Studies on the molecular mechanisms of pathogenesis and antibiotic resistance of the aetiological agent of q fever, coxiella burnetii, an intracellular bacterium

Μελέτη μοριακών μηχανισμών παθογένειας και αντιβιοτικής ανθεκτικότητας του φορέως του πυρετού Q Coxiella burnetii, ενός ενδοκυττάριου βακτηρίου

Studies on the molecular mechanisms of pathogenesis and antibiotic resistance of the aetiological agent of q fever, coxiella burnetii, an intracellular bacterium

Vranakis, Iosif

Βρανάκης, Ιωσήφ

PhD Thesis

2010

Η Coxiella burnetii, ο αιτιολογικός παράγοντας του πυρετού Q, είναι ένα υποχρεωτικά ενδοκυττάριο, Gram-αρνητικό βακτήριο το οποίο αναπτύσσεται στο φαγολυσόσωμα του ευκαρυωτικού φαγοκυττάρου-ξενιστή. Δύο είναι οι γνωστές μορφές του πυρετού Q στους ανθρώπους: η οξεία και η χρόνια μορφή. Μολονότι η οξεία μορφή της νόσου μπορεί να είναι αυτοϊάσιμη, συχνά ασυμπτωματική ή υποκλινική (μόνο 50% των ασθενών εμφανίζουν συμπτώματα), η χρόνια μορφή είναι μια βαριά νόσος που εμφανίζει θνητότητα που φτάνει το 65%. Η συνηθέστερη επιπλοκή της χρόνιας μορφής του πυρετού Q είναι η ενδοκαρδίτιδα. Υπάρχουν διάφορες θεωρίες για την εξήγηση των ευρέος φάσματος κλινικών εκδηλώσεων της νόσου που παρατηρούνται στους ασθενείς με πυρετό Q. Μία από αυτές προτείνει την ύπαρξη γενετικής ετερογένειας μεταξύ των απομονωθέντων στελεχών C. burnetii και συνεπώς διαφορετικούς μηχανισμούς παθογένειας. H θεραπευτική αντιμετώπιση του χρόνιου πυρετού Q αποτελεί σήμερα ένα σοβαρό πρόβλημα. Η τετρακυκλίνη και οι φλουοροκινολόνες αποτελούν το κύριο στήριγμα στη θεραπεία της ενδοκαρδίτιδας του πυρετού Q. Ωστόσο, έχουν αναφερθεί απομονώσεις του βακτηρίου από βαλβίδες ασθενών μετά από χρόνια θεραπείας με αντιβιοτικά. Ακολουθώντας μεθόδους πρωτεωμικής ανάλυσης, εντοπίστηκαν πρωτεΐνες «τελεστές» του βακτηρίου, που πιθανώς εκκρίνονται στο κυτταρόπλασμα του μολυσμένου κυττάρου, με την ικανότητα να αναδιοργανώνουν και να κατευθύνουν τα διάφορα συστήματα του ξενιστή προς όφελος του παράσιτου, απαντώντας έτσι στο ερώτημα για τους μηχανισμούς παθογένειας του βακτηρίου. Επιπρόσθετα, εντοπίστηκαν «τελεστές» του βακτηρίου που μπορεί να σχετίζονται με την έκβαση της μορφής του πυρετού Q αλλά και πρωτεΐνες του μολυσμένου κυττάρου που αποτελούν πιθανό στόχο των «τελεστών» του βακτηρίου. Η δημιουργία ενός in vitro μοντέλου χρόνιας λοίμωξης και η ποσοτική σύγκριση του, σε επίπεδο έκφρασης πρωτεϊνών, με το μοντέλο οξείας λοίμωξης είχε σαν αποτέλεσμα τον εντοπισμό πρωτεϊνών που μπορεί να σχετίζονται με τη χρόνια μορφή του πυρετού Q. Έτσι, δημιουργήθηκε μια λίστα με πρωτεΐνες που μπορούν να αποτελέσουν δείκτες της πορείας της λοίμωξης ή/και θεραπευτικούς στόχους για την αποφυγή της μετάβασης της μορφής της νόσου στη χρονιότητα. Προκειμένου να μελετηθούν οι μοριακοί μηχανισμοί που χρησιμοποιεί η Coxiella burnetii για την αντοχή στα αντιβιοτικά, δημιουργήθηκαν in vitro ανθεκτικά στελέχη στην δοξυκυκλίνη και λεβοφλοξασίνη. Συγκρίνοντας τα ανθεκτικά με τα ευαίσθητα στα αντιβιοτικά στελέχη του βακτηρίου, σε επίπεδο έκφρασης πρωτεϊνών, εντοπίστηκαν πρωτεΐνες που υποδεικνύουν την ύπαρξη γνωστών, από μελέτες σε άλλα βακτήρια, μοριακών μηχανισμών αντιβιοτικής αντοχής έναντι στις τετρακυκλίνες και στις κινολόνες. Ο εντοπισμός των μηχανισμών αντοχής της C. burnetii στα αντιβιοτικά θα μπορούσε να οδηγήσει στην δημιουργία κοινά διαδεδομένων μεθόδων (π.χ. PCR) ικανών να εντοπίσουν τους συγκεκριμένους μηχανισμούς σε βακτήρια από ασθενείς με χρόνιο πυρετό Q. Το όφελος θα είναι η ορθότερη παρακολούθηση της πορείας της θεραπείας των ασθενών με χρόνιο πυρετό Q, προσαρμόζοντας την θεραπευτική αγωγή ανάλογα με τον μηχανισμό αντοχής του βακτηρίου που εκφράζεται.

Ιατρική και Επιστήμες Υγείας ➨ Ιατρική Βιοτεχνολογία

Fluoroquinolones

Πυρετός Q, Οξεία μορφή

Medical and Health Sciences

Φλουοροκινολόνες

Q fever, Acute form

Δοξυκυκλίνη

Πυρετός Q, Χρόνια μορφή

Medical Biotechnology

Molecular mechanisms of pathogenesis

Q fever

Πυρετός Q

Antibiotic resistance

Doxycycline

Coxiella burnetii

Ιατρική Βιοτεχνολογία

Μοριακοί μηχανισμοί παθογένειας

Μηχανισμοί αντοχής στα αντιβιοτικά

Q fever, Chronic form

Ιατρική και Επιστήμες Υγείας

Ελληνική γλώσσα

University of Crete (UOC)

Πανεπιστήμιο Κρήτης

Πανεπιστήμιο Κρήτης. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής. Εργαστήριο Κλινικής Βακτηριολογίας, Παρασιτολογίας, Ζωονόσων και Γεωγραφικής Ιατρικής

Εθνικό Κέντρο Τεκμηρίωσης και Ηλεκτρονικού Περιεχομένου (ΕΚΤ)

Εθνικό Αρχείο Διδακτορικών Διατριβών

Συλλογή ΕΑΔΔ