mexB-Effluxpump-Genexpression, Aktivität und Biofilmbildung in klinischen Isolaten von Pseudomonas aeruginosa

Pseudomonas aeruginosa ist ein opportunistischer gramnegativer Krankheitserreger, der lebensbedrohliche nosokomiale Infektionen verursacht, einschließlich Infektionen des Atmungssystems, des Harnsystems und von Hautwunden (1). P. aeruginosa zeigt Resistenzen gegenüber einer Reihe von Antibiotikaklassen, darunter Aminoglykoside, Carbapeneme, Beta-Laktame, Chinolone und Cephalosporine (2). Das häufige Auftreten von Arzneimittelresistenzen ist auf viele Virulenzfaktoren bei P. aeruginosa zurückzuführen, wie Flagellen, Pili, Lipopolysaccharide, sekretierte Enzyme wie DNase und Lipase, Toxine und Pigmente wie Pyocyanin, die eine entscheidende Rolle bei Gewebeschäden und Immunsuppression spielen. Von P. aeruginosa werden mehrere Resistenzmechanismen entwickelt (3). Zwei herausragende Mechanismen, Biofilmbildung und Effluxpumpenaktivität unter anderen Mechanismen, spielen eine wichtige Rolle bei Persistenz und Antibiotikaresistenz (4). Die von P. aeruginosa produzierte Biofilmbildung ist ein komplexes Phänomen, das die Antibiotikaresistenz fördert und den Krankheitserreger vor dem Immunsystem des Wirts schützt. Dies führt zu schwerwiegenden klinischen Ergebnissen bei kritisch kranken Patienten (5). Es gibt etwa 12 Resistenz-Nodulations-Division (RND)-Familien von Effluxpumpen in P. aeruginosa. Das mexAB-oprM-Multidrug-Effluxpumpensystem von P. aeruginosa ist an der Resistenz beteiligt (6). Effluxpumpen spielen eine Rolle bei der Biofilmbildung, indem sie physikalisch-chemische Wechselwirkungen, Mobilität, Genregulation, Quorum Sensing (QS), extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) und die Extrusion toxischer Verbindungen beeinflussen (6)(7). Es wurde gezeigt, dass MexAB-OprM eine Rolle bei der Resistenz von Aztreonam, Gentamicin, Tetracyclin und Tobramycin in Biofilmstrukturen von P. aeruginosa spielt (8). MexB ist das kritischste und spezifischste Gen für die Effluxaktivität innerhalb des MexAB-OprM-Systems und trägt zur Antibiotikaresistenz bei Pseudomonas aeruginosa bei (9).