Χαρακτηρισμός ευρέος φάσματος πλασμιδιακών β-λακταμασών SHV-τύπου σε κλινικά στελέχη των ειδών Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli και Serratia marcescens.: [υπό] Ευθυμίου Ε. Πριναράκη

Abstract

ΕΠΙΤΕΛΕΣΘΗΚΕ Ο ΒΙΟΧΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙ ΓΕΝΕΤΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΔΥΟ ΝΕΩΝ ΠΛΑΣΜΙΔΙΑΚΩΝ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΩΝ SHV-ΤΥΠΟΥ.Η SHV-9 Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ ΑΠΟΜΟΝΩΘΗΚΕ ΑΠΟ ΚΛΙΝΙΚΑ ΣΤΕΛΕΧΗ Κ.PNEUMONIAE,E.COLI KAI S.MARCESCENS.ME ΕΥΡΟΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΦΑΙΝΟΤΥΠΟ ΑΝΤΟΧΗΣ.ΟΙ ΤΙΜΕΣ ΕΑΠ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ ΟΙ ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΥΔΡΟΛΥΣΗΣ Vmax KAI Km THΣ SHV-S ΗΤΑΝ ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΜΕ ΤΙΣ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΕΣ ΤΗΣ SHV-5 ΠΛΑΣΜΙΔΙΑΚΗΣ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗΣ,ΣΕ ΙΣΟΓΟΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ.Η ΑΜΙΝΟΞΙΚΗ ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΑ ΤΗΣ SHV9 ΔΙΑΦΕΡΕΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΗ ΤΗΣ SHV-5 ΚΑΤΑ 4 ΑΜΙΝΟΞΕΑ.ΣΤΗΝ SHV-9 YΠΑΡΧΕΙ Αrg ΑΝΤΙ Αla ΣΤΗ ΘΕΣΗ 140,Αsn ANTI Lys ΣΤΗ ΘΕΣΗ 192 ΚΑΙ Val ANTI Leu ΣΤΗ ΘΕΣΗ 193,ΕΝΩ ΑΠΟΥΣΙΑΖΕΙ Η GLY 54.ΤΑ ΑΜΙΝΟΞΕΑ Αsn 192 KAI Val 193 ΕΧΟΥΝ ΑΝΕΦΕΡΘΕΙ ΜΟΝΟ ΣΤΗΝ SHV-I B-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ ΤΟΥ ΠΛΑΣΜΙΔΙΟΥ R974,ΓΕΓΟΝΟΣ ΠΟΥ ΥΠΟΔΗΛΩΝEΙ ΤΗΝ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΦΥΛΟΓΕΝΕΤΙΚΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΗΣ SHV-9, ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΑ ΥΠΟΛΟΙΠΑ SHV-ΕΝΖΥΜΑ.Η ΠΛΑΣΜΙΔΙΑΚΗ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ SHV-10 AΠΟΜΟΝΩΘΗΚΕ ΣΕ ΚΛΙΝΙΚΟ ΕΛΕΓΧΟ.Ε.coli ΠΟΥ ΗΤΑΝ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟ ΣTIΣ ΠΕΝΙΚΙΛΛΙΝΕΣ ΚΑΙ ΤΟΥΣ ΣΥΝΔΥΑΣΜΟΥΣ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΟΥΣ ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΩΝ.Ο ΒΙΟΧΗΜΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΕΝΖΥΜΟΥ ΕΔΕΙΞΕ ΟΤΙ ΑΥΤΟ ΥΔΡΟΛΥΕ ΠΕΝΙΚΙΛΛΙΝΕΣ,ΟΧΙ ΟΜΩΣ ΚΑΙ ΚΕΦΑΛΟΣΠΟΡΙΝΕΣ.Η ΑΜΙΝΟΞΙΚΗ ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΑ ΤΗΣ SHV-10 ΔΙΑΦΕΡΕΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΗ ΤΗΣ SHV-9 KATA ENA AMINΟΞΥ.Η SHV-10 ΔΙΑΘΕΤΕΙ GLY ANTI Ser ΣΤΗ ΘΕΣΗ 130.Η ΑΜΙΝΟΞΙΚΗ ΑΥΤΗ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΕΛΕΓΧΘΗΚΕ ΜΕ ΤΗΝ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΤΗΣ ΣΤΗΝ SHV-5 B-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ ΜΕ PCR ΚΑΤΕΥΘΥΝΟΜΕΝΗ ΜΕΤΑΛΛΑΞΟΓΕΝΕΣΗ.ΤΟ ΓΕΓΟΝΟΣ ΠΩΣ ΜΕΧΡΙ ΣΗΜΕΡΑ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΑΝΕΦΕΡΘΕΙ ΕΚΤΕΤΑΜΕΝΟΥ ΦΑΣΜΑΤΟΣ ΤΕΜ Η SHV B-ΛΑΚΤΑΜΑΣΗ ΠΟΥ ΝΑ ΕΙΝΑΙ ΣΥΓΧΡΟΝΩΣ ΑΝΘΕΚΤΙΚΗ ΣΤΟΥΣ ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ Β-ΛΑΚΤΑΜΑΣΩΝ,ΔΕΙΧΝΕΙ ΤΗΝ ΑΔΥΝΑΜΙΑ ΤΩΝ ΕΝΖΥΜΩN ΑΥΤΩΝ ΝΑ ΣΥΝΔΥΑΣΟΥΝ ΤΟΥΣ ΔΙΑΚΡΙΤΟΥΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΥΣ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΙΣ ΔΥΟ ΑΥΤΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ.

ΙΝ ΤΗΕ PRESENT WORK,TWO NOVEL SHV-TYPE,PLASMID MEDIATED B-LACTAMASES WERE CHARACRERIZED.SHV-9 WAS FOUND IN CLINICAL STRAINS K.pneumoniae,E.coli AND S.marcescens,THAT WERE RESISTANT TO PENICILLINS,NARROW AND EXTENDED-SPECTRUM CEPHALOSPORINS AND MONOBACTAMS. THE MIC VALUES,AS WELL AS THE VALUES OF Vmax AND Km OF THE SHV-9 ENZYME WERE SIMILAR TO THOSE OF SHV-5 B-LACTAMASE,UNDER ISOGENIC CONDITIONS.THE AMINOACID SEQUENCE OF SHV-9 DIFFERED FROM THAT OF SHV-5 ENZYME BY 4 AMINOACIDS:ABSENCE OF Gly 54,Ala 140ARG, Lys 192 Asn NAD Leu 193 Val.THE FACT THAT Asn 192 AND Val 193 HAVE BEEN REPORTED ONLY IN THE R974 PLASMID-MEDIATED SHV-1 B-LACTAMASE,INDICATES THAT SHV-9 HAS BEEN DERIVED FROM DIFFERENT ANCESTORS THAN THE OTHER SHV ENZYMES.PLASMID-MEDIATED SHV-10 B-LACTAMASE WAS FOUND IN A E,coli CLINICAL STRAIN,THAT WAS RESISTANT TO PENICILLINS AND THEIR COMBINATIONS WITH B-LACTAMASE INHIBITORS.HYDROLYTIC STUDIES SHOWED THAT SHV-10 COULD HYDROLYZE PENICILLINS,BUT NOT CEPHALOSPORINS OR MONOBACTAMS.IN SHV-10 SER 130 WAS REPLACED BY GLY.TO ESTIMATE THE IMPORTANCE OF THE ABOVE MUTATION,SER 130 WAS REPLACED BY GLY IN THE SHV-5 B-LACTAMASE USING PCR S.DE-DIRECTED MUTAGENESIS,THE MUTATED ENZYME OBTAINED (SHV-SMUT) HAD PROPERTIES SIMILAR TO THOSE OF SHV-10.NO TEM OR SHV EXTENTED-SPECTRUM PLASMID-MEDIATED B-LACTAMASE,RESISTANT THESE TO SUICIDE INHIBITORS HAS BEEN REPORTED UP TO NOW.IT SE LIKELY THAT ENZYMES CAN NOT COMBINE SUCCESSFULLY THE TWO DISTINCT MECHANISMS,NEEDED FOR HYDROLYSIS OF EXTENDED-SPECTRUM CEPHALOSPORINS AND INHIBITOR RESISTANCE.