E’ noto che, nel tessuto polmonare dei pazienti con fibrosi cistica (FC), P. aeruginosa evolve lentamente, accumulando piccole mutazioni, che accentuano le caratteristiche favorevoli al persistere dell’infezione. Questo fatto, in aggiunta all’evenienza d’infezioni plurime, fa sì che la popolazione di P. aeruginosa, che colonizza un singolo paziente, possa mostrare fenotipi multipli. E’ ipotizzabile che la diversificazione stessa favorisca la persistenza, garantendo un ampio spettro di caratteristiche potenzialmente utili a fronteggiare l’attività dei sistemi di difesa e degli antibiotici. In questo lavoro ci siamo proposti di valutare la diversificazione della popolazione di P. aeruginosa nei confronti della suscettibilità a 5 molecole antibiotiche appartenenti a classi differenti (aztreonam, cefepime, ceftazidime, ciprofloxacina, tobramicina) ed alla catelicidina di origine bovina BMAP-27. I ceppi di P. aeruginosa sono stati isolati ed identificati presso l’Ospedale Bambino Gesù di Roma da 19 pazienti FC con infezione cronica. Ciascun paziente ha fornito da 2 a 4 isolati, provenienti da un unico campione di espettorato e scelti per la diversa morfologia delle colonie. La tipizzazione è stata eseguita mediante macrorestrizione del genoma con SpeI, seguita dalla risoluzione dei frammenti con PFGE. Le MIC sono state valutate con il metodo della microdiluizione in brodo, seguendo le linee guida CLSI. BMAP-27 è stato sintetizzato in fase solida, utilizzando la chimica Fmoc. La tipizzazione degli isolati ha dimostrato che 8/19 pazienti erano colonizzati da un solo ceppo, del quale era possibile distinguere, in base alla morfologia delle colonie, 2 o 3 varianti fenotipiche; 10 pazienti erano infettati da 2 ceppi diversi ed 1 paziente era infettato da tre ceppi. Alcuni ceppi infettavano più pazienti (fino ad un massimo di 7). Lo studio della suscettibilità agli antibiotici ha evidenziato l’ampia diffusione di resistenze e la presenza di differenze significative nelle MIC di ceppi con profilo PFGE diverso coinfettanti lo stesso paziente. In 5 pazienti sono state riscontrate anche variazioni significative di MIC (8-32x) tra varianti fenotipiche dello stesso ceppo, presenti simultaneamente nell’espettorato. Le MIC di BMAP-27 erano comprese tra 2 e 16 μM (MIC90= 8 μM; MIC50= 4 μM) e, rispetto agli antibiotici convenzionali, mostravano una variabilità inferiore, sia tra ceppi diversi che tra varianti fenotipiche dello stesso ceppo (al massimo 4x). Lo studio conferma che, nel polmone del singolo paziente FC, possono essere presenti contemporaneamente più ceppi di P. aeruginosa, e varianti degli stessi, con suscettibilità diverse agli antibiotici. Inoltre, dimostra una minore variabilità delle MIC del peptide BMAP-27.

Variazioni di suscettibilità ad antibiotici e al peptide BMAP-27 in isolati multipli di P. aeruginosa ottenuti da pazienti con fibrosi cistica

FURLANIS, Linda;BRESSAN, RAFFAELA;BENINCASA, MONICA;SCOCCHI, MARCO;GENNARO, RENATO;LAGATOLLA, CRISTINA;CORICH, LUCIA;DOLZANI, LUCILLA
2012

Abstract

E’ noto che, nel tessuto polmonare dei pazienti con fibrosi cistica (FC), P. aeruginosa evolve lentamente, accumulando piccole mutazioni, che accentuano le caratteristiche favorevoli al persistere dell’infezione. Questo fatto, in aggiunta all’evenienza d’infezioni plurime, fa sì che la popolazione di P. aeruginosa, che colonizza un singolo paziente, possa mostrare fenotipi multipli. E’ ipotizzabile che la diversificazione stessa favorisca la persistenza, garantendo un ampio spettro di caratteristiche potenzialmente utili a fronteggiare l’attività dei sistemi di difesa e degli antibiotici. In questo lavoro ci siamo proposti di valutare la diversificazione della popolazione di P. aeruginosa nei confronti della suscettibilità a 5 molecole antibiotiche appartenenti a classi differenti (aztreonam, cefepime, ceftazidime, ciprofloxacina, tobramicina) ed alla catelicidina di origine bovina BMAP-27. I ceppi di P. aeruginosa sono stati isolati ed identificati presso l’Ospedale Bambino Gesù di Roma da 19 pazienti FC con infezione cronica. Ciascun paziente ha fornito da 2 a 4 isolati, provenienti da un unico campione di espettorato e scelti per la diversa morfologia delle colonie. La tipizzazione è stata eseguita mediante macrorestrizione del genoma con SpeI, seguita dalla risoluzione dei frammenti con PFGE. Le MIC sono state valutate con il metodo della microdiluizione in brodo, seguendo le linee guida CLSI. BMAP-27 è stato sintetizzato in fase solida, utilizzando la chimica Fmoc. La tipizzazione degli isolati ha dimostrato che 8/19 pazienti erano colonizzati da un solo ceppo, del quale era possibile distinguere, in base alla morfologia delle colonie, 2 o 3 varianti fenotipiche; 10 pazienti erano infettati da 2 ceppi diversi ed 1 paziente era infettato da tre ceppi. Alcuni ceppi infettavano più pazienti (fino ad un massimo di 7). Lo studio della suscettibilità agli antibiotici ha evidenziato l’ampia diffusione di resistenze e la presenza di differenze significative nelle MIC di ceppi con profilo PFGE diverso coinfettanti lo stesso paziente. In 5 pazienti sono state riscontrate anche variazioni significative di MIC (8-32x) tra varianti fenotipiche dello stesso ceppo, presenti simultaneamente nell’espettorato. Le MIC di BMAP-27 erano comprese tra 2 e 16 μM (MIC90= 8 μM; MIC50= 4 μM) e, rispetto agli antibiotici convenzionali, mostravano una variabilità inferiore, sia tra ceppi diversi che tra varianti fenotipiche dello stesso ceppo (al massimo 4x). Lo studio conferma che, nel polmone del singolo paziente FC, possono essere presenti contemporaneamente più ceppi di P. aeruginosa, e varianti degli stessi, con suscettibilità diverse agli antibiotici. Inoltre, dimostra una minore variabilità delle MIC del peptide BMAP-27.
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