Evolved Aztreonam Resistance Is Multifactorial and Can Produce Hypervirulence in <i>Pseudomonas aeruginosa</i>
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT While much attention has been focused on acquired antibiotic resistance genes, chromosomal mutations may be most important in chronic infections where isolated, persistently infecting lineages experience repeated antibiotic exposure. Here, we used experimental evolution and whole-genome sequencing to investigate chromosomally encoded mutations causing aztreonam resistance in Pseudomonas aeruginosa and characterized the secondary consequences of resistance development. We identified 19 recurrently mutated genes associated with aztreonam resistance. The most frequently observed mutations affected negative transcriptional regulators of the mexAB-oprM efflux system and the target of aztreonam, ftsI . While individual mutations conferred modest resistance gains, high-level resistance (1,024 µg/ml) was achieved through the accumulation of multiple variants. Despite being largely stable when strains were passaged in the absence of antibiotics, aztreonam resistance was associated with decreased in vitro growth rates, indicating an associated fitness cost. In some instances, evolved aztreonam-resistant strains exhibited increased resistance to structurally unrelated antipseudomonal antibiotics. Surprisingly, strains carrying evolved mutations which affected negative regulators of mexAB-oprM ( mexR and nalD ) demonstrated enhanced virulence in a murine pneumonia infection model. Mutations in these genes, and other genes that we associated with aztreonam resistance, were common in P. aeruginosa isolates from chronically infected patients with cystic fibrosis. These findings illuminate mechanisms of P. aeruginosa aztreonam resistance and raise the possibility that antibiotic treatment could inadvertently select for hypervirulence phenotypes. IMPORTANCE Inhaled aztreonam is a relatively new antibiotic which is being increasingly used to treat cystic fibrosis patients with Pseudomonas aeruginosa airway infections. As for all antimicrobial agents, bacteria can evolve resistance that decreases the effectiveness of the drug; however, the mechanisms and consequences of aztreonam resistance are incompletely understood. Here, using experimental evolution, we have cataloged spontaneous mutations conferring aztreonam resistance and have explored their effects. We found that a diverse collection of genes contributes to aztreonam resistance, each with a small but cumulative effect. Surprisingly, we found that selection for aztreonam resistance mutations could confer increased resistance to other antibiotics and promote hypervirulence in a mouse infection model. Our study reveals inherent mechanisms of aztreonam resistance and indicates that aztreonam exposure can have unintended secondary effects.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».