Pneumologie 2010; 64 - PTP390
DOI: 10.1055/s-0030-1251085

Efflux erhöht die QRDR-Mutationsfrequenz (quinolone resistance determining region) in Fluorchinolon-sensiblen Pneumokokken

C Duesberg 1, N Michaylov 1, D Rudolf 1, T Fuehner 1, T Welte 1, MWR Pletz 1
  • 1Medizinische Hochschule Hannover, Abteilung Pneumologie

Hintergrund

Fluorchinolon-Resistenz entsteht durch schrittweise Mutationen: Einzelmutationen erhöhen die MHK nur geringfügig, jedoch steigt die Wahrscheinlichkeit weiterer Mutationen. Effluxpumpen ermöglichen ein längeres Überleben durch Reduktion der intrazellulären Antibiotikakonzentration. Folglich sollten Efflux-positive Bakterien mit höherer Wahrscheinlichkeit Fluorchinolonresistenz entwickeln als Efflux-negative. Fragen: Reduzieren die Efflux-Inhibitoren Reserpin und Verapamil die Mutationsfrequenz? Weisen Fluorchinolon-sensible Efflux-positive Pneumokokken höhere Mutationsfrequenzen auf als Efflux-negative Isolate? Reduziert Efflux die Fitness?

Material und Methoden

Von CAP Netz gesammelte MLST-gematchte Efflux-positive und -negative Pneumokokken wurden untersucht (n=17), TIGR4 und R6 als Efflux-negative Kontrolle eingeschlossen. Ciprofloxacin-MHKs und Efflux-Phänotyp wurden mit der Agardilutionsmethode bestimmt, ein vierfacher Abfall der MHK unter Reserpin als Efflux-positiv gewertet. Die Mutationsfrequenz wurde durch Auszählen der Kolonien auf Agar mit und ohne Ciprofloxacin bestimmt; ebenso mit Verapamil oder Reserpin. Biologische Fitness wurde als maximale Steigung der mit einem Mikrotiterplatten-Lesegerät aufgezeichneten Wachstumskurve bestimmt.

Ergebnisse

Unter Ciprofloxacin-Exposition reduziert Reserpin bereits in geringer Konzentration deutlich die Mutationsfrequenz Efflux-positiver und in geringerem Maß Efflux-negativer Pneumokokken, Verapamil nur in hoher Konzentration. 2) Efflux-positive Isolate produzierten häufiger Mutanten als Efflux-negative Isolate (p=0,005, exakter Test nach Fisher). 3) Efflux hat keine messbare Auswirkung auf die biologische Fitness.

Schlussfolgerung

Efflux führt zur Erhöhung der QRDR-Mutationsfrequenz bei Exposition gegenüber Fluorchinolonen. Dieser Effekt kann von Reserpin schon in sehr geringer Konzentration blockiert werden. Besorgniserregenderweise ist Efflux nicht mit einer verringerten biologischen Fitness vergesellschaftet.

Christoph Duesberg
geb. am 31.10.1979 in Neuwied

Lebenslauf

Schulbildung:

1986–1990

Grundschule St. Margaretha, Heimbach-Weis

1990–1999

Rhein-Wied-Gymnasium, Neuwied

Wehrdienst/Ersatzdienst:

09/1999– 11/2000

Freiwilligendienst beim Pfadfinderverband „Asociación de Scouts de Bolivia“ in Cochabamba (Bolivien)

Studium der Humanmedizin:

02/2001– 12/2003

Universidad Mayor de San Simón, Cochabamba (Bolivien)

04/2004– 12/2008

Medizinische Hochschule Hannover

seit 07/2005

Promotionsarbeit im Exzellenzprogramm „Strukturierte Doktorandenausbildung für Mediziner“,
Thema: Fluorchinolonresistenz bei Streptokokken, insbesondere biologische Fitness von fluorchinolonresistenten Pneumokokken

Ärztliche Tätigkeit:

seit 01/2009

Assistenzarzt an der Medizinischen Hochschule Hannover, Klinik für Pneumologie, Direktor Prof. Dr. med. Tobias Welte

Publikationen:

Duesberg CB, Welte T, Pletz MW. The Lys137Asn mutation as surrogate marker for developing fluoroquinolone resistance in Streptococcus pneumoniae? J Chemother. 2007;19(6):750-1; discussion 751-2.

Duesberg CB, Malhotra-Kumar S, Goossens H, McGee L, Klugman KP, Welte T, Pletz MW. Interspecies recombination occurs frequently in quinolone resistance determining regions of clinical isolates of Streptococcus pyogenes. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52(11):4191-3.

Christoph Duesberg

Medizinische Hochschule Hannover

Klinik für Pneumologie

Carl-Neuberg-Str. 1

30625 Hannover

Duesberg.Christoph@mh-hannover.de