Modulating activity of vancomycin and daptomycin on the expression of gene involved in reduced glycopeptide susceptibility in Staphylococcus aureus

Negli ultimi dieci anni l'aumentato uso di vancomicina e teicoplanina (glicopeptidi), come antibiotici di prima linea nel trattamento di infezioni causate da Staphylococcus aureus meticillino-resistenti (Methicillin Resistant S.aureus-MRSA), ha portato all'insorgenza di ceppi con ridotta sensibilità a vancomicina noti come heterogeneous Vancomycin-Intermediate S.aureus (hVISA) e Vancomycin-Intermediate S.aureus (VISA). Le basi genetiche della ridotta sensibilità a vancomicina sono state oggetto di numerosi lavori scientifici, che hanno riportato il coinvolgimento di diversi geni (autolitici, implicati nel turnover del cell-wall e nella carica positiva netta di parete) e loci regolatori; ma i cambiamenti molecolari e fenotipici alla base dei fenotipi hVISA e VISA non sono ancora stati del tutto chiariti. Recenti pubblicazioni, inoltre, hanno mostrato la presenza di una correlazione positiva tra la ridotta sensibilità a vancomicina e quella a daptomicina, ma il macchinario molecolare alla base di tale cross resistenza non è ancora stato spiegato. Lo scopo del nostro lavoro è stato quello di studiare le basi molecolari della ridotta sensibilità a vancomicina e l¿attività di vancomicina e daptomicina sull¿espressione di geni coinvolti nel fenotipo di ridotta sensibilità ai glicopeptidi. Lo studio è stato condotto su un campione di ceppi VSSA, hVISA e VISA, analizzati in presenza ed in assenza di concentrazioni sub-inibenti di vancomicina o daptomicina nel terreno di coltura. Il piano sperimentale ha previsto: saggi fenotipici (saggi di autolisi in Triton x-100, saggi di ¿-emolisi su piastre di agar sangue di montone al 5%) e saggi quantitativi relativi di real time RT-PCR sui geni coinvolti nell¿autolisi (atl, lytM), nel turnover del cell-wall (sceD), nelle cariche positive nette di parete (mprF, dltABCD) e nei meccanismi di regolazione (agr, graRS, walRK). I risultati di real time RT-PCR quantitativa relativa mostravano una up-regolazione di sceD e una down-regolazione di rnaIII (agr locus) nei ceppi hVISA e VISA, rispetto al VSSA; inoltre, era presente una up-regolazione di mprF in Mu3 (hVISA) e di dltA in Mu50 (VISA). Il ceppo VISA, inoltre, era caratterizzato da una down-regolazione di atl e lytM rispetto ad hVISA e VSSA. Alla luce di questi risultati possiamo concludere che le caratteristiche alla base della ridotta sensibiltà a vancomicina che distinguono i fenotipi hVISA e VISA da quello VSSA sono: un aumento del turnover cellulare e delle cariche positive di parete ed una ridotta funzionalità di agr locus. Possiamo aggiungere inoltre che, il fenotipo VISA emerge da quello hVISA quando quest¿ultimo acquisisce una ridotta autolisi e una riduzione delle cariche negative nette di parete. Per quanto riguarda l¿attività modulatoria di vancomicina e daptomicina, i nostri saggi di espressione ci portano a concludere che le due molecole antimicrobiche agiscano nella medesima maniera, cioè spingendo l¿hVISA ad acquisire un comportamento da VISA, e aumentando nel VISA il pathway del cell-wall che rappresenta il fattore chiave nel fenotipo di ridotta sensibilità ai glicopeptidi. Daptomicina, inoltre, up-regolando mprF in hVISA e VISA induce, in questi fenotipi, un meccanismo di repulsione di carica.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2011

Author dc:creator

• BERTUCCIO, TASCHIA

Contributors dc:contributor

• PURRELLO, Michele

• Vancomycin, Daptomycin, Staphylococcus aureus, real time RT-PCR

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/583736

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/583736