Beta-Lactam Sensitive Bacteria Can Acquire ESBL-Resistance via Conjugation after Long-Term Exposure to Lethal Antibiotic Concentration
Julkaisuvuosi
2020
Tekijät
Ruotsalainen, Pilvi; Given, Cindy; Penttinen, Reetta; Jalasvuori, Matti
Tiivistelmä
Beta-lactams are commonly used antibiotics that prevent cell-wall biosynthesis. Beta-lactam sensitive bacteria can acquire conjugative resistance elements and hence become resistant even after being exposed to lethal (above minimum inhibitory) antibiotic concentrations. Here we show that neither the length of antibiotic exposure (1 to 16 h) nor the beta-lactam type (penam or cephem) have a major impact on the rescue of sensitive bacteria. We demonstrate that an evolutionary rescue can occur between different clinically relevant bacterial species (Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli) by plasmids that are commonly associated with extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) positive hospital isolates. As such, it is possible that this resistance dynamic may play a role in failing antibiotic therapies in those cases where resistant bacteria may readily migrate into the proximity of sensitive pathogens. Furthermore, we engineered a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR) -plasmid to encode a guiding CRISPR-RNA against the migrating ESBL-plasmid. By introducing this plasmid into the sensitive bacterium, the frequency of the evolutionarily rescued bacteria decreased by several orders of magnitude. As such, engineering pathogens during antibiotic treatment may provide ways to prevent ESBL-plasmid dispersal and hence resistance evolution.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Turun yliopisto
Penttinen Reetta
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti
Kustantaja
Volyymi
9
Numero
6
Artikkelinumero
296
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Ekologia, evoluutiobiologia; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia; Kasvibiologia, mikrobiologia, virologia
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Sveitsi
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.3390/antibiotics9060296
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä