Wstęp
W ostatnich latach wzrasta globalne zainteresowanie problemem oporności bakterii na antybiotyki, co stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Tyczy się to również Salmonella enterica serotypu Typhi, który jest odpowiedzialny za wywoływanie duru brzusznego. Choroba ta, mimo że rzadko występuje w krajach rozwiniętych, wciąż stanowi poważne zagrożenie w regionach o niskim poziomie higieny, takich jak niektóre obszary Azji i Afryki. Nowe badania naukowe dostarczają cennych informacji na temat mechanizmów oporności tej bakterii na cyprofloksacynę, jeden z głównych antybiotyków stosowanych w leczeniu duru brzusznego.
Materiał i metodyka
Izolacja i badanie S. Typhi
Badanie przeprowadzono w Departamencie Biosciences Uniwersytetu Muhammada Ali Jinnah. Zebrano 80 izolatów S. Typhi z różnych szpitali i laboratoriów klinicznych w Karaczi. Próbki były przechowywane w roztworze glicerolu do dalszej analizy, a ich identyfikację potwierdzono za pomocą testów biochemicznych.
Test wrażliwości na antybiotyki (AST)
W celu określenia profilu wrażliwości izolatów S. Typhi zastosowano metodę dyfuzyjno-krążkową Kirby-Bauera. Testowane antybiotyki obejmowały m.in. cyprofloksacynę, ampicylinę, ceftriakson i azitromycynę.
Ekstrakcja i analiza DNA
Ekstrakcję DNA przeprowadzono metodą CTAB. Geny gyrA, parC oraz qnrS1 amplifikowano i sekwencjonowano, aby zidentyfikować potencjalne mutacje odpowiedzialne za oporność na cyprofloksacynę.
Analiza in silico oporności na chinolony
Przeprowadzono symulacje dokowania molekularnego w celu zbadania interakcji cyprofloksacyny z białkami bakteryjnymi. Modele białkowe przygotowano przy użyciu Swiss-Model, a symulacje przeprowadzono z użyciem AutoDock Vina.
Wyniki
Badanie wykazało, że 60% izolatów S. Typhi wykazywało oporność na cyprofloksacynę. Wśród tych izolatów zidentyfikowano obecność genu qnrS1 oraz znaczące mutacje w regionie QRDR genów gyrA i parC. Najczęstsze mutacje obejmowały gyrA S83F i D87N oraz parC S80I. Analiza dokowania wskazała na zmniejszoną zdolność wiązania cyprofloksacyny z białkami, co tłumaczy oporność na ten antybiotyk.
Dyskusja
Wyniki badania potwierdzają, że mutacje w regionach QRDR genów gyrA i parC odgrywają kluczową rolę w oporności S. Typhi na cyprofloksacynę. Obecność genu qnrS1 dodatkowo pogłębia tę oporność, działając jako kanał transportowy dla usuwania antybiotyku z komórki. Wyniki te są istotne dla lekarzy, którzy muszą dostosowywać terapie antybiotykowe w obliczu rosnącej oporności.
Podsumowanie
Badanie dostarcza nowych informacji na temat mechanizmów oporności S. Typhi na cyprofloksacynę, podkreślając znaczenie mutacji w genach gyrA i parC. Wiedza ta może przyczynić się do opracowania bardziej efektywnych strategii terapeutycznych, co jest kluczowe w kontekście rosnącego zagrożenia opornością na antybiotyki.
Bibliografia
Khan Noman, Gillani Syed Maaz, Bhat Mashooq Ahmad, ullah Ihsan and Yaseen Muhammad. Genetic and in-silico approaches for investigating the mechanisms of ciprofloxacin resistance in
