Potentiation of β-lactam antibiotics and β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations against MDR and XDR Pseudomonas aeruginosa using non-ribosomal tobramycin–cyclam conjugates
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVES: To develop a multifunctional adjuvant molecule that can rescue β-lactam antibiotics and β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations from resistance in carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa clinical isolates. METHODS: Preparation of adjuvant was guided by structure-activity relationships, following standard protocols. Susceptibility and chequerboard studies were assessed using serial 2-fold dilution assays. Toxicity was evaluated against porcine erythrocytes, human embryonic kidney (HEK293) cells and liver carcinoma (HepG2) cells via MTS assay. Preliminary in vivo efficacy was evaluated using a Galleria mellonella infection model. RESULTS: Conjugation of tobramycin and cyclam abrogates the ribosomal effects of tobramycin but confers a potent adjuvant property that restores full antibiotic activity of meropenem and aztreonam against carbapenem-resistant P. aeruginosa. Therapeutic levels of susceptibility, as determined by CLSI susceptibility breakpoints, were attained in several MDR clinical isolates, and time-kill assays revealed a synergistic dose-dependent pharmacodynamic relationship. A triple combination of the adjuvant with ceftazidime/avibactam (approved), aztreonam/avibactam (Phase III) and meropenem/avibactam enhances the efficacies of β-lactam/β-lactamase inhibitors against recalcitrant strains, suggesting rapid access of the combination to their periplasmic targets. The newly developed adjuvants, and their combinations, were non-haemolytic and non-cytotoxic, and preliminary in vivo evaluation in G. mellonella suggests therapeutic potential for the double and triple combinations. CONCLUSIONS: Non-ribosomal tobramycin-cyclam conjugate mitigates the effect of OprD/OprF porin loss in P. aeruginosa and potentiates β-lactam/β-lactamase inhibitors against carbapenem-resistant clinical isolates, highlighting the complexity of resistance to β-lactam antibiotics. Our strategy presents an avenue to further preserve the therapeutic utility of β-lactam antibiotics.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
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| 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 |
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