Badanie rozmieszczenia dodatkowego systemu genowego regulatora (Agr) Quorum Sensing System i częstości występowania oporności na linezolid i mupirocynę u producentów biofilmu/nieproducentów Staphylococcus aureus w szpitalach uniwersyteckich Sohag

Staphylococcus aureus jest ważnym patogenem powodującym szerokie spektrum infekcji. Organizm kolonizuje zwykle skórę i błony śluzowe ludzi i kilku gatunków zwierząt. U człowieka kolonizacja może odbywać się w wielu miejscach na ciele, jednak najczęstszym miejscem nosicielstwa S. aureus są przednie nozdrza nosa. Inne miejsca nosicielstwa obejmują skórę, krocze i gardło. Wykazano zwiększoną częstość występowania zakażeń gronkowcem, co można wiązać z jego występowaniem w przednich nozdrzach i rękach pracowników służby zdrowia i pacjentów.

Mechanizmy chorobotwórcze umożliwiające S. aureus wywoływanie poważnych infekcji mogą obejmować: biofilm chroniący organizmy przed odpowiedzią immunologiczną gospodarza; opsonofagocytozy i środków przeciwdrobnoustrojowych, prowadząc w ten sposób do przewlekłych i uporczywych infekcji.

Oporność na antybiotyki związana z infekcjami S.aureus stanowi poważny problem dla klinicystów, ponieważ chcą zapobiegać rozprzestrzenianiu się infekcji. W leczeniu tych zakażeń powszechnie stosowano metycylinę przed pojawieniem się MRSA, który rozwija się w wyniku irracjonalnego stosowania antybiotyków, długotrwałego pobytu w szpitalu, noszenia bakterii przez nos i dłonie u personelu medycznego. W leczeniu infekcji i dekolonizacji nosicieli stosuje się także wankomycynę, linezolid i mupirocynę.

Mupirocyna działa poprzez hamowanie syntezy białek bakterii poprzez specyficzne wiązanie się z enzymem syntetazy izoleucylo-tRNA. Nieracjonalne stosowanie mupirocyny wśród pacjentów i jej przenoszenie wśród personelu medycznego doprowadziło do pojawienia się oporności na ten antybiotyk. .

MupA, gen pośredniczony przez plazmid, odgrywa wielką rolę w oporności na mupirocynę, ponieważ posiada dodatkową zmodyfikowaną syntetazę izoleucyltRNA, która prowadzi do wysokiego poziomu oporności na mupirocynę. Gen mupA ma zdolność ułatwiania i rozpowszechniania mechanizmu oporności według różnych wzorców.

Linezolid, pierwszy lek oporny na linezolid, został wprowadzony na rynek w 2001 roku i nadal wykazuje doskonałą aktywność in vitro przeciwko Staphylococcus epidermidis w skali globalnej, chociaż sporadycznie odnotowuje się ogniska linezolidoopornego S. epidermidis (LRSE).

Oporność na linezolid wynika z mutacji w genie 23S rRNA, zmieniających miejsce wiązania leku i/lub białek rybosomalnych 50S L3, L4 i L22, upośledzających wiązanie linezolidu,Onabycie głównie kodowanych przez plazmid genów cfr, kodujących metylotransferaza lub optrA, kodująca transporter ABC lub homologi cfr cfr(B) i cfr(C).

Chociaż cfr może pośredniczyć w fenotypie PhLOPSA (oporność na fenikole, linkozamidy, oksazolidynony, pleuromutyliny i związki streptograminy A), optrA nadaje tylko oporność na oksazolidynon i fenikol.

Patogenność S. aureus jest regulowana przez różne czynniki, jednym z nich jest system regulacji genów dodatkowych (agr). Składa się z 2 rozbieżnie transkrybowanych loci (3 kb) kontrolowanych za pomocą 2 promotorów P2 i P3. Większość izolatów klinicznych ostrych infekcji ma funkcjonalny system agr i wszystkie, podobnie jak szczepy, wytwarzają RNAIII in vitro i in vivo.

Niedobór Agr powiązano ze zwiększonym tworzeniem się biofilmu, ponieważ RNAIII zmniejsza ekspresję adhezyn powierzchniowych i zwiększa produkcję otoczki, toksyn i proteaz. System agr ma regulować ponad 70 genów, z których 23 to znane czynniki zjadliwości.

Istnieją 2 klasy czynników zjadliwości regulowanych przez agr. Pierwsza klasa obejmuje czynniki zjadliwości związane z przywiązaniem do żywiciela i unikaniem odporności, natomiast druga klasa obejmuje geny zaangażowane w wytwarzanie egzoprotein związanych z inwazją i wytwarzaniem toksyn. Aktywacja układu agr zmienia bakterię z adhezyjnej, kolonizującej komensala w inwazyjny i agresywny patogen (Roux A i in.; 2009).

Główne czynniki zjadliwości S. aureus, toksyny złuszczające (ET), toksyna zespołu wstrząsu toksycznego (TSST-1) i enterotoksyny gronkowcowe (SE) są zaangażowane w kolonizację żywiciela, inwazję uszkodzonej skóry i śluzu, zakażenie przewodu pokarmowego i ominięcie żywiciela mechanizmy obronne. Rzeczywiście, operon agr, w tym geny agrA, agrB, agrC i agrD, reguluje ponad 70 genów u S. aureus, z których 23 kontrolują jego patogeniczność i inwazyjne infekcje.

Ponadto S. aureus można podzielić na 4 różne grupy (agr I, agr II, agr III i agr IV) zgodnie z sekwencją genów agrC (peptyd autoindukujący) i agrD (cykliczny AIP). Stwierdzono, że typy agr różnią się właściwościami i występowaniem na różnych obszarach geograficznych, zatem identyfikacja dominujących typów w każdym regionie może być funkcjonalna.