Dopad antimikrobiálních látek na rezistenci a virulenci bakterie Escherichia coli

Ing. Martin Řiháček

Doctoral thesis

Impact of antimicrobial agents on resistance and virulence of bacteria Escherichia coli

Abstract:

Rezistence bakterií vůči antimikrobiálním látkám je vážný problém ve zdravotnictví, veterinární medicíně a zemědělství. Oxid zinečnatý (ZnO) a jeho nanočástice (ZnONPs) nahradila antibiotika jako přídavky do krmiv v chovech hospodářských zvířat. Tato práce zkoumá dlouhodobý a zastavený vliv ZnO a ZnONPs na E. coli. Ukazuje změny v rezistenci vůči antibiotikům, morfologii buněk, produkci enzymů, metabolismu a vlivu na Krebsův cyklus. Dále se zabývá studiem genů spojených s reparací DNA po ovlivnění stratosférickými podmínkami u kmenů dlouhodobě ovlivněných zinkem. Mimo to, tahle studie zkoumá izoláty E. coli z pacientů a jejich citlivosti na antibiotika a expresi efluxních pump. Tato disertační práce přináší nové poznatky o obranných mechanismech bakterií v reakci na antimikrobiální látky a slouží jako platforma ve formování strategií v zemědělství a v boji proti rezistenci a virulenci bakterií.

Abstract:

Bacterial resistance to antimicrobial agents is a serious problem in healthcare, veterinary medicine, and agriculture. Zinc oxide (ZnO) and its nanoparticles (ZnONPs) replaced antibiotics as additives in animal feed for their antimicrobial properties. This study investigates the long-term and halted effects of ZnO and ZnONPs on E. coli. It demonstrates changes in resistance to antibiotics, cell morphology, enzyme production, metabolism, and the impact on the Krebs cycle. Furthermore, it study focuses on genes associated with DNA repair after exposure to stratospheric conditions of strains continuously exposed to zinc. Additionally, this study investigates isolates of E. coli from patients and their susceptibility to antibiotics and expression of efflux pumps. This dissertation provides new insights into bacterial defense mechanisms in response to antimicrobial agents and has potential to form strategies in agriculture and combating bacterial resistance and virulence.

Keywords

Escherichia coli, antimikrobiální rezistence, virulence

Keywords

antimicrobial resistance, virulence, Escherichia coli

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 10. 2024

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Kristýna Číhalová, Ph.D.
• Reader: Pavel Horký, Ph.D., doc. Ing., Jan Hubert, externi, Lenka Kosečková Micenková, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Doctoral programme:
Biological Chemistry