Pneumologie 2010; 64 - P390
DOI: 10.1055/s-0030-1251388

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.

Gewinner des Science-Preises 2010