Login
 Forum
 
 
Thesis topic proposal
 
Investigation of fluoroquinolone and polymyxin resistance mechanisms in Gram-negative bacteria

THESIS TOPIC PROPOSAL

Institute: Semmelweis University, Budapest
theoretical medicine
Doctoral School of Pathological Sciences

Thesis supervisor: Béla Kocsis
Location of studies (in Hungarian): SE Orvosi Mikrobiológiai Intézet
Abbreviation of location of studies: SE


Description of the research topic:

A fluorokinolon antibiotikumokat széleskörben használják húgyúti és légúti fertőzések kezelésére, míg a polymyxinek közül a colistint a multidrug rezisztens Gram-negatív baktériumok okozta fertőzések esetén alkalmazzák. A kórokozók között azonban a terápiára rezisztens törzsek száma folyamatosan emelkedik. Az elmúlt megközelítőleg 30 évben az antibiotikum rezisztens Gram-negatív baktériumok széles körben megjelentek és elterjedtek. A jelenség világszerte terápiás nehézséget okozó problémává vált.

Fluorokinolon rezisztencia
A fluorokinolon rezisztencia hátterében a giráz és a topoizomeráz IV enzimeket kódoló kromoszómális génekben (gyrA, gyrB, parC és parE) kialakult mutációk jelenléte illetve az AcrAB efflux pumpa aktivációja magas szintű rezisztenciát eredményez. Az Enterobacteriaceae család tagjai között plazmidon közvetített rezisztenciát is leírtak, nevezetesen a qnr determinánsok (qnrA, qnrB, qnrC, qnrD, qnrE, qnrS), qepA és oqxAB efflux pumpák illetve aminoglykozid-acetil transzferáz (6’)-Ib-cr enzim melyek alacsony szintű (MIC : 0.125-0.5 mg/L) fluorokinolon rezisztenciát eredményeznek, de egy fluorokinolon expozíció esetén az adott törzsek magas szintű rezisztenciát tudnak kialakítani.

Célkitűzés
A tudományos program célja, hogy a plazmidon kódolt fluorokinolon rezisztencia determinánsok gén expressziós változásait vizsgálja molekuláris biológiai módszerekkel. A vizsgálataink során a fluorokinolon antibiotikum expozíció hatását és annak következményeit analizáljuk a kromoszómális és plazmidon közvetített rezisztencia determinánsokon. Rezisztens törzsek szelekcióját vizsgáljuk, in vivo egér kísérletekben. Az intraperitonálisan beoltott CD-1 egerekből különböző dózisú fluorokinolon kezelés után kinyert vérmintákból származó baktériumokat analizáljuk. Ezen baktérium törzsekben detektálható rezisztencia gének kifejeződését analizáljuk RT-real-time-PCR módzserrel. A kromoszómális génekben kialakult mutációkat PCR és DNS szekvenálás módszerekkel vizsgáljuk.

Polymyxinekkel szembeni rezisztencia
A multirezisztens Gram-negatív baktériumokkal szemben hatásos polymyxinek jelentik az egyik utolsó terápiás lehetőséget, de ennek ellenére emelkedő számú rezisztens baktériumot identifikálnak világszerte. A polymyxinek kationos töltésű dekapeptid molekulák, melyek közül terápiásan a colistint (polymyxin E) használják. Colistin hatásmechanizmusa a Gram-negatív baktériumok külső membránjának dezintegrálása elektrosztatikus kötések kialakításával történik. A colistin cél molekulája a lipopoliszaccharid (LPS) molekula mely a Gram-negatív sejtfalban található. Colistinnel szemben kialakult rezisztencia hátterében az LPS módosulása áll, melyre különböző szubsztituensek kerülnek (phosphoethanolamin, 4-deoxyaminoarabinose) amelyek megváltoztatják a molekula töltését így a colistin kisebb affinitással vagy egyáltalán nem tud hozzá kötődni. A colistin rezisztencia kialakításában egy szabályozó rendszert a PmrA/PmrB és PhoP/PhoQ illetve számos más rezisztencia gént mgrB, mcr-1, ugd, eptB, pagL és cdtA detektáltak.

Célkitűzés
A tudományos téma célja, hogy a polymyxin rezisztencia determinánsok (pmrA, pmrB, phoP, mgrB) kifejeződését vizsgálja colistin rezisztens Enterobacteriaceae törzsek esetén.
A rezisztens törzsek szelekcióját tervezzük vizsgálni, amely során colistin érzékeny tözseket in vivo egér kísérletekben használunk. Az intraperitonálisan beoltott CD-1 egerekből különböző dózisú colistin kezelés után kinyert vérmintákból származó baktériumokat analizálunk. Ezen baktérium törzsekben detektálható rezisztencia gének kifejeződését analizáljuk RT-real-time-PCR módszerrel. A kromoszómális génekben kialakult mutációkat PCR és DNS szekvenálás módszerekkel vizsgáljuk.


Deadline for application: 2019-01-30


2024. IV. 17.
ODT ülés
Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).

 
All rights reserved © 2007, Hungarian Doctoral Council. Doctoral Council registration number at commissioner for data protection: 02003/0001. Program version: 2.2358 ( 2017. X. 31. )