El papel de la reparación de roturas de doble cadena de ADN en Escherichia coli en la sensibilidad a quinolonas: implicaciones terapéuticas

Las quinolonas son uno de los tipos de antibióticos cuyas tasas de resistencia se han visto incrementadas en los últimos años. A nivel molecular, bloquean a las topoisomerasas tipo II generando cortes de doble cadena (double strand breaks, DSBs) en el ADN. Se ha propuesto que estos DSBs podrían tener un doble papel, como mediadores de su efecto bactericida y también como responsables de desencadenar los mecanismos de resistencia y tolerancia a las quinolonas. En el presente trabajo hemos estudiado la implicación de los mecanismos de reparación de DSBs en la sensibilidad a las quinolonas: reanudación de horquillas de replicación paradas dependiente de recombinación (RFR), inducción de la respuesta SOS, reparación por síntesis translesional (TLS) y escisión de nucleótidos (NER). Para ello, en los laboratorios de la Universidad Europea de Madrid, se han analizado las concentraciones mínimas inhibitorias (CMIs) de tres quinolonas diferentes en mutantes procedentes de varias colecciones de cultivos tipo de Escherichia coli. Mutantes en recA, recBC, priA y lexA mostraron una disminución significativa de la CMI a todas las quinolonas. No se observaron cambios significativos en estirpes mutantes en los mecanismos de reparación por TLS y NER. Estos datos indican que, en presencia de quinolonas, los mecanismos de RFR y la inducción de la respuesta SOS estarían implicados en la aparición de mecanismos de sensibilidad a quinolonas.

Quinolones are one of the types of antibiotics with higher resistance rates in the last years. At molecular level, quinolones block type II topoisomerases producing double strand breaks (DSBs). These DSBs could play a double role, as inductors of the quinolone bactericidal effects but also as mediators of the resistance and tolerance mechanisms. In this work we have studied the molecular pathways responsible for DSBs repair in the quinolone susceptibility: the stalled replication fork reversal (recombination-dependent) (RFR), the SOS response induction, the translesional DNA synthesis (TLS) and the nucleotide excision repair mechanisms (NER). For this reason, at the European University in Madrid, we analysed the minimal inhibitory concentration (MIC) to three different quinolones in Escherichia coli mutant strains coming from different type culture collections. recA, recBC, priA and lexA mutants showed a significant reduction on the MIC values for all quinolones tested. No significant changes were observed on mutant strains for TLS and NER. These data indicate that in the presence of quinolones, RFR mechanisms and the SOS response could be involved in the quinolone susceptibility.

UEM1212

1.014 JCR (2015) Q4, 110/123 Microbiology, 220/253 Pharmacology & pharmacy

UEM