@phdthesis{Karch2012,
  author    = {Karch, Andr{\´e}},
  title     = {Einfluss von Polymorphismen im penA-Gen auf das Resistenzverhalten von Neisseria lactamica und Neisseria meningitidis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71852},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Wie das pathogene Bakterium Neisseria meningitidis kolonisiert auch Neisseria lactamica als Kommensale den oberen Nasopharynx des Menschen. Penicillin G ist ein first-line-Therapeutikum gegen Meningokokkeninfektionen. Reduzierte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin wird bei Meningokokken durch Mutationen im penA-Gen verursacht. Horizontaler Gentransfer zwischen den verschiedenen Neisseria spp. wurde auch f{\"u}r das penA-Gen beschrieben. Ziel dieser Arbeit war daher eine ph{\"a}notypische und genotypische Analyse der Penicillinresistenz von N. lactamica. Aus den Versuchen sollten Prognosen {\"u}ber die zuk{\"u}nftige Resistenzentwicklung von Meningokokken abgeleitet werden. Die ph{\"a}notypische Analyse von 123 N. lactamica-St{\"a}mmen (MIC [Minimum inhibitory concentration]-Bereich: 0,064 - 2,0 µg/ml, Median: 0,38 µg/ml) und 129 N. meningitidis- St{\"a}mmen (MIC-Bereich: 0,016 - 0,25 µg/ml, Median: 0,064 µg/ml) zeigte signifikant h{\"o}here MIC-Werte gegen{\"u}ber Penicillin G bei den N. lactamica-St{\"a}mmen als bei den untersuchten Meningokokken. Bei Meningokokken sind Polymorphismen (f{\"u}nf spezifische Mutationen betreffend) im penA-Gen (kodiert f{\"u}r das PBP2 (penicillin binding protein 2)) f{\"u}r verminderte Penicillinsensibilit{\"a}t verantwortlich, weshalb der betroffene Abschnitt des penA-Gens in allen N. lactamica-St{\"a}mmen und N. meningitidis-St{\"a}mmen untersucht und mit den bekannten Allelen der penA-Datenbank verglichen wurde. Bei den 123 N. lactamica-St{\"a}mmen konnten 60 verschiedene penA-Allele nachgewiesen werden, wovon 51 neu in die internationale penA-Datenbank eingef{\"u}gt werden konnten. Im Gegensatz zu Meningokokken trugen die N. lactamica-St{\"a}mme entweder drei oder f{\"u}nf der f{\"u}r intermedi{\"a}r resistente Meningokokken charakteristischen Mutationen im penA-Gen. N. lactamica-St{\"a}mme mit f{\"u}nf Mutationen (MIC-Bereich: 0,25 - 2,0 µg/ml, Median: 0,5 µg/ml) zeigten signifikant h{\"o}here MIC-Werte als St{\"a}mme mit drei Mutationen (MIC-Bereich: 0,064 - 0,38 µg/ml, Median: 0,125 µg/ml), aber auch als Meningokokken mit f{\"u}nf Mutationen (MIC-Bereich: 0,064 - 0,25 µg/ml, Median: 0,125 µg/ml). Eine phylogenetische Analyse aller in der penA-Datenbank hinterlegten Allele zusammen mit den 51 neuen dieser Studie ergab, dass die Allele mit f{\"u}nf Mutationen unabh{\"a}ngig von der Spezies eine gemeinsame phylogenetische Linie bildeten, w{\"a}hrend sowohl die Allele mit drei Mutationen (N. lactamica) als auch die ohne Mutationen (N. meningitidis) jeweils eine separate phylogenetische Gruppe formten. Im Rahmen von in vitro-Transformationen mit chromosomaler DNA von N. lactamica konnte der MIC-Wert des Penicillin-sensiblen Meningokokkenstamms 14 in einem single-step-Ereignis durch {\"U}bernahme des betreffenden penA-Gens von N. lactamica erh{\"o}ht werden. Allerdings konnten nur MIC-Werte erreicht werden, die mit intermedi{\"a}r-sensiblen Meningokokken vergleichbar waren und somit weit unter den MIC-Werten der benutzten N. lactamica-St{\"a}mme lagen. Dieser Befund legt nahe, dass erh{\"o}hte MIC-Werte bei N. lactamica wie auch bei Meningokokken mit Mutationen in der Transpeptidaseregion des PBP2 assoziiert sind. Jedoch sind die im Vergleich zu Meningokokken generell h{\"o}heren MIC-Werte bei N. lactamica auf andere Faktoren zur{\"u}ckzuf{\"u}hren, die bei N. lactamica eine verminderte Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin bedingen. In den in vitro-Experimenten der vorliegenden Studie konnten diese Faktoren nicht auf Meningokokken {\"u}bertragen werden. Demnach kann eine Co-Kolonisation mit N. lactamica zwar die MIC-Werte von Meningokokken erh{\"o}hen, das Erreichen von bei N. lactamica beobachteten Resistenzniveaus ist allerdings auf diesem Wege nicht m{\"o}glich. Es ist somit nicht zu bef{\"u}rchten, dass Meningokokken - wie bei Pneumokokken beobachtet - {\"u}ber kommensale Spezies der gleichen Gattung eine massive Reduktion der Empfindlichkeit gegen{\"u}ber Penicillin entwickeln werden.},
  subject      = {Neisseria meningitidis},
  language  = {de}
}