Prevalence of mechanisms decreasing quinolone-susceptibility among Salmonella spp. clinical isolates

Fluoroquinolone treatment failure has been reported in patients with nalidixic acid-resistant Salmonella infections. Both chromosomal- and plasmid-mediated quinolone-resistance mechanisms have been described. The objective of this study was to identify the prevalence of these mechanisms in a collection of 41 Salmonella spp. clinical isolates causing acute gastroenteritis, obtained in the Hospital Clinic, Barcelona. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of nalidixic acid and ciprofloxacin were determined by Etest. Mutations in the quinolone-resistance determining regions (QRDRs) of the gyrA, gyrB, and parC genes and the presence of the qnr, aac(6’)-Ib-cr, and qepA genes were detected by PCR and DNA sequencing. All isolates showed constitutive expression of an efflux pump. None of the isolates were ciprofloxacin-resistant, whereas 41.5% showed nalidixic acid resistance associated with a mutation in gyrA and overexpression of an efflux pump. Although qnrS1, qnrB6, and qepA were found in four isolates, the expression of these genes was not associated with decreased quinolone susceptibility. Mutations in the gyrA gene and overexpression of an efflux pump were critical for nalidixic acid resistance and decreased susceptibility to ciprofloxacin in these isolates. However, plasmid-mediated quinolone resistance did not seem to play a major role. To our knowledge, this is the first description of qepA in Salmonella (AU)

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Disminución de la actividad bactericida del ciprofloxacino en mutantes de Salmonella generados tras exposición repetida a diversas fluoroquinolonas / Decrease in bactericidal activity of ciprofloxacin in Salmonella mutants generated following repeated exposure to various fluorquinolones

Después de generar in vitro mutantes de Salmonella spp. con sensibilidad disminuida a las fluoroquinolonas tras su exposición repetida a concentraciones subinhibitorias de estos fármacos y caracterizar las alteraciones del gen gyrA, hemos determinado la modificación de la actividad bactericida que presenta el ciprofloxacino sobre los mutantes obtenidos. La pérdida de la actividad bactericida del ciprofloxacino se detecta en todos los mutantes, pero es mayor en los provenientes de cepas resistentes al ácido nalidíxico. Esto puede ayudar a explicar los fracasos terapéuticos observados con algunos tratamientos con fluoroquinolonas frente a este tipo de cepas. Además, nuestro modelo evalúa las primeras interacciones que se producen entre el microorganismo y los antibióticos, y pone de manifiesto que la pérdida de actividad bactericida del ciprofloxacino es un proceso que se produce tras la exposición a cualquiera de las fluoroquinolonas probadas

Salmonella mutants with reduced fluoroquinolone susceptibility were generated in vitro following repeated exposure to subinhibitory concentrations of the drugs and the alterations in the gyrA gene were characterized. Afterwards, the change in bactericidal activity exhibited by ciprofloxacin against the resulting mutants was determined. A decrease in the bactericidal activity of ciprofloxacin was found in all the mutants, but was more pronounced in mutants of nalidixic acid-resistant strains. This may help to explain the therapeutic failures sometimes described when fluoroquinolones are used in the treatment of these strains. In addition, our model evaluates the first interactions produced between the microorganism and the antibiotics, and demonstrates that the loss of bactericidal activity of ciprofloxacin occurs following exposure to all of the fluoroquinolones tested

Mecanismos de resistencia a quinolonas mediada por plásmidos / Mechanisms of plasmid-mediated resistance to quinolones

La resistencia a quinolonas en bacterias gramnegativas está causada fundamentalmente por mutaciones cromosómicas. En 1998 se describió en cepas clínicas de Klebsiella pneumoniae la existencia de un plásmido conjugativo que confiere resistencia a quinolonas. El locus responsable de la resistencia a quinolonas en este plásmido se designó qnr (quinolone resistance). Se ha propuesto que la función de la proteína que expresa estelocus sea proteger tanto la ADN-girasa como la topoisomerasa IV de la acción de las quinolonas. Además, qnr se ha localizado formando parte de una estructura de tipo integrón aguas arriba de los genes qacEDelta1 y sulI, sugiriendo la posibilidad de su presencia en integronesde clase 1. En este trabajo se lleva a cabo una revisión de la información obtenida en los últimos años sobre este mecanismo de resistencia (AU)

Quinolone resistance is caused mainly by chromosomal mutations in gram negative bacteria. In 1998,plasmid-mediated resistance to quinolones in clinical isolates was first reported in a Klebsiella pneumoniae strain. Locus qnr (quinolone resistance) was responsible of the quinolone resistance in this plasmid. qnr codes a protein whose function is protect both DNA-girase and topoisomerase IV from these antimicrobials. Moreover, qnr is located in an integron-like structure up streamof qacEDelta1 y sul1. A review of the information obtained in the last years about this mechanism of resistance was performed (AU)

Resistencia a quinolonas y betalactámicos en Salmonella enterica, y su relación con mutaciones en las topoisomerasas, alteraciones en la permeabilidad celular y expresión de un mecanismo de expulsión activa / Resistance to quinolones and beta-lactams in Salmonella enterica due to mutations in topoisomerase-encoding genes, altered cell permeability and expression of an active efflux system

ANTECEDENTES. Se ha estudiado la implicación de distintos mecanismos de resistencia a quinolonas y betalactámicos en cepas de Salmonella enterica resistentes a ambos grupos de antimicrobianos aisladas secuencialmente de pacientes tratados con fluoroquinolonas durante un largo período. MÉTODOS. La clonalidad de las distintas cepas se determinó mediante serotipado y macrorrestricción genómica en campo pulsante. En el estudio de la sensibilidad se calcularon los valores de la CIM a betalactámicos, quinolonas, cloranfenicol y tetraciclina. Para la caracterización de los mecanismos de resistencia implicados se descartó la presencia de betalactamasas mediante técnica colorimétrica; se secuenciaron las regiones determinantes de resistencia a quinolonas de los genes gyrA, gyrB, parC y parE, realizándose estudios de complementación para evaluar la importancia de las mutaciones encontradas; se obtuvo el perfil de proteínas de la membrana externa, se determinó el efecto de fenil-arginil-naftilamida (FAN, 20 mg/l) en la CIM de varias quinolonas y se midió la acumulación de norfloxacino en presencia y en ausencia de un inhibidor metabólico. RESULTADOS. Se han detectado mutaciones en gyrA (Asp87 Gly; Ser83 Phe; Asp87 Lys), gyrB (Ser463 Phe) y parC (Glu84 Gly); alteraciones en la expresión de las porinas (disminución de la porina equivalente a OmpF en Escherichia coli) y tanto en una cepa clínica como en un mutante obtenido in vitro, se observó la expresión de un mecanismo de expulsión activa de norfloxacino. En presencia de FAN las CIM de ácido nalidíxico disminuyeron (salvo en una cepa) de 4 a 32 veces, las de pefloxacino disminuyeron 4-16 veces en 5 de 9 cepas evaluadas, y las de norfloxacino y ciprofloxacino no variaron o lo hicieron en una sola dilución. CONCLUSIÓN. La resistencia a quinolonas se expresa por la combinación de mutaciones en los genes que codifican las topoisomerasas, alteraciones de la permeabilidad y una expulsión activa. Estos dos últimos mecanismos también contribuirían a la disminución de la sensibilidad a betalactámicos (AU)

Uso de quinolonas y resistencia / Quinolone use and resistance

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Neisseria gonorrhoeae resistente a quinolonas: un nuevo problema de salud pública en España / Quinolone-resistant Neisseria gonorrhoeae: a new public health problem in Spain

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Actividad in vitro de nuevas quinolonasfrente a cepas clínicas de Staphylococcus aureussilvestres y con mutaciones caracterizadasen gyrA, gyrB y grlA / In vitro activity of new quinolones against clinical strainsof Staphylococcus aureus of the wild type and with mutations characterized by gyrA, gyrB and grlA

Se ha estudiado la actividad in vitro de cinco fluoroquinolonas frente a cepas clínicas de Staphylococcus aureus, sensibles y resistentes a la meticilina, caracterizadas desde el punto de vista genético respecto a la existencia de mutaciones en los genes causantes de la resistencia a las quinolonas (grlA, gyrA y gyrB). También se comprobó el efecto de estas mutaciones en la actividad de las quinolonas. El trovafloxacino apareció como el más activo de los antimicrobianos estudiados frente a S. aureus sensibles a la meticilina (SASM), presentando también una buena actividad frente a los resistentes a ésta (SARM), con una CMI90 de 2 mg/l. El patrón más frecuente fue la doble mutación gyrA y grlA (55 por ciento de las cepas), siendo mucho menos frecuente la mutación únicamente en grlA (5 por ciento). El 39 por ciento de las cepas presentaron un genotipo silvestre. Las cepas con doble mutación presentaron altos grados de resistencia a todas las fluoroquinolonas probadas excepto a trovafloxacino, con un rango de CMI de 0,5-4 mg/l. Las cepas silvestres fueron sensibles a todas las quinolonas ensayadas; en las cinco cepas con mutación en grlA se observó un ligero aumento de las CMI para todos los antimicrobianos, aunque siempre por debajo del punto de corte que determina resistencia. Las quinolonas menos afectadas por esta mutación fueron trovafloxacino y esparfloxacino (AU)