigyeléseket tettünk. Ezen felül a metronidazol rezisztenciában szerepet játszó, a nimE gént hordozó plazmidot azonosítottunk, tanulmányoztuk a cefoxitin rezisztencia terjedésében szerpet játszó mobilizálható transzpozon, MTn4555, struktúráját különös tekintettel a cefoxitin rezisztencia gén, cfxA, szabályzó régiójára. Megfigyeltük hogy a cfiA és a metronidazol rezisztencia, nimA-E gének kromoszómális lokalizáció esetén asszociációt mutatnak, ami azt is jelentheti, hogy közös elemen helyezkednek el. In vitro kísérleteink tanulsága szerint újabb metronidazol és karbapenem rezisztens Bacteroides törzsek de novo keletkezése ritka esemény, a horizontális tejedés a rezisztens tözsek gyakoriságának valószínű legfőbb oka. Vancomicin rezisztens Enterococcus faecalis és karbapenem rezisztens Pseudomonas aeruginosa tözsek kerültek izolálásra és előzetes jellemzésre. | In this project our main aims were to examine the genetic background of significant antibiotic resistance mechanisms of important aerobic and anaerobic pathogens. We investigated the cefoxitin, carbapenem and metronidazole resistance of Bacteroides strains with regard to their prevalence, genetic expression and the carrying genetic elements. After examination of a great number of strains, we proved the roles of both described and newly described insertion sequence elements (IS943, IS944, ISBf6, IS614B and IS614C) in activation of antibiotic resistance genes of Bacteroides strain, in addition to the implication of a new activation mechanism in the imipenem resistance. We identified a new plasmid molecule carrying the nimE metronidazole resistance genes and investigated the structure of the cefoxitin resistance mobilizable transposon, MTn4555, with special attention to the regulatory region of the cfxA resistance gene. We observed that the cfiA and the metronidazole resistance, nimA-E genes display an association if they are chromosomal implicating their common localization on a distinct genetic element. Our in vitro experiments revealed that the de novo emergence of metronidazole and carbapenem resistant srains could be regarded as a rare event, and the horizontal spread is probably the main reason for their prevalence. We isolated vancomycine-resistant Enterococcus faecalis and carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa strains, and their preliminary characterization was preformed.