Resistance-Nodulation-Cell Division

Resistance-Nodulation-Cell Division-Type Efflux Pump Involved in Aminoglycoside Resistance in Acinetobacter baumannii Strain BM4454
Sophie Magnet, Patrice Courvalin, and Thierry Lambert

Additional article information

ABSTRACT
Multidrug-resistant strain Acinetobacter baumannii BM4454 was isolated from a patient with a urinary tract infection. The adeB gene, which encodes a resistance-nodulation-cell division (RND) protein, was detected in this strain by PCR with two degenerate oligodeoxynucleotides. Insertional inactivation of adeB in BM4454, which generated BM4454-1, showed that the corresponding protein was responsible for aminoglycoside resistance and was involved in the level of susceptibility to other drugs including fluoroquinolones, tetracyclines, chloramphenicol, erythromycin, trimethoprim, and ethidium bromide. Study of ethidium bromide accumulation in BM4454 and BM4454-1, in the presence or in the absence of carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazone, demonstrated that AdeB was responsible for the decrease in intracellular ethidium bromide levels in a proton motive force-dependent manner. The adeB gene was part of a cluster that included adeA and adeC which encodes proteins homologous to membrane fusion and outer membrane proteins of RND-type three-component efflux systems, respectively. The products of two upstream open reading frames encoding a putative two-component regulatory system might be involved in the regulation of expression of the adeABC gene cluster.

During the last 20 years hospital-acquired infections caused by multidrug-resistant, gram-negative bacilli have increased considerably to become a significant health problem. Acinetobacter spp. are ubiquitous, nonfermentative, gram-negative bacilli which play a significant role in the colonization and infection of patients in intensive care units. Acinetobacter baumannii is the predominant species associated with outbreaks of nosocomial infections (3). This opportunistic microorganism may cause epidemic pneumonia, urinary tract infections, septicemia, and meningitis (24). Few antibiotics are effective for the treatment of Acinetobacter infections because of the numerous mechanisms of resistance accumulated by isolates of this bacterial genus and the frequency of multidrug-resistant strains. Acinetobacter infections are thus often very difficult to treat, and combination therapy is usually required for effective treatment (3). Aminoglycosides can be used successfully in combination with an effective β-lactam, and combinations of a β-lactam with either a fluoroquinolone or rifampin have also been proposed. However, treatment failure and death caused by Acinetobacter infections or underlying diseases are common (3).

Resistance of Acinetobacter to β-lactams is partially intrinsic due to the synthesis of a species-specific cephalosporinase (11, 33). However, additional plasmid- or transposon-borne β-lactamase genes can be acquired (5, 9). Mutations in the gyrA gene have been associated with high-level resistance to fluoroquinolones in this organism (3, 34). Aminoglycoside resistance is also common in Acinetobacter and results primarily from inactivation of the antibiotic by specific modifying enzymes. Three classes of aminoglycoside-inactivating enzymes (acetyltransferases, phosphotransferases, and adenylyltransferases) have been identified in Acinetobacter (15). Acinetobacter haemolyticus and related species are intrinsically resistant to aminoglycosides by synthesis of a chromosomally encoded specific N-acetyltransferase [AAC(6′)] (14, 30). In contrast, aminoglycoside-resistant A. baumannii isolates usually result from the acquisition of genes encoding modifying enzymes (15, 33). Aminoglycoside resistance mediated by an efflux system has not yet been reported in Acinetobacter; the only evidence for an efflux mechanism is the export of phosphonium ions in Acinetobacter calcoaceticus (18).

Efflux systems are widely found in microorganisms and confer resistance to various compounds, including antibiotics, by extrusion of the drug. The ATP-dependent multidrug transporters use ATP as a source of energy, whereas the secondary multidrug transporters are sensitive to agents that dissipate the proton motive force, suggesting that they mediate the efflux of the toxic compounds from the cell in a coupled exchange with protons. These secondary multidrug transporters can be subdivided into distinct families: the major facilitator (MF) superfamily, the small multidrug resistance (SMR) superfamily, the multidrug and toxic compound extrusion (MATE) superfamily, and the resistance-nodulation-cell division (RND) family (27). Most of the multidrug transporters belonging to the RND family interact with a membrane fusion protein (MFP) and an outer membrane protein (OMP) to allow drug transport across both the inner and the outer membranes of gram-negative bacteria (32, 37). The secondary structure of RND-type efflux proteins was proposed to consi

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ต้านทาน Nodulation เซลล์ชนิดส่วน Efflux ปั๊มเกี่ยวข้องใน Aminoglycoside ความต้านทานใน Acinetobacter baumannii สายพันธุ์ BM4454แม่ เหล็กโซฟี Courvalin เรือยอร์ท และแล มเบิร์ตแยรายละเอียดเพิ่มเติมบทคัดย่อสายพันธุ์ทน multidrug Acinetobacter baumannii BM4454 ถูกแยกจากผู้ป่วยมีการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ ยีน adeB ซึ่ง encodes โปรตีนเซลล์ต้านทาน nodulation หาร (RND) ตรวจพบในสายพันธุ์นี้ โดย PCR กับสอง degenerate oligodeoxynucleotides AdeB ใน BM4454 ที่สร้าง BM4454-1, insertional ฤทธิ์พบว่า โปรตีนที่เกี่ยวข้องรับผิดชอบสำหรับความต้านทาน aminoglycoside และมีส่วนร่วมในระดับของความไวต่อการยาเสพติดอื่น ๆ รวม ทั้ง fluoroquinolones, tetracyclines คคัส ร่าง ไตรเมโทพริม โบรไมด์ ethidium ศึกษาสะสมโบรไมด์ ethidium ใน BM4454 และ BM4454-1 การปรากฏตัว หรือขาด carbonyl ไซยาไนด์ม-chlorophenylhydrazone การแสดงให้เห็นว่า AdeB รับผิดชอบสำหรับการลดระดับโบรไมด์ intracellular ethidium ในลักษณะแรงขึ้นอยู่กับแรงจูงใจของโปรตอน ยีน adeB เป็นส่วนหนึ่งของคลัสเตอร์ที่รวม adeA และ adeC ซึ่ง encodes เซทจะมีการฟิวชั่นเมมเบรนโปรตีนและโปรตีนเมมเบรนชั้นนอกของระบบสามส่วน efflux RND ชนิด ตามลำดับ ผลิตภัณฑ์ของ upstream เปิดอ่านสองเฟรมเป็น putative สองส่วนกำกับดูแลระบบการเข้ารหัสอาจมีส่วนร่วมในการควบคุมการแสดงออกของยีน adeABC คลัสเตอร์ในช่วง 20 ปี มาโรงพยาบาลติดเชื้อเกิดจากหนา ทน multidrug แกรมลบได้เพิ่มขึ้นอย่างมากกลายเป็น ปัญหาสุขภาพที่สำคัญ Acinetobacter ออกซิเจนมีหนาที่แพร่หลาย nonfermentative แกรมลบซึ่งมีบทบาทสำคัญในการล่าอาณานิคมและการติดเชื้อของผู้ป่วยในกรมธนารักษ์ Acinetobacter baumannii เป็นพันธุ์เด่นที่เกี่ยวข้องกับการระบาดของการติดเชื้อทั้งชุด (3) จุลินทรีย์นี้โอกาสอาจทำให้เกิดปอดบวมระบาด ติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ บริการ และเยื่อหุ้มสมองอักเสบ (24) ยาปฏิชีวนะไม่กี่ที่มีประสิทธิภาพสำหรับรักษาโรคติดเชื้อ Acinetobacter เนื่องจากกลไกมากมายของความต้านทานในการสะสมของแบคทีเรียที่แยกได้และความถี่ของสายพันธุ์ที่ทน multidrug ติดเชื้อ Acinetobacter จึงมักยากต่อการรักษา และชุดบำบัดมักจะจำเป็นสำหรับการรักษาที่มีประสิทธิภาพ (3) Aminoglycosides ใช้เรียบร้อยร่วมกับβ-lactam มีประสิทธิภาพ และยังได้รับการเสนอชุดของβ-lactam ด้วย fluoroquinolone หรือ rifampin อย่างไรก็ตาม การรักษาล้มเหลวและเสียชีวิตที่เกิดจากการติดเชื้อ Acinetobacter หรือโรคพื้นฐานเป็นทั่วไป (3)ต้านทานของ Acinetobacter β-lactams intrinsic บางส่วนเนื่องจากการสังเคราะห์ของ cephalosporinase เป็นสาย (11, 33) อย่างไรก็ตาม สามารถซื้อเพิ่มเติม plasmid หรือ transposon-มจากยีนβ-lactamase (5, 9) การกลายพันธุ์ในยีน gyrA ได้เกี่ยวข้องกับระดับสูงต่อ fluoroquinolones ในชีวิตนี้ (3, 34) ต้านทาน Aminoglycoside เป็นเรื่องธรรมดาใน Acinetobacter และผลจากฤทธิ์ยาปฏิชีวนะโดยเฉพาะเอนไซม์ปรับเปลี่ยน สามชั้นเรียนของ aminoglycoside เลิกเอนไซม์ (acetyltransferases, phosphotransferases และ adenylyltransferases) ได้รับการระบุใน Acinetobacter (15) Acinetobacter haemolyticus และสายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องมีความทนต่อ aminoglycosides โดยสังเคราะห์ของการเข้ารหัส chromosomally เฉพาะ N-acetyltransferase [AAC(6′)] (14, 30) ตรงกันข้าม ทน aminoglycoside A. baumannii ที่แยกปกติผลจากการซื้อของยีนเอนไซม์ปรับเปลี่ยน (15, 33) การเข้ารหัส Aminoglycoside ทนต่อการไกล่เกลี่ย โดยระบบ efflux มียังไม่ได้รายงานใน Acinetobacter หลักฐานเท่านั้นสำหรับกลไกการ efflux เป็นการส่งออกของ phosphonium ไอออนใน Acinetobacter calcoaceticus (18)ระบบ efflux พบในจุลินทรีย์ และมอบความต้านทานต่อสารต่าง ๆ รวมถึงยาปฏิชีวนะ การอัดรีดยาเสพติด ไข multidrug ATP ขึ้นอยู่กับใช้ ATP เป็นแหล่งพลังงาน ในขณะไข multidrug รองมีความสำคัญกับตัวแทนที่กระจายแรงจูงใจแรงโปรตอน บอกว่า จะไกล่เกลี่ย efflux ของสารพิษจากเซลล์ในการแลกเปลี่ยนคู่กับโปรตอน ขนส่งเหล่านี้ multidrug รองสามารถจะถูกแบ่งออกเป็นระดับครอบครัว: superfamily วิทยากรหลัก (MF) superfamily multidrug เล็กความต้านทาน (SMR) multidrug การ และ superfamily รีดสารพิษ (คู่) และครอบครัวฝ่ายเซลล์ต้านทาน nodulation (ปลอดภัย) (27) ส่วนใหญ่ของไข multidrug ในครอบครัวปลอดภัยโต้ตอบกับฟิวชั่นเมมเบรนโปรตีน (MFP) และโปรตีนเยื่อหุ้มชั้นนอก (OMP) การอนุญาตให้ขนส่งยาเสพติดทั้งภายในและเยื่อหุ้มชั้นนอกของแบคทีเรียแกรมลบ (32, 37) โครงสร้างของโปรตีนชนิด RND efflux รองถูกเสนอเพื่อ consi

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ส่วนการเกิดความต้านทานชนิดเซลล์ที่เกี่ยวข้องในกลุ่มอะมิโนกลัยโคไซด์ การปั๊มความต้านทานใน bm4454 Acinetobacter baumannii สายพันธุ์โซฟีแม่เหล็ก , แพทริก courvalin และเธียร์รี่ แลมเบิร์ตรายละเอียดบทความเพิ่มเติมบทคัดย่อการดื้อยา Acinetobacter baumannii สายพันธุ์ bm4454 ถูกแยกจากผู้ป่วยที่มีการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ การ adeb ยีนซึ่ง encodes ต้านทานการเกิดการแบ่งเซลล์ ( RND ) โปรตีนที่พบในเชื้อโดยวิธี PCR กับสองทราม oligodeoxynucleotides . นาส เมื่อทำให้เกิดของ adeb ใน bm4454 ซึ่งสร้างขึ้น bm4454-1 พบว่าโปรตีนที่รับผิดชอบกลุ่มอะมิโนกลัยโคไซด์ต้านทานและเกี่ยวข้องกับระดับของความไวต่อยาอื่น ๆรวมทั้ง Fluoroquinolones เตตร้าไซคลิน , chloramphenicol , erythromycin , นักเรียน , และทิเดียมโบรไมด์ . การศึกษาการสะสมและโบรไมด์ในคู่ bm4454 bm4454-1 ในตน หรือในกรณีที่ไม่มีคาร์บอนิลไซยาไนด์ m-chlorophenylhydrazone พบว่า adeb เป็นผู้รับผิดชอบในระดับเซลล์ ลดโบรไมด์คู่ในแรงจูงใจโปรตอนขึ้นอยู่กับลักษณะ การ adeb ยีนเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มที่รวม adea adec ที่ encodes และความคล้ายคลึงกับฟิวชั่นเมมเบรนโปรตีนและโปรตีนเยื่อหุ้มชั้นนอกของประเภทการใช้ระบบสามองค์ประกอบ ตามลำดับ ผลิตภัณฑ์สองเปิดอ่านทวนกรอบการเข้ารหัสแบบระบบซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับกฎระเบียบในการควบคุมการแสดงออกของยีนของ adeabc คลัสเตอร์ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา โรงพยาบาลได้รับการติดเชื้อจากเชื้อแกรมลบ รวมถึงประเทศไทยได้เพิ่มขึ้นอย่างมากเป็นปัญหาสุขภาพที่สำคัญ Acinetobacter spp . เป็นเชื้อแกรมลบ nonfermentative แพร่หลาย , ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการล่าอาณานิคม และการติดเชื้อของผู้ป่วยในหน่วยดูแลเข้ม Acinetobacter baumannii ที่เป็นชนิดเด่นที่เกี่ยวข้องกับการแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อในโรงพยาบาล ( 3 ) จุลินทรีย์ฉวยโอกาสนี้อาจก่อให้เกิดโรคระบาด ปอดบวม ติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ , โลหิตเป็นพิษและโรคเยื่อหุ้มสมองอักเสบ ( 24 ) ไม่กี่ ยาปฏิชีวนะ ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาเชื้อ Acinetobacter เพราะหลายกลไกของความต้านทานสะสม โดยแยกประเภทแบคทีเรียนี้และความถี่ของสายพันธุ์รวมถึงประเทศไทย . ผู้วิจัยเชื้อจึงมักจะยากมากที่จะรักษา และการรักษาเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาที่มีประสิทธิภาพ ( 3 ) ผู้ป่วยสามารถใช้ประสบความสำเร็จในการรวมกันที่มีประสิทธิภาพ lactam บีตา - และชุดค่าผสมของบีตา - lactam ด้วยฟลูออโรควิโนโลนหรือไรแฟมยังได้เสนอ อย่างไรก็ตาม การรักษาความล้มเหลวและความตายเกิดจากเชื้อ Acinetobacter หรือโรคทั่วไป ( 3 )ความต้านทานของ Acinetobacter ให้บีตา - lactams อยู่ภายในบางส่วนจากการสังเคราะห์ของ cephalosporinase เผ่าพันธุ์ - เฉพาะ ( 11 , 33 ) อย่างไรก็ตาม พลาสมิดพาหะบีตา - เพิ่มเติมหรือ ? ? ? ? ? การศึกษายีนที่สามารถซื้อ ( 5 , 9 ) การกลายพันธุ์ในยีนที่เกี่ยวข้องกับระดับสูง Gyra มีความต้านทาน Fluoroquinolones ในชีวิตนี้ ( 3 , 34 ) กระดูกเนื้อแน่นต้านทานยังร่วมกันในหลักจาก Acinetobacter และผลของยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะเมื่อใช้เอนไซม์ ชั้นสามของ inactivating เอนไซม์อะมิโนไกลโคไซด์ ( ฟ้องกลับ phosphotransferases , และ adenylyltransferases ) ได้รับการระบุ Acinetobacter ( 15 ) ผู้วิจัย haemolyticus และชนิดภายในป้องกันผู้ป่วยโดยการสังเคราะห์ของ chromosomally เข้ารหัสเฉพาะ N-acetyltransferase [ AAC ( 6 School ) ] ( 14 : 30 ) ในทางตรงกันข้าม , 2538 . = ป้องกันเชื้อมักจะเกิดจากการเข้ารหัสยีนเอนไซม์ดัดแปร ( 15 , 33 ) อะมิโนไกลโคไซด์ ( โดยการต่อต้านระบบยังไม่ได้รับรายงานใน Access icon ; หลักฐานเท่านั้น สำหรับการผลักดันกลไกการส่งออกใน Accipitriformes ไอออน phosphonium ( 18 )ระบบการอย่างกว้างขวางที่พบในจุลินทรีย์ และให้ความต้านทานต่อสารต่างๆ ได้แก่ ยาปฏิชีวนะ โดยรูปของยา เอทีพีขึ้นอยู่กับการขนส่งใช้เอทีพีเป็นแหล่งพลังงานและการขนส่งจะไวต่อสารทุติยภูมิที่ dissipate โปรตอนแรงจูงใจแรง แนะนำว่า การไกล่เกลี่ยของสารพิษจากเซลล์ในคู่ แลก กับ โปรตอน . เหล่านี้สามารถแบ่งระดับการขนย้ายครอบครัวที่แตกต่าง : ผู้ประสานงานหลัก ( MF ) ซูเปอร์แฟมิลี ต้านทานการขนาดเล็ก ( ซึ่ง ) ซูเปอร์แฟมิลี , การผสมและรีดพิษ ( คู่ ) ซูเปอร์แฟมิลี และฝ่ายต่อต้านการเกิดเซลล์ ( RND ) ครอบครัว ( 27 ) ที่สุดของการขนส่งที่เป็นของครอบครัวใช้โต้ตอบกับเยื่อของโปรตีน ( MFP ) และโปรตีนเมมเบรนชั้นนอก ( OMP ) เพื่ออนุญาตให้ขนส่งยาเสพติดทั่วทั้งภายในและภายนอกของเยื่อแผ่นแบคทีเรียแกรมลบ ( 32 , 37 ) โครงสร้างทุติยภูมิของโปรตีน คือ การใช้รูปแบบ consi เสนอ