O papel da Neisseria meningitidis PorA e da expressão PorB na susceptibilidade antimicrobiana | Company Pride
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Neisseria meningitidis pode causar doença sistémica potencialmente fatal. O diagnóstico precoce e a intervenção rápida antimicrobiana são fundamentais para resultados clínicos favoráveis. Foram notificadas resistência a antibióticos para as penicilinas (1), tetraciclina (2) e sulfonamidas (3), bem como quinolonas (4) e rifampina (5).
N. meningitidis expressa duas porinas principais, PorA e PorB, que são antigenicamente variáveis entre estirpes e dentro de uma estirpe, e PorA é variável de fase (comutação aleatória/desligada) (6). Neisseria gonorrhoeae expressa uma única porina, PorB. As alterações na expressão da porina ou nas porinas variantes mediam a resistência aos antibióticos em várias bactérias Gram-negativas, incluindo N. gonorrhoeae (7,-10). In N. meningitidis, the absence of porb increases resistance to tetraciclina and cefsulodin in vitro (11). O papel da PorA na resistência antimicrobiana não foi notificado para o meningoccus. Além de seu papel proposto na evasão imunológica, nós hipotetizamos que a expressão fase-variável PorA pode fornecer um mecanismo óbvio para o meningococcus para evitar antimicrobianos se PorA mediar a absorção de antibióticos ou exclusão. Nós geramos estirpes sem PorA ou PorB e realizamos testes MIC. Também testamos se a expressão pora alterada é selecionada por exposição antimicrobiana durante o ensaio MIC.os genes porA e porB com sequências de flanco foram amplificados a partir da estirpe MC58 de N. meningitidis e clonados em pGEM t-easy. A PCR inversa seguida de auto-ligação rendeu plasmídeos com deleções internas e introduziu locais de restrição. A fita cassete LacZ/kanamicina (12) foi clonada no local de introdução do alelo pora deletado, produzindo plasmídeo pPorALacZKan. Um gene da acetiltransferase cloranfenicol foi amplificado e clonado no local bglii introduzido do alelo porb deletado, no plasmid pPorB:CAT. A porA lacZ kan ou porB::construções cat foram transformadas em N. meningitidis estirpe “9 (13) para produzir estirpes “9ΔPorA e” 9ΔPorB. A substituição alélica de alelos de tipo selvagem porA ou porb com o alelo mutante foi confirmada por PCR e sequenciação, bem como pela página SDS de proteínas da membrana externa extraídas com Sarkosilo (Fig. 1A).
análise da expressão da porina durante a análise da MIC. A) as proteínas de membrana foram isoladas por extracção de Sarkosilo, e 10 µg foram separadas em 8 a 12% de géis de bis-Tris acrilamida antes da coloração de Coomassie. Lane 1, “9; lane 2,” 9ΔPorA; lane 3, ” 9ΔPorB. B) As amostras do último poço de turvação foram revestidas de ágar BHI e imunoblotadas com o MAb mn14c11.6 específico para a PorA.
MIC foram avaliados pelo método de microdiluição em caldo de carne em 96 poços das placas (14), utilizando bactérias crescidas durante a noite, complementado BHI agar a 37°C e subcultured agitação por aproximadamente 4 h em caldo BHI a 37°C antes de ajustar a cerca de 5 × 105 UFC/ml com base na densidade óptica a 600 nm (OD600). Após a adição de 50 µl a antibióticos diluídos em série, os MICs foram registados após um crescimento overnight a 37°C (Quadro 1) como concentrações em que não se observou turvação. Cada ensaio foi feito três vezes, cada vez em triplicado. Para cada tratamento, os microfones eram idênticos dentro e entre os ensaios.
Tabela 1
Mic para o tipo selvagem e mutante N. meningitidis strainsa
Antibiótico | MIC (µg/ml) | ||
---|---|---|---|
¢9 | ¢9ΔPorA | ¢9ΔPorB | |
Cefotaxima | 0.003125 | 0.003125 | 0.00625 |
Ceftazidima | 0.03125 | 0.03125 | 0.0625 |
Cephalothin | 0.3125 | 0.3125 | 0.625 |
Ampicillin | 0.0625 | 0.0625 | 0.0625 |
Carbenicillin | 0.0625 | 0.0625 | 0.0625 |
Cloxacillin | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
Penicilina G | 0.03125 | 0.03125 | 0.03125 |
Piperacilina | 0.03125 | 0.03125 | 0.015625 |
Tetraciclina | 0.3125 | 0.3125 | 0.625 |
Doxiciclina | 0.1875 | 0.1875 | 0.375 |
Ciprofloxacin | 0.003125 | 0.003125 | 0.00625 |
Nalidixic acid | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
Imipenem | 0.0625 | 0.0625 | 0.0625 |
Rifampicina | 0.125 | 0.125 | 0.0625 |
O uso de fluoroquinolona já não é recomendado para a infecção gonocócica (18), e as mutações pontuais na Porb1b de N. gonorrhoeae contribuem para a diminuição da susceptibilidade da N. gonorrhoeae à ciprofloxacina. As alterações da expressão na porina gonocócica alteram a resistência à ciprofloxacina (19); descobrimos que a mutação da PorB meningocócica também resulta numa reduzida susceptibilidade à ciprofloxacina. Inversamente, esta estirpe era mais suscetível à rifampina, a outra grande escolha para a profilaxia meningocócica, talvez através de uma arquitetura alterada da membrana, como foi sugerido para a resistência alterada da rifamicina da Acinetobacter baumannii resistente à colistina (20).em contrapartida, não foram observadas alterações na susceptibilidade de “9ΔPorA” em comparação com a estirpe original PorA+ para qualquer um dos antibióticos testados (Quadro 1). Isto sugere que ou PorA não tem papel direto na entrada de antimicrobianos na célula ou há seleção para a expressão reduzida pora através da variação de fase durante o teste MIC, quer na estirpe parental ou no ” 9ΔPorB, potencialmente mascarando a entrada de antibióticos mediados pora. Para avaliar isto, isolámos bactérias do poço final no qual foi observada turvação e avaliámos a expressão PorA por imunoblotting em colónias utilizando o anticorpo monoclonal anti-P1.7 murine (MAb) MN14C11.6 (obtido a partir de NIBSC, Reino Unido). Como controlos, a reactividade foi comparada entre a estirpe parental “9 e a estirpe mutante de PorA” 9ΔPorA. Isto mostrou que a expressão PorA não foi alterada entre os poços de controle e após a exposição a qualquer um dos antimicrobianos testados (ver Fig. 1B); assim, a susceptibilidade diminuída da ” 9ΔPorB não se deve a níveis de expressão alterados da PorA.
nossos resultados são consistentes com relatórios anteriores para um papel para N. meningitidis PorB em cefalosporinas e resistência à tetraciclina (9, 11, 15). Os paralelos com porb1b gonocócico no que diz respeito à resistência aos antibióticos são impressionantes. A expressão PorB também diminuiu a susceptibilidade meningocócica à doxiciclina, uma das terapias recomendadas para a multiplicação de N. gonorrhoeae resistente. De forma problemática, isto sugere que a pressão selectiva pode levar ao aparecimento de variantes de porb gonocócicas com reduzida susceptibilidade à doxiciclina. Apesar de registarmos apenas duas vezes diferenças que são improváveis em isolamento para levar a falhas de tratamento, a sinergia da variação PorB com outras mutações tem o potencial de expandir o espectro de resistência meningocócica e gonocócica. Não encontramos nenhuma evidência de um papel para PorA no trânsito antimicrobiano através da membrana externa.