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

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 i...

Full description

Autores:
Tipo de recurso:
doctoralThesis
Fecha de publicación:
2014
Institución:
Pontificia Universidad Javeriana
Repositorio:
Repositorio Universidad Javeriana
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.javeriana.edu.co:10554/9889
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/10554/9889
https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.9889
Palabra clave:
Linezolid
Staphylococcus aureus
Enterococcus sp
Drosophila melanogaster
Resistencia bacteriana
Linezolid
Staphylococcus aureus
Enterococcus sp
Drosophila melanogaster
Bacterial resistence
Antibióticos
Enterococcus - Resistencia bacteriana
Drosophila
Doctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicas
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional
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Díaz Ortiz, Sandra Lorena
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description 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.
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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.Doctor en Ciencias BiológicasDoctoradoPontificia Universidad JaverianaDoctorado en Ciencias BiológicasFacultad de CienciasArias Hernández, César Augusto2014-08-04T18:28:23Z2014-10-09T02:50:41Z2016-01-13T19:29:22Z2020-04-16T14:53:04Z2014-08-04T18:28:23Z2014-10-09T02:50:41Z2016-01-13T19:29:22Z2020-04-16T14:53:04Z2014-08-04http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10554/9889https://doi.org/10.11144/Javeriana.10554.9889instname:Pontificia Universidad Javerianareponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianarepourl:https://repository.javeriana.edu.cospaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. 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En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2022-04-29T16:47:26Z