Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Pseudomonas aeruginosa is een opportunistische pathogeen die ernstige in fecties veroorzaakt in immuungecompromitteerde personen. Vooral bij muco viscidose patiënten evolueren deze infecties naar een chronisch karakter en vormen zij de voornaamste oorzaak van het falen van de longfunctie. Naast de intrinsieke tolerantie tegen een breed spectrum van antibiotica , vormen de stijgende resistentie en de biofilmvorming van deze bacterie een toenemend probleem in gezondheidsinstellingen. De aanwezigheid van gespecialiseerde persistorcellen in biofilmen maakt het bijna onmogelijk om deze bacteriële populaties te verwijderen. In de totale populatie vo rmen deze persistorcellen een kleine fractie die fenotypisch verschilt v an de rest en die langdurige behandelingen met hoge doses antibiotica ov erleeft. Vermits deze persistors terugkeren naar een normale toestand na re-inoculatie in een antibioticumvrij medium en de totale antibioticumg evoeligheid van hun nakomelingen dezelfde blijft als die van de oorspron kelijke populatie, worden ze niet beschouwd als mutanten. In plaats daar van bezitten zij een fenotypische tolerantie tegen het gebruikte antibio ticum. Ondanks het feit dat persistors worden beschouwd als een belangrijke oor zaak van de onvolledige eliminatie van biofilmpopulaties door antibiotic a, blijft hun aard onduidelijk. De meeste studies over persistentie focu ssen op het modelorganisme Escherichia coli en maar een beperkt aantal p ersistentiegenen zijn geïdentificeerd tot nu toe. Wij besloten persisten tie te bestuderen in P. aeruginosa om de kennis omtrent persistentie uit te breiden en om nieuwe kandidaat-doelwitten te identificeren voor de m ogelijke ontwikkeling van anti-persistor medicijnen. Een insertiemutante nbank van P. aeruginosa PA14 werd aangelegd en gebaseerd op een hoge-doo rvoer screeningsmethode werden mutante stammen geselecteerd die een verh oogde of verlaagde persistorfractie bezaten na de behandeling met het fluorchinolon antibioticum ofloxacine. 5000 mutanten werden op deze manier gescreend, wat geleid heeft tot de identificatie van negen nieuwe persi stentiegenen, behorende tot verscheidene functionele klassen. Deze genen kunnen in de toekomst dienen als nieuwe doelwitten in de strijd tegen i nfecties met P. aeruginosa en hun functionele karakterisering kan leiden tot het beter begrijpen van persistentie. In de context van deze thesis werden twee mutanten verder in detail geanalyseerd. Uit onderzoek van één van de initieel geselecteerde mutanten bleek dat mechanismen van fosfomycine-resistentie betrokken zijn bij persisten tie na behandeling met ofloxacine. Zowel overexpressie van FosA als muta tie van GlpT leiden tot een hogere resistentie tegen het antibioticum fo sfomycine en dit resulteert in een daling van het aantal persistorcellen na behandeling met ofloxacine. Inductie van P. aeruginosa kweken met su b-inhibitorische concentraties van fosfomycine zorgt voor een stijging i n de persistentie na behandeling met ofloxacine. Gebaseerd op deze resul taten stellen wij voor dat een ongekend substraat, structureel gelijkend op fosfomycine en substraat van FosA en GlpT, in staat is om persistent ie te induceren. Deze interactie tussen resistentiemechanismen en persis tentie werd nog niet eerder vastgesteld en kan aanzienlijke gevolgen heb ben voor het mogelijke gebruik van een combinatietherapie in de toekomst waarbij een antibioticum wordt gebruikt samen met een specifiek anti-pe rsistor geneesmiddel. Diepgaandere analyse van een mutatie in het proteïne PA14_66140/PA5002 o nthulde de betrokkenheid in persistentie van factoren gerelateerd aan he t celoppervlak van P. aeruginosa. De mutatie resulteerde niet enkel in e en daling van de persistentie na blootstelling aan ofloxacine, de mutant bezit ook een gewijzigde koloniemorfologie en is niet in staat een biof ilm te vormen onder de geteste condities. PA14_66140/PA5002 is gelegen in een lipopolysaccharide (LPS) genencluster met genen die betrokken zijn bij de biosynthese van LPS. Onze experimentele observaties en de in sil ico analyse van deze cluster wijzen echter eerder op een betrokkenheid v an PA5002 in de regulatie of synthese van andere celgeassocieerde factor en dan LPS. Een mogelijke manier voor P. aeruginosa om persistentie te r eguleren, is via contact-afhankelijke groei-inhibitie. Door te ‘voelen’ hoeveel cellen er aanwezig zijn in de omgeving, kan een bacterie mogelij k zijn omschakeling naar een persistent stadium regelen. Dit is in overe enkomst met de observatie dat persistentie afhankelijk is van de celdich theid in een populatie, al wijzen experimentele data er tot nu toe niet op dat dit gereguleerd wordt door quorum sensing. Verder is deze PA5002 locus ook een interessante kandidaat voor de ontwikkeling van nieuwe ant ipseudomonale medicijnen, vermits uitschakeling van het gen de persistor fractie doet dalen en biofilmvorming inhibeert. De resultaten voorgesteld in deze thesis dragen bij tot een betere kenni s betreffende persistentie in P. aeruginosa en kunnen in de toekomst lei den tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen in de bestrijding van chro nische infecties veroorzaakt door deze opportunistische pathogeen.

Academic collection --- 579.841.11 --- 579.61 --- 577.181.5 --- Pseudomonas --- Medical microbiology. Pathogenicity of microorganisms --- Biological effects of antibiotics --- Theses --- 577.181.5 Biological effects of antibiotics --- 579.61 Medical microbiology. Pathogenicity of microorganisms --- 579.841.11 Pseudomonas