Actividad in vitro y mecanismos de resistencia a nuevos β-lactámicos y combinaciones de β-lactámico/inhibidor de β-lactamasa en Enterobacterales

Abstract

[Resumo} Esta tese doutoral analiza a actividade in vitro e os mecanismos de resistencia a novos antibióticos aprobados mediante métodos moleculares, bioquímicos ou estruturais, co obxectivo de optimizar o seu uso clínico. As conclusións clave inclúen: - A resistencia ao imipenem/relebactam nos illados clínicos de Klebsiella pneumoniae productores de KPC asóciase coa disrupción de OmpK36 e á modificación do encima KPC. - Relebactam retrasa o desenvolvemento da resistencia e protexe a selección de substitucións en KPC, en comparación co imipenem en illados clínicos de K. pneumoniae produtores de KPC con mutacións no bucle Ω e xeran resistencia a ceftazidima/avibactam. - Aztreonam/avibactam, cefepima/zidebactam, cefiderocol, meropenem/xeruborbactam e meropenem/nacubactam presentan actividade in vitro fronte aos transformantes de E. coli TG1 que expresan as principais β-lactamasas de Enterobacterales. Ademais, a produción de β-lactamasas xunto coa perda de porinas (E. coli HB4) ou a combinación de dúas carbapenemasas non afectou significativamente á actividade de aztreonam/avibactam, cefepima/zidebactam, cefiderocol e meropenem/nacubactam. - Aztreonam/avibactam, aztreonam/nacubactam, cefepima/zidebactam, cefepima/nacubactam, meropenem/xeruborbactam e cefiderocol, mostraron actividade fronte aos illados clínicos de Enterobacterales productores de dúas carbapenemasas. As encimas NDM xunto coa inactivación de porinas ou reguladores da bombas de expulsión limitan a actividade de cefepima/taniborbactam.[Resumen] Esta tesis doctoral analiza la actividad in vitro y mecanismos de resistencia a nuevos antibióticos mediante métodos moleculares, bioquímicos o estructurales, con el objetivo de optimizar su uso clínico. Los principales hallazgos incluyen: - La resistencia a imipenem/relebactam en aislados clínicos de K. pneumoniae productores de KPC se asocia con disrupción de OmpK36 y modificación de la enzima KPC. - Relebactam retrasa el desarrollo de resistencia y protege la selección de sustituciones en KPC, en comparación con imipenem en aislados clínicos de K. pneumoniae que producen KPC con mutaciones en el bucle Ω y generan resistencia a ceftazidima/avibactam. - Aztreonam/avibactam, cefepima/zidebactam, cefiderocol, meropenem/xeruborbactam y meropenem/nacubactam presentan actividad in vitro frente a los transformantes de E. coli TG1 que expresan las principales β-lactamasas de Enterobacterales. Además, la producción de β-lactamasas junto con la pérdida de porinas (E. coli HB4) o la combinación de dos carbapenemasas no afectó de manera importante a la actividad de aztreonam/avibactam, cefepima/zidebactam, cefiderocol y meropenem/nacubactam. - Aztreonam/avibactam, aztreonam/nacubactam, cefepima/zidebactam, cefepima/nacubactam, meropenem/xeruborbactam y cefiderocol, mostraron actividad frente a los aislados clínicos de Enterobacterales productores de dos carbapenemasas. Las enzimas NDM junto con la inactivación de porinas o de reguladores de bombas de expulsión limita la actividad de cefepima/taniborbactam.[Abstract] This doctoral thesis analyses the in vitro activity and mechanisms of resistance to new antibiotics by molecular, biochemical, or structural methods, with the aim of optimizing their clinical use. The main findings include: - Resistance to imipenem/relebactam in KPC-producing K. pneumoniae clinical isolates is associated with OmpK36 disruption and modification of the KPC enzyme. - Relebactam delays resistance development and prevents the selection of substitutions in KPC β-lactamase, compared to imipenem alone in clinical isolates of K. pneumoniae producing KPC enzymes with Ω-loop mutations, which generate resistance to ceftazidime/avibactam. - Aztreonam/avibactam, cefepime/zidebactam, cefiderocol, meropenem/xeruborbactam, and meropenem/nacubactam show in vitro activity against all E. coli TG1 transformants expressing the main β-lactamases of Enterobacterales. In addition, β-lactamase production together with porin loss (E. coli HB4) or the combination of two carbapenemases did not significantly affect the activity of aztreonam/avibactam, cefepime/zidebactam, cefiderocol, and meropenem/nacubactam. -Aztreonam/avibactam, aztreonam/nacubactam, cefepime/zidebactam, cefepime/nacubactam, meropenem/xeruborbactam, and cefiderocol, showed promising in vitro activity against clinical isolates of Enterobacterales producing two carbapenemase s. NDM-type enzymes together with inactivating mutations in porins or efflux pump regulators limit the activity of cefepime/taniborbactam.