Klinické izoláty Pseudomonas aeruginosa - porovnání vybraných faktorů virulence

Bc. Kateřina Olejníčková

Master's thesis

Clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa - comparison of selected virulence factores

Abstract:

Zkvalitňování lékařské péče s sebou nese vyšší počet invazivních zákroků a vyšší počet operacemi oslabených pacientů náchylných k nozokomiálním infekcím. Pseudomonas aeruginosa je jedním z nejčastěji izolovaných nozokomiálních druhů. Léčba pseudomonádových infekcí je díky antibiotické rezistenci problematická a infekce jsou často recidivující. S procesem patogeneze pseudomonádových infekcí je spojena řada faktorů virulence. V rámci překládané studie bylo vyšetřeno 175 katétrových izolátů Pseudomonas aeruginosa na tvorbu biofilmu, pohyblivost, sekreci vybraných extracelulárních látek a antibiotickou rezistenci. Dále byla sledována účinnost antibiotické zátky proti vybraným biofilm-pozitivním kmenům. Vysoké procento kmenů byla schopno produkovat hemolyziny, LasB elastázu, pyoverdiny a tvořit aerovaný i submerzní biofilm (> 80 %). Mezi tvorbou submerzního a aerovaného biofilmu byla prokázána pozitivní korelace (p << 0,0001; γ = 0,5694). Většina kmenů (> 90 %) byla pohyblivá pomocí swarming a swimming motility, tři čtvrtiny izolátů byly pohyblivé pomocí twitching motility. Ze sledovaných faktorů virulence byla mezi kmeny nízká pouze sekrece pyocyaninu a pyochelinu (< 26 %). Nejvíce účinnými antibiotiky byly kolistin a amikacin. Pozitivní korelace byla prokázána u produkce některých extracelulárních látek (mezi produkcí pyochelinu a pyocyaninu, pyocyaninu a LasB elastázy, pyoverdinů a hemolyzinů) a mezi produkcí submerzního a aerovaného biofilmu. Sekrece hemolyzinů korelovala pozitivně se twitching motilitou a negativně s swimming motilitou. Tvorba pigmentů korelovala negativně s produkcí submerzního biofilmu a pozitivně s produkcí aerovaného biofilmu. Všechny korelace jsou významné na hladině p = 0,05 a vykazují korelaci γ ≥ 0,40. Z antibiotických zátek byly nejvíce účinné zátky s 70% etanolem, 30% etanolem se 4 % citrátu sodného, 1 mg/ml ciprofloxacinu.

Abstract:

Health care quality improvement brings about an increasing number of invasive diagnostic and therapeutic procedures and thus also high-risk patients prone to hospital-acquired infections. Pseudomonas aeruginosa is commonly isolated nosocomial pathogen. The treatment of the infection is often problematic, with frequent recurrences. The pathogenesis of Pseudomonas infection is associated with a range virulence factors. In the present study 175 catheter-related isolates were screen for the biofilm formation, motility, secretion of selected extracellular products and antibiotic resistance. The effectiveness of the antibiotic lock technique againt selected biofilm-positive strains was evaluated. A high rate of the strains were producers of hemolysins, LasB elastase, pyoverdins and they were able to form submersial and air-liquid interface biofilm (> 80 %). A positive correlation was found between the two types of biofilm formation (p << 0,0001; γ = 0,5694). A high rate of the strains (> 90 %) showed swarming and swimming motility, three-fourths of strains performed twitching motility. Among the virulence factors studied, only pyocyanin and pyochelin were produced by a lower proportion of isolates (< 26 %). The most effective antibiotics were colistin and amikacin. A positive correlation was seen between the production of some extracellular molecules (pyochelin and pyocyanin, pyocyanin and LasB elastase, pyoverdins and hemolysins) and between submersial and air-liquid interface biofilm formation. The hemolysins production correlated positively with twitching motility and negatively with swimming motility. Surprisingly a positive correlation was found between pigments production and submesial biofilm but on the other hand between pigments production and air-liquid interface biofilm was a negative correlation. All correlations were significant at the level p = 0,05 with correlation coeficient γ ≥ 0,40. Biofilm was completely eradicated in all strains by 70% ethanol, 30% ethanol withe 4 % trisodium citrate, 1 mg/ml ciprofloxacin.

Keywords

Pseudomonas aeruginosa, katétrové infekce, biofilm, faktory virulence

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 15. 6. 2012
• Supervisor: Ing. Veronika Holá, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology