Transfer von SCCmec bei ambulant erworbenem Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (CAMRSA)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projektes war die Charakterisierung der Mechanismen, die einen Transfer von SCCmec und des mecA-Gens von Methicillin-resistenten S. aureus (MRSA)- oder Methicillin-resistenten Koagulase-negativen Staphylokokken-Stämmen auf Methicillinsensible S. aureus (MSSA)-Stämme ermöglichen bzw. an einem solchen beteiligt sind und somit zur Entstehung und Verbreitung von MRSA / CAMRSA beitragen können. Methicillin-Resistenz wird durch das mecA Gen codiert, welches auf einem mobilen genetischen Element, SCCmec, lokalisiert ist. Die Exzision des SCCmec Elementes wird durch Rekombinasen vermittelt, die auf dem ccrA/B-Gen kodiert sind. Wir haben im vorliegenden Projekt den Einfluss verschiedener Antibiotika (Ampicillin, Sulbactam, Ampicillin/Sulbactam, Oxacillin, Cefoxitin, Gentamicin, Ciprofloxacin, Linezolid, Tetracyclin, und Vancomycin) sowie externer Stressoren wie Hitze auf die Expression von ccrA/B untersucht. Ein Konstrukt aus Teilen von ccrA und einem Reportergen (ccrA::lacZ) wurde in MW2 (SCCmec IV) und N315 (SCCmec II) transduziert. Die ß-Galactosidase Aktivität wurde mittels ONPG (o-Nitrophenyl ß-galactoside) nachgewiesen. Die ccrA Expression in den Wildtyp-Stämmen wurde mittels quantitativer reverse-Transcriptase-PCR (qRT-PCR) gemessen. Co-Inkubation mit Betalaktam-Antibiotika führte zu einer Steigerung der ß-Galactosidase Aktivität und der ccrA Expression. Vancomycin führte zu einer Erhöhung von ccrA mRNA und ß-Galactosidase Aktivität bei MW2, blieb bei N315 jedoch ohne Effekt. Andere Antibiotika und Inkubation unter anderen Bedingungen blieben ebenfalls ohne Effekt auf ß-Galactosidase Aktivität und mRNA Level. Therapeutische Konzentrationen verschiedener ß-lactam Antibiotika führten zu einer erhöhten Expression von ccrA und könnten somit zur Exzision von SCCmec beitragen. Vancomycin könnte auf der Basis unserer Ergebnisse beim Transfer von SCCmec bei CAMRSA (SCCmec IV) eine Rolle spielen, hätte bei andern MRSA (SCCmec II) allerdings keinen Effekt. Die Ergebnisse des vorliegenden Projektes weisen auf eine Abhängigkeit der Expression von ccrA von externen Faktoren, unter anderem Antibiotika, hin und unterstützen die Hypothese der Beeinflussung des Transfers von SCCmec durch externe Faktoren. Insbesondere die hier erstmals gezeigte unterschiedliche Wirkung verschiedener antimikrobieller Substanzen ermöglicht eine Erklärung für das verstärkte Auftreten von MRSA-Isolaten mit SCCmec Typ IV in Korrelation mit dem verstärkten Einsatz von Glycopeptid-Antibiotika. Das Projekt bildet somit die Grundlage für eine detaillierte Untersuchung der Zusammenhänge bei der weltweiten Ausbreitung von CA-MRSA.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Expression of ccrA in Methicillin Resistant Staphylococcus aureus. 47. Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (Abstract C1-841), Chicago, IL, USA, 2007
Higgins PG, Rosato AE, Seifert H, Archer GL, Wisplinghoff H
