Inzichten omtrent mechanismen van colistine-resistentie in pathogene Escherichia coli en Klebsiella species.

De incidentie van infecties veroorzaakt door multi- en pan-drug resistente Enterobacteriaceae zoals Escherichia coli en Klebsiella neemt wereldwijd toe. Bijgevolg werd colistine, een oud antibioticum dat niet langer in gebruik was, opnieuw geïntroduceerd in de klinische praktijk als laatste therapeutisch redmiddel, aangezien het het enige antibioticum is waarvoor dergelijke bacteriën gevoelig zijn gebleven. Het toenemend gebruik heeft echter onvermijdelijk geleid tot het opduiken van colistine-resistentie (CR) bij gram-negatieve bacteriën. Het hoofddoel van dit project is een inzicht te krijgen in het ontstaan van colistine-resistente Enterobacteriaceae (CRE), waarover op dit ogenblik nog zeer weinig gekend is. We hebben een unieke collectie opgebouwd van CR E. coli and Klebsiella spp., zowel afkomstig van gehospitaliseerde patiënten en zieke dieren als gegenereerd in-vivo in een Galleria mellonella mot model, die de basis zal vormen van dit project. Met deze isolaten en hun colistine-gevoelige tegenhangers zijn we van plan om het volgende te ondernemen: 1, Stamtypering; 2, Selectie van CR in-vitro; 3, Genoomsequenering en comparatieve genoomanalyse; 4, Doelgerichte gen sequenering en proteïne expressie; 5, Stabiliteitsstudies; 6, Fitheidsstudies en 7, Beoordeling van mortaliteit en pathogeniteit. Hoewel de stamtypering gedaan is voor sommige Klebsiella, zullen we andere CRE typeren om na te gaan of CR geassocieerd is met bepaalde stamtypes. Continue cultuur experimenten in een morbidostat opstelling zullen de in-vitro selectie van CRE onder continue antibioticadruk mogelijk maken, de cultuur zal op regelmatige tijdstippen bestudeerd worden tijdens verscheidene stadia van resistentieontwikkeling. De posities van mutaties die mogelijk verantwoordelijk zijn voor CR zullen opgespoord worden door volledige genoomsequenering van in-vivo en in-vitro CRE isogene stammen. Gentargets die geïdentificeerd worden met behulp van genoomanalyse zullen opnieuw gesequeneerd worden om de mutaties verantwoordelijk voor CR te bevestigen en deze zullen verder gekarakteriseerd worden met behulp van real-time PCR en proteoomanalyse. De stabiliteit van CR en fitheid van dergelijke stammen zal beoordeeld worden aan de hand van passages in colistine-vrij medium of onder constante colistine druk in het morbistat model. De effecten van CR op de mortaliteit zullen onderzocht worden in het high-throughput reproduceerbaar in-vivo Galleria mellonella model. Tenslotte zal de impact van CR op virulentie en pathogeniteit bestudeerd worden in een hoger proefdiermodel, een ventilator-geassocieerd pneumonie (VAP) rat model dat reeds opgezet is in ons laboratorium.

Trefwoorden:GENOOMWIJDE OPSPORING, ANTIBIOTICUMRESISTENTE BACTERIËN, MOLECULAIRE BIOLOGIE, DIERMODEL

Disciplines:Microbiologie, Systeembiologie, Immunologie, Laboratoriumgeneeskunde