Chemical modifications of a natural xanthone and antimicrobial activity against multidrug resistant Staphylococcus aureus and cytotoxicity against human tumor cell lines

A series of 15 ω-aminoalkoxylxanthones containing methyl, ethyl, propyl, tert-butylamino and piperidinyl moieties were synthesized from a natural xanthone isolated from a lichen species. These compounds were tested for their in vitro antibacterial properties against Gram-positive and Gram-negative bacteria and cytotoxicity against a number of human tumor cell lines was too evaluated. The newly synthesized derivatives revealed selective activity against Staphylococcus aureus (Gram-positive), and the most promising results are for a multidrug resistant strain, for which six of these compounds showed good activity (MICs 4 µg/mL). Many derivatives inhibited tumor cells growth and most compounds were active on multiple lines.

Étude sur le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec, Canada

Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un pathogène important qui a été identifié comme agent d‟infection chez les animaux d‟élevage et les travailleurs exposés à ces animaux. Au Canada, très peu d‟informations sont disponibles concernant les SARMs d‟origine porcine. L‟objectif de cette étude était de déterminer la prévalence des SARMs provenant de porcs à l‟abattoir, de caractériser leur résistance aux antibiotiques ainsi que d‟évaluer le niveau de séroconversion des porcs envers le S. aureus chez les animaux porteurs ou non du SARM. Un total de 107 isolats ont été identifiés positifs aux SARMs sur 660 échantillons. La prévalence de SARMs à l‟abattoir A était de 30,8% et de 23,8% à l‟abattoir B. La susceptibilité aux antibiotiques a été déterminée en utilisant la méthode de micro-dilution de Sensititre. Tous les isolats ont démontré une sensibilité envers la ciprofloxacine, la gatifloxacine, la gentamicine, la lévofloxacine, le linézolide, la quinupristine/dalfopristine, la rifampicine, la streptomycine, le triméthoprime/sulfaméthoxazole et la vancomycine. De la résistance a été observée envers la daptomycine (0,93%), l‟érythromycine (29%), la clindamycine (29%), la tétracycline (98,1%). De plus, 30% des SARMs isolés étaient résistants à plus de deux antibiotiques autres que les β-lactamines. Par typage, deux clones prédominants ont été obtenus ainsi que deux types de SCCmec (type V et possiblement un nouveau type comprenant les cassettes III et IVb). 15 clones ont été identifiés par typage MLVA, comprenant les clones prédominants VI (40.1%; 43/107) et XI (17.7%; 19/107). Deux souches de SARMs ont été caractérisées par biopuce à ADN et des gènes d‟antibiorésistance, de typage (SCCmec et MLST) et de virulence ont été identifiés. Sans considération pour le site de colonisation, les porcs SA-/MRSA- (n=34) et les porcs SA+ (n=194) montrent, respectivement, des taux de séroconversion de 20.6% et 32.5%. Les porcs colonisés par un SARM à un site de iv prélèvement et non colonisés par un SA à l‟autre site (n=18) montrent une séroconversion (5.6%) significativement (P < 0.05) plus faible comparativement aux porcs colonisés par SA à un ou deux sites de prélèvement et n‟ayant pas de SARM. Nos résultats démontrent que les porcs provenant d‟abattoir peuvent être colonisés par des SARMs multi-résistants aux antibiotiques. De plus, ces SARMs sont possiblement capable de coloniser leurs hôtes sans stimuler la production d‟anticorps et ce par l‟atténuation de la réponse immunitaire ou par la colonisation de porcs qui sont moins immunocompétents.

Étude clinique sur l’impact du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline sur l’évolution des patients atteints de fibrose kystique

La prévalence du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) a augmenté de façon dramatique dans les dernières années chez les patients atteints de fibrose kystique. Quoique le rôle du SARM dans la pathogénèse de l’atteinte respiratoire de la fibrose kystique ne soit pas clairement déterminé, certaines études récentes ont suggéré une association entre la persistance du SARM et le déclin accéléré de la fonction respiratoire. Cependant, l’importance clinique des diverses souches qui colonisent les patients atteints de fibrose kystique n’a pas encore été élucidée. Les objectifs de ce mémoire étaient de déterminer les effets d’une colonisation persistante par un SARM sur le statut clinique et respiratoire des enfants atteints de fibrose kystique. Également, nous tenions à étudier les caractéristiques des différentes souches de SARM dans cette population. Nous avons réalisé une étude rétrospective en analysant les données cliniques ainsi que les mesures de la fonction respiratoire chez les enfants atteints de fibrose kystique suivis à la Clinique de fibrose kystique du CHU Sainte-Justine entre 1996 et 2008 et ayant une colonisation persistante par un SARM. Afin de déterminer les souches qui colonisent cette population, nous avons effectué une caractérisation moléculaire des isolats du SARM. Nous avons identifié 22 patients avec une colonisation persistante par un SARM. Les résultats n’ont démontré aucun changement significatif en ce qui concernait le taux de déclin de la fonction respiratoire avant ou après l’acquisition du SARM. Cependant, la colonisation persistante par un SARM était associée à une augmentation du nombre d’hospitalisations pour une exacerbation pulmonaire. La plupart de nos patients étaient colonisés par le CMRSA-2, une souche épidémique au Canada. La présente étude suggère que la souche épidémique CMRSA-2 pouvait affecter l’évolution clinique des enfants atteints de fibrose kystique.

Étude de la virulence et de la résistance aux antibiotiques des Staphylococcus aureus résistants à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec

Depuis quelques années et dans plusieurs pays, un nouveau type de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), le séquence type (ST) 398, a été fréquemment retrouvé chez les porcs et chez les fermiers en contact avec ces porcs. Au Canada, très peu d’informations sont disponibles concernant le SARM d’origine porcine. Une première étude dans notre laboratoire a permis de récolter 107 isolats de SARM provenant de deux abattoirs porcins du Québec. Le présent travail vise à caractériser les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques de ces SARM, d’étudier leur formation de biofilm en relation avec la spécificité du groupe agr et de vérifier la localisation plasmidique et la transférabilité de ces gènes à des souches de SARM d’origine humaine. Plusieurs souches ont démontré différents patrons phénotypiques de résistance aux antibiotiques. Vingt-quatre souches représentatives de ces isolats ont été soumises à une caractérisation plus approfondie par une étude génotypique en utilisant une biopuce à ADN et un grand nombre de gènes de virulence a été détecté codant pour des entérotoxines staphylococcales, des leucocidines, des hémolysines, des auréolysines, des facteurs d’immunoévasion, des superantigènes, des facteurs d’adhésion et des facteurs impliqués dans la formation de biofilm. Des gènes de résistance envers les aminoglycosides, les macrolides, les lincosamides, les tétracyclines et les biocides ont été également détectés par biopuce et leur localisation plasmidique a par la suite été déterminée. La transférabilité de ces gènes de souches porcines à des souches de SARM d’origine humaine a été démontrée par conjugaison bactérienne; ainsi le transfert horizontal de certains gènes de résistance aux antibiotiques et de virulence a été observé. Ces travaux de recherche apportent une meilleure connaissance de la résistance aux antibiotiques et de la virulence des SARM d’origine porcine et de leur potentiel de contribution à l’émergence de certaines résistances et facteurs de virulence chez le SARM d’origine humaine.

Vergleichende Untersuchungen Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus des Klinikums Kassel der Jahre 1999 bis 2004

Die vorliegende Arbeit liefert erstmals einen umfassenden Überblick über die molekulare Epidemiologie von Methicillin resistenten Staphylococcus aureus (MRSA) eines nordhessischen Krankenhauses inklusive seines Umfeldes und deren Entwicklung in einem Zeitraum von fünf Jahren. Von besonderer Bedeutung ist, dass die MRSA-Stämme hierfür nicht nur anhand ihrer SCCmec-Region (staphylococcal cassette chromosome) typisiert wurden, sondern eine weitergehende Charakterisierung auf Grund der Bestimmung des Vorkommens von Antibiotikaresistenz- und Toxingenen, sowie Plasmiden erfolgte. Dabei wurde ein neuer SCCmec-Typ entdeckt und charakterisiert und weitere noch unbekannte SCCmec-Elemente beschrieben. Bei der Charakterisierung der MRSA-Kollektive konnten bzgl. aller untersuchten Eigenschaften im Laufe der Zeit signifikante Veränderungen beobachtet werden. Am deutlichsten waren diese Unterschiede zwischen dem ältesten Kollektiv aus 1999 und allen nachfolgenden Kollektiven. Die Kollektive aus 2001, 2002, 2003 und 2004 zeigten untereinander größere Ähnlichkeiten, aber dennoch gleichzeitig eine tendenziell divergente Entwicklung einzelner Eigenschaften. Besonders auffallend war das dominante Auftreten von SCCmecIV mit 63-87% der Isolate eines Kollektivs ab 2001, gegenüber 16% in 1999. Weiterhin erfolgte eine markante Veränderung im Vorkommen einzelner Antibiotikaresistenzgene von 1999 bis 2004. So waren aacA-aphD und ermA bei MRSA aus 1999 mit 84% bzw. 90% deutlich häufiger als in allen Kollektiven der folgenden Jahre (aacA-aphD: max. 32%, ermA: max. 40%). Wohingegen ermC ein stets zunehmendes Vorkommen von 3% auf 67% über den Untersuchungszeitraum zeigte. Unkontinuierliches aber statistisch relevant vermehrtes Auftreten von tetM konnte bei Isolaten aus 1999 (40%) und 2004 (74%) nachgewiesen werden. Auch bei Toxingenen zeigten sich deutliche Unterschiede in der zeitlichen Verteilung. Ab 2001 zeigten alle Isolate wesentlich höhere Anteile an sec, seg und sei verglichen mit den MRSA aus 1999. So konnte sec im Kollektiv aus 1999 gar nicht nachgewiesen werden, in denen der Folgejahre mit 54-77%. Die Werte für seg und sei stiegen von 48% bzw. 41% in 1999 kontinuierlich auf über 90% in 2004. Die Häufigkeit von MRSA sowohl mit mehreren Resistenzgenen als auch die mit mehreren Toxingenen nahm im Laufe der Zeit zu und korrelierte mit dem Vorkommen von Plasmiden. Bezüglich seiner Korrelation mit den vorkommenden Plasmiden zeigte SCCmecIV im Erhebungszeitraum besonders deutlich eine Veränderung. So nahm über den Zeitraum der Beobachtung die Anzahl der Stämme die zusätzlich zu einem großen Plasmid ein weiteres kleines Plasmid besaßen signifikant zu. Auch beim Vergleich der SCCmec-Typen der MRSA-Isolate konnten Unterschiede bzgl. aller weiteren untersuchten Eigenschaften dargestellt werden. So zeigten z.B. alle SCCmecIIIA das sea-Gen, während dies bei allen anderen in der vorliegenden Arbeit untersuchten SCCmec-Typen nur vereinzelt vorkam. SCCmecII-Stämme wiesen sowohl die meisten Antibiotikaresistenz- als auch Toxingene auf. Es wurde ferner gezeigt, dass Stämme mit vielen Resistenzgenen auch eine hohe Anzahl Toxingene besaßen und dies im Zusammenhang mit einem erhöhten Plasmidgehalt stehen könnte. Aus den MRSA-Kollektiven isolierte Plasmide konnten aufgrund von Restriktionsanalysen als verwandt zu β-Laktamase-Plasmiden des Grundtyps pI524 und pI258 beschrieben werden. Der in vorliegender Arbeit gezeigte Zusammenhang zwischen der Anzahl von direct repeat units (dru) in der Hypervariablen Region (HVR) und dem SCCmec-Typ half den Unterschied zwischen SCCmecIV und SCCmecIVA, sowie die Sonderstellung des in vorliegender Arbeit erstmalig beschriebenen SCCmecIA/II darzustellen. Nicht alle Isolate konnten einem bekannten SCCmec-Typ zugeordnet werden, es handelt sich bei diesen Ausnahmen um weitere noch unbekannte und hier erstmalig beschriebene SCCmec-Typen. Aufgrund der vorliegenden Arbeit konnte ein neuer SCCmec-Typ definiert werden, namentlich der Typ SCCmecIA/II, der seit 1999 in der Region gehäuft vorkommt Die vorliegenden Untersuchungen zeigten somit, dass die Epidemiologie von MRSA der Region Nordhessen trotz bestehender Gemeinsamkeiten zur MRSA-Situation in ganz Deutschland auch Besonderheiten aufweist. Diese nun zu kennen kann einen Beitrag zur gezielten Verbesserung bisheriger Maßnahmen zur Ausbreitungskontrolle von MRSA in der nordhessischen Region leisten.

Evaluation of the antimicrobial susceptibility of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from human infections

Multiresistant Staphylococcus aureus constitutes an important public health problem, especially in view of its possible spread in nosocomial environments. In the present work, we analyzed the susceptibility profile of 80 S. aureus stains from human infections resistant to at least 10 drugs. For this study, the techniques used were the disk method and minimum inhibitory concentration (MIC) of the following drugs: cefuroxime, ciprofloxacin, clindamycin, erythromycin, gentamycin, imipenem, oxacillin, rifampicin, tetracycline and vancomycin, according the criteria of the National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS). Methicillin was included in the antibiogram as a marker, which is usually used in drugs selection for the treatment of staphylococcal infections. Results indicated that the most effective drug was vancomycin. For the other 10 drugs, the percentage of resistant strains ranged from 85% to 93.75%. In relation to the MICs, it was observed that vancomycin (MIC 90% = 0.615ug/ml) was the most effective drug; followed by rifampicin (MIC 90% = 2.6ug/ml) and ciprofloxacin (MIC 90% = 26.6ug/ml). The drugs that showed the least effective activity were cefuroxime, clindamycin, erythromycin, gentamycin, and oxacillin. On the other hand, observation of β-lactamase production revealed that most of the methicillin-resistant strains produced β-lactamase (83.7%), potentiating the risks of nosocomial infections. In general, vancomycin still continues to be one of the most effective drugs for staphylococcal infections therapy.

Fatores de risco para aquisição de isolados multirresistentes de staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa em pacientes do Hospital Estadual de Bauru

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Prevalência e fatores de risco para carreamento de Staphylococcus aureus resistente à meticilina em idosos institucionalizados na cidade de Bauru-SP

Pós-graduação em Doenças Tropicais - FMB

Nasopharyngeal carriage of Staphylococcus aureus among imprisoned males from Brazil without exposure to healthcare: risk factors and molecular characterization

Background: Previous studies report high prevalence of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) colonization among imprisoned populations. However, there are no data on that prevalence in Brazilian correctional institutions.Findings: We tested 302 male prisoners for nasopharyngeal colonization with Staphylococcus aureus from February 2009 through April 2010. The overall isolation rate of S. aureus was 16.5% (50/302). Men who had sex with men, users of inhalatory drugs and those with previous lung or skin diseases were more likely to be colonized with S. aureus. MRSA was isolated from 0.7% of subjects (2/302). The two Community-associated (CA)-MRSA belonged to ST5 but were unrelated based on the PFGE results. Both harbored SCCmec IV, and did not possess the Panton-Valentine Leukocidin gene.Conclusion: We found low prevalence of S. aureus and CA-MRSA among prisoners. MRSA isolates ST5 from two subjects harboured SCCmec IV and presented different PFGE patterns.

Effect of a Silver Nanoparticles Solution on Staphylococcus aureus and Candida spp.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Epidemiologia molecular e estudo dos fatores de virulência de Staphylococcus aureus resistentes à oxacilina isolados de feridas em pacientes atendidos em unidades básicas de saúde da cidade de Botucatu

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Emergence of linezolid-resistant Staphylococcus aureus after prolonged treatment of cystic fibrosis patients in Cleveland, Ohio

Linezolid (LZD)-resistant Staphylococcus aureus (LRSA) isolates were monitored from 2000 to 2009 in Cleveland, OH. LRSA first emerged in 2004 only in cystic fibrosis (CF) patients, with 11 LRSA-infected CF patients being identified by 2009. LRSA was isolated from 8 of 77 CF patients with S. aureus respiratory tract infection treated with LZD from 2000 to 2006. Analysis of clinical data showed that the 8 CF patients with LRSA received more LZD courses (18.8 versus 5.9; P = 0.001) for a longer duration (546.5 versus 211.9 days; P < 0.001) and had extended periods of exposure to LZD (83.1 versus 30.1 days/year; P < 0.001) than the 69 with LZD-susceptible isolates. Five LRSA isolates included in the clinical analysis (2000 to 2006) and three collected in 2009 were available for molecular studies. Genotyping by repetitive extrapalindromic PCR and pulsed-field gel electrophoresis revealed that seven of these eight LRSA strains from unique patients were genetically similar. By multilocus sequence typing, all LRSA isolates were included in clonal complex 5 (seven of sequence type 5 [ST5] and one of ST1788, a new single-locus variant of ST5). However, seven different variants were identified by spa typing. According to the Escherichia coli numbering system, seven LRSA isolates contained a G2576T mutation (G2603T, S. aureus numbering) in one to four of the five copies of domain V of the 23S rRNA genes. One strain also contained a mutation (C2461T, E. coli numbering) not previously reported. Two strains, including one without domain V mutations, possessed single amino acid substitutions (Gly152Asp or Gly139Arg) in the ribosomal protein L3 of the peptidyltransferase center, substitutions not previously reported in clinical isolates. Emergence of LRSA is a serious concern for CF patients who undergo prolonged courses of LZD therapy.

Comparative efficacy of trovafloxacin in experimental endocarditis caused by ciprofloxacin-sensitive, methicillin-resistant Staphylococcus aureus

The new fluoroquinolone trovafloxacin was tested against a ciprofloxacin-sensitive, methicillin-resistant Staphylococcus aureus strain in the rabbit model of endocarditis. Trovafloxacin was more effective than vancomycin (CFU/g of vegetation, 2.65 +/- 1.87 versus 4.54 +/- 2.80 [mean +/- standard deviation]; P < 0.05) or ampicillin-sulbactam plus rifampin (4.9 +/- 1.1 CFU/g). The addition of ampicillin-sulbactam to trovafloxacin tended to reduce titers further.

Acquisition of a natural resistance gene renders a clinical strain of methicillin-resistant Staphylococcus aureus resistant to the synthetic antibiotic linezolid.

Linezolid, which targets the ribosome, is a new synthetic antibiotic that is used for treatment of infections caused by Gram-positive pathogens. Clinical resistance to linezolid, so far, has been developing only slowly and has involved exclusively target site mutations. We have discovered that linezolid resistance in a methicillin-resistant Staphylococcus aureus hospital strain from Colombia is determined by the presence of the cfr gene whose product, Cfr methyltransferase, modifies adenosine at position 2503 in 23S rRNA in the large ribosomal subunit. The molecular model of the linezolid-ribosome complex reveals localization of A2503 within the drug binding site. The natural function of cfr likely involves protection against natural antibiotics whose site of action overlaps that of linezolid. In the chromosome of the clinical strain, cfr is linked to ermB, a gene responsible for dimethylation of A2058 in 23S rRNA. Coexpression of these two genes confers resistance to all the clinically relevant antibiotics that target the large ribosomal subunit. The association of the ermB/cfr operon with transposon and plasmid genetic elements indicates its possible mobile nature. This is the first example of clinical resistance to the synthetic drug linezolid which involves a natural resistance gene with the capability of disseminating among Gram-positive pathogenic strains.