RESUMO
Sub-inhibitory concentrations (sub-MIC) of antimicrobial agents can lead to genetic changes in bacteria, modulating the expression of genes related to bacterial stress and leading to drug resistance. Herein we describe the impact of sub-MIC of ciprofloxacin and nitrofurantoin on three uropathogenic Escherichia coli strains. Disk-diffusion assays with different antimicrobial agents were tested to detect phenotype alterations, and quantitative real-time PCR (qRT-PCR) was performed to analyze the expression of ompF and recA genes. Significant reduction on the susceptibility to ciprofloxacin and nitrofurantoin was detected on disk diffusion test. The qRT-PCR results revealed a 1.2-4.7 increase in recA expression in all E. coli studied, while the ompF expression varied. Because RecA was pointed as an important component to the development of drug resistance, molecular docking studies were performed with three experimentally known inhibitors of this enzyme. These studies aimed to understand the inhibitory binding mode of such compounds. The results confirmed the ADP/ATP binding site as a potential site of inhibitor recognition and a binding mode based on π-stacking interactions with Tyr103 and hydrogen bonds with Tyr264. These findings can be useful for guiding the search and design of new antimicrobial agents, mainly concerning the treatment of infections with resistant bacterial strains.
Assuntos
Anti-Infecciosos Urinários/farmacologia , Ciprofloxacina/farmacologia , Proteínas de Ligação a DNA/efeitos dos fármacos , Proteínas de Escherichia coli/efeitos dos fármacos , Genes Bacterianos , Nitrofurantoína/farmacologia , Recombinases Rec A/efeitos dos fármacos , Escherichia coli Uropatogênica/efeitos dos fármacos , Anti-Infecciosos Urinários/química , Ciprofloxacina/química , Proteínas de Ligação a DNA/genética , Proteínas de Escherichia coli/genética , Testes de Sensibilidade Microbiana , Simulação de Acoplamento Molecular , Nitrofurantoína/química , Recombinases Rec A/genética , Escherichia coli Uropatogênica/genéticaRESUMO
Este estudo visou a caracterização molecular de mecanismos de virulência e resistência aos antimicrobianos em isolados de K. pneumoniae MDR provenientes de um hospital universitário em Recife-PE. Seis isolados de K. pneumoniae produtores de carbapenemase foram obtidos de pacientes hospitalizados na UTI de um hospital universitário do Recife. Os isolados apresentaram resistência a todos os antimicrobianos beta-lactâmicos e quinolonas testados, mas sensibilidade a amicacina, polimixina B e tigeciclina, por meio de microdiluição em caldo. A tipagem molecular por PFGE revelou que os isolados são intimamente relacionados, apresentando três subclones distintos. Dois STs foram detectados, o ST340 e o ST11, ambos pertencentes ao CC258. Os genes blaKPC-2 e blaSHV-11 foram detectados em todos os isolados, seguido do gene blaCTX-M-15 em quatro dos seis isolados e por fim os genes blaCTX-M-2, qnrB19, aac(6')-31 em dois dos seis isolados. Os genes blaKPC-2 e blaCTX-M-15 estavam presentes em um mesmo plasmídeo de aproximadamente 133 Kb pertencente ao IncI-gama em quatro isolados. Nos demais isolados os genes blaKPC-2 e blaCTX-M-2 eram carreados também por um plasmídeo de, aproximadamente, 133 Kb, entretanto, não foi possível tipar o mesmo com as metodologia utilizada. O gene qnrB19 foi detectado sendo carreado por um plasmídeo de 15 Kb pertencente ao IncY. Todos os isolados apresentaram integron de classe 1, associado com a resistência aos aminoglicosídeos. Mutações na região QRDR de GyrA (Ser83Ile) e ParC (Ser80Ile) foram detectadas em todos os isolados analisados, sendo esse o principal mecanismo de resistência as quinolonas detectadas ao longo do estudo. Adicionalmente, a permeabilidade de membrana externa foi analisada, verificando-se a ausência da Ompk35 em todos os isolados e da OmpK36 em uma das amostras analisadas. A investigação dos genes de virulência revelou a presença de antígenos capsulares do tipo K2 entre os isolados. Genes codificadores das fímbrias do tipo I e III foram detectados, assim como genes envolvidos na síntese de LPS e operon da urease. A presenca de micro-organismos multirresistentes e virulentos em unidades hospitalares reforça a necessidade de medidas para a rápida contenção de possíveis infecções hospitalares causadas por esses patógenos.
