AmpC
Titel: RNA-basierter molekularer Nachweis von AmpC-Beta-Laktamasen
Projektleiter: Dr. rer. nat. Oliwia Makarewicz
Beteiligte Partner innerhalb der Forschergruppe: Dr. Christian Brand, Dr.. Claudia Stein#
Förderzeitraum: 01.04.2015-31.03.2020
Gefördert durch BMBF, Förderkennzeichen 01KI1501
Kurzbeschreibung:
AmpC β-Laktamasen werden molekular nach Ambler et.al. den Serin-β-Laktamasen der Klasse C zugeordnet. Sie zählen zu Cephalosporinasen, die sich durch eine höhere Substrataffinität gegenüber Cephalosporinen auszeichnen und eine vergleichsweise geringere Aktivität gegen Penicilline haben. AmpC β-Laktamasen können sowohl plasmidal (unregulierte Genexpression) als auch chromosomalen lokalisiert (induzierbare Genexpression) auftreten [1, 2]. Sie sind klinisch zunehmend von Bedeutung, denn bei 19 % der sensitiv getesteten, AmpC-tragenden Gram-negativen Stämmen entsteht eine Cephalosporin-Resistenz unter Antibiotika-Behandlung [3, 4]. Patienten die eine solche Resistenz entwickeln, weisen eine doppelt so hohe Mortalität auf (26% versus 13%) [5]. Die Behandlungsmöglichkeiten bei Infektionen durch AmpC-Bildner sind auf Cephalosporine der vierten Generation und Carbapeneme beschränkt.
Durch eine Koexistenz mit ESBLs (fast 10 %) und/oder Carbapenemasen [6, 7] wird die Identifikation von AmpC durch herkömmliche Resistenzphänotypisierung erschwert und ihre Prävalenz wahrscheinlich unterschätzt. Obwohl AmpCs zu den Cephalosporinasen gehören, können sekundäre Mechanismen wie Porinverlust oder eine Überaktivität der Efflux-Pumpen die eigentliche Enzymeffektivität verstärken und zu einer Carbapenem-Resistenz führen [8-11]. Verfügbare molekulare Schnelltests sind nicht darauf ausgelegt und nur sehr unzuverlässig bei der Detektion von AmpCs [12, 13]. Eine fehlende einheitliche Definition und falsche Zuordnungen der Varianten in dieser b-Laktamase-Klasse sowie hohe Verwandtschaft zu anderen Enzymen erschweren die eigentliche Sequenzanalyse [14, 15], was eine umfassende Sequenz-Datenbank und eine phylogenetische Abgrenzung zwingend erforderlich macht.
Ziel dieses Projektes ist ein differenzieller Nachweis von AmpC β-Laktamasen. Dazu werden umfangreiche Analyse der phylogenetischen Verwandtschaft sowie der klinischen Relevanz und Epidemiologie durchgeführt. Anhand dieser Daten werden Sequenzbereiche evaluiert, die sich für Primer und Sonden eignen.
Referenzen:
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