Kliniska användandet av antibiotika är under ett allt större hot då bakterier har utvecklat resistens mot många klasser av antibiotika som används i sjukvården. Resistensgener hos bakterier finns kromosomalt eller burna av plasmider som kan förvärvas från andra bakterier. Spridning av resistens mot β-laktamantibiotika är oroande hos Enterobacteriaceae där inte många antibiotikaalternativ finns. Några plasmidburna β-laktamaser med ett utökat spektrum (ESBL) har blivit vanligare. Syftet med studien var jämförelse och utvärdering av tre kommersiella kromogena medier (CHROMagar™ C3GR, Chromatic™ ESBL+AmpC och CHROMagar™ mSuperCARBA™) selektiva för ESBL-producenter och jämföra dessa mot nuvarande metod (selektivt medium för gramnegativa bakterier och antibiotikadiskar). Kända stammar (11 st) med ESBLA / ESBLM tillväxte på C3GR och ESBL+AmpC men tendens till starkare tillväxt fanns på ESBL+AmpC. mSuperCARBA™ detekterade samtliga (14 st) karbapenemresistenta stammar. Vid jämförelse av 85 kliniska prov som analyserades med nuvarande metod för detektion av ESBL-producerande bakterier, och kromogena medier detekterades alla nio positiva för ESBLA på C3GR och ESBL+AmpC. Två ESBLM-producenter detekterades med säkerhet på ESBL+AmpC men ej på C3GR. Bland de negativa proverna gav 11växt på C3GR och sju på ESBL+AmpC, dessa innehöll bakterier som hade minskad cefalosporin-känslighet men ej klassificerades som ESBL-producerande. mSuperCARBA™ detekterade ESBLCARBA-producenter bättre än nuvarande metod som missade vissa. Slutsats från studien blev att ESBL+AmpC gav bättre tillväxt och selekterade bort fler arter och isolat som bar på minskad känslighet mot cefalosporiner men ej klassificerades som ESBL-producerande. Användning av medierna ESBL+AmpC och mSuperCARBA i kombination som ersättning för nuvarande metod innebär ökad känslighet och förenklad avläsning. / The clinical use of antibiotics is becoming less successful as bacteria have developed resistance to many antibiotics used in health care. Resistance genes in bacteria are chromosomal or carried by plasmids that can be acquired from other bacteria. The resistance to β-lactam antibiotics is particularly worrying in Enterobacteriaceae where there are few options available for treatment. Some plasmid-encoded β-lactamases with extended spectrum (ESBLs) have become common. The aim of the study was to compare and evaluate three commercial chromogenic media (CHROMagar™ C3GR, Chromatic™ ESBL+AmpC and CHROMagar™ mSuperCARBA™) selective for ESBL-producing bacteria and comparing them to the current method using selective medium for gram negative bacteria and antibiotic disks. All known ESBL-producing strains tested (11) with ESBLA or ESBLM grew on C3GR and ESBL+AmpC but there was a tendency towards stronger growth on ESBL+AmpC. mSuperCARBA™ detected all tested (14) carbapenem-resistant strains. In an analysis of 85 clinical samples, the chromogenic media detected all positive ESBLA producers, both C3GR and ESBL+AmpC. Two positive ESBLM producerswere detected by ESBL+AmpC with certainty but not on C3GR. Among the negative samples 11 gave growth on C3GR and seven on ESBL+AmpC. These bacteria had a slightly decreased cephalosporin sensitivity but were not classified as ESBL producers. mSuperCARBA™ detected ESBLCARBA producers better than the current method. The conclusion was that ESBL+AmpC gave better growth and was more selective against species and isolates carrying reduced susceptibility to cephalosporines, without being ESBL producing. ESBL+AmpC and mSuperCARBA™ could be used together for detecting the ESBL producing bacteria to increase sensibility.

Darbo tikslas: susintetinti 3-amino rodanino pagrindą turinčius junginius ir nustatyti jų antimikrobinį aktyvumą. Uždaviniai: 1) Sintezuoti 3-amiono-2-tiokso-4-tiazolidinono darinius; 2) Įvertinti gautų junginių antimikrobinį aktyvumą, naudojant in silico PASS online. 3) Įvertinti gautų junginių antimikrobinį aktyvumą in vitro standžioje terpėje; 4) Susieti junginių struktūrą su antimikrobiniu aktyvumu. Tyrimo metodai: sintetintų junginių antimikrobinis poveikis buvo prognozuojamas „PASS online“ programos pagalba. Antimikrobinis aktyvumas tirtas in vitro, naudojant Miulerio – Hintono agarą. Atlikti ESC tyrimai junginių grynumui nustatyti ir FT-IR tyrimai junginių struktūrai patvirtinti. Tyrimo rezultatai: 3-aminorodanino pagrindu buvo sintetinti 7 junginiai, turintys Šifo bazės struktūrą ir 1 turintis azetidino funkcinę grupę. Atlikti junginių lydymosi temperatūros nustatymo tyrimai, grynumas nustatytas naudojant ESC, junginių struktūra patvirtinta naudojant FTIR metodiką. PASS online programos pagalba buvo nustatyta, kad dauguma junginių turį potencialų antimikrobinį poveikį. Antimikrobinio poveikio in vitro tyrimo metu buvo nustatyta, kad plačiausią poveikį turi junginys VS-3, turintis p-chlorbenzaldehido pakaitą, ir VS-2, turintis p-brombenzaldehido pakaitą. Taip pat nustatyta, kad ribotu antimikrobiniu aktyvumu pasižymėjo junginiai VS-6, VS-7, VS-8. Įterpus azetidino struktūrą į VS-1 junginį, aktyvumas padidėjo Candida grybelių atžvilgiu. Išvados: iš sintetintų junginių... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of the research: Synthesis of 3-aminorhodanine derivatives, antimicrobial evaluation. Methods: Antimicrobial activity of synthesized 3-aminorhodanine derivatives was predicted with the help of PASS online program. Factual antimicrobial activity of compounds was determined using in vitro agar method. The purity and structure of compounds was analyzed with ESC and FT-IR methods accordingly. Results: 7 Schiff base derivatives and one azetidine compound were synthesized on the base of 3-aminorhodonine. The melting points were identified, the purity of compounds were determined using ESC, the compound structure was identified using FTIR. Analyzing the compounds with PASS online showed that most of the compounds possess the potential of antimicrobial activity. In vitro antimicrobial studies showed that the widest spectrum of activity was possessed by compound VS-3, which had the 4-chlorbenzaldehyde moiety, and VS-2 with 4-bromobenzaldehyde moiety. Compounds VS-6, VS-7 and VS-8 showed limited antimicrobial activity. Modifying VS-1 structure by adding an azotidine moiety increased the drugs effect on Candida fungi family. Conclusion: amongst all the synthesized compounds 3-(4-chlorophenyl)methyleneamino]-2-thioxo-thiazolidin-4-one and 3-(4-bromphenyl)methyleneamino]-2-thioxo-thiazolidin-4-one showed most antimicrobial promise.

<p>Förekomsten av Extended Spectrum β-Lactamases (ESBL) och Vancomycinresistenta enterokocker (VRE) har ökat hos gramnegativa bakterier under de senaste åren. Måsfåglar kan användas som biologiska indikatorer för att se prevalensen av antibiotikaresistens i naturen, vilken sedan kan jämföras med den hos humana populationer.</p><p>Syftet var att med odling av fekalprover på selekterande och differentierande agarplattor analysera det allmänna resistensläget hos <em>Escherichia coli</em> samt analysera förekomst av Extended Spectrum β-Lactamases hos enterobakterier och Vancomycinresistenta enterokocker i 300 prover från måsar på Irland. För att artbestämma bakterierna utfördes även biokemiska analyser.</p><p>Den allmänna resistensen analyserades med diskdiffusionstest på Muller-Hintonagarplattor. <em>E. coli</em> användes som indikatorart. För analys av ESBL-isolat och VRE odlades fekalproverna i selekterande anrikningsbuljong och på selekterande och differentierande agarplattor. Isolaten fenotypades med hjälp av biokemiska tester. För verifiering av ESBL-isolat utfördes synergitest med klavulansyra.</p><p>Låg allmänresistens erhölls för <em>E. coli.</em> Två isolat var resistenta mot båda β-laktamantibiotika ampicillin och cefadroxil. Tjugo stycken ESBL-producerande isolat erhölls. <em>E. coli</em> var den vanligaste förekommande ESBL-producerande bakteriearten i analyserade prover. Fem enterokockisolat med resistens mot Vancomycin och Aztreonam erhölls. Slutsatsen är att analysen av dessa 300 prover visar att det allmänna antibiotikaresistensläget är lågt samt att ESBL och eventuellt VRE förekommer hos måsfåglar på Irland. </p>

Förekomsten av Extended Spectrum β-Lactamases (ESBL) och Vancomycinresistenta enterokocker (VRE) har ökat hos gramnegativa bakterier under de senaste åren. Måsfåglar kan användas som biologiska indikatorer för att se prevalensen av antibiotikaresistens i naturen, vilken sedan kan jämföras med den hos humana populationer. Syftet var att med odling av fekalprover på selekterande och differentierande agarplattor analysera det allmänna resistensläget hos Escherichia coli samt analysera förekomst av Extended Spectrum β-Lactamases hos enterobakterier och Vancomycinresistenta enterokocker i 300 prover från måsar på Irland. För att artbestämma bakterierna utfördes även biokemiska analyser. Den allmänna resistensen analyserades med diskdiffusionstest på Muller-Hintonagarplattor. E. coli användes som indikatorart. För analys av ESBL-isolat och VRE odlades fekalproverna i selekterande anrikningsbuljong och på selekterande och differentierande agarplattor. Isolaten fenotypades med hjälp av biokemiska tester. För verifiering av ESBL-isolat utfördes synergitest med klavulansyra. Låg allmänresistens erhölls för E. coli. Två isolat var resistenta mot båda β-laktamantibiotika ampicillin och cefadroxil. Tjugo stycken ESBL-producerande isolat erhölls. E. coli var den vanligaste förekommande ESBL-producerande bakteriearten i analyserade prover. Fem enterokockisolat med resistens mot Vancomycin och Aztreonam erhölls. Slutsatsen är att analysen av dessa 300 prover visar att det allmänna antibiotikaresistensläget är lågt samt att ESBL och eventuellt VRE förekommer hos måsfåglar på Irland.

Introduktion Antibiotikaresistens är ett globalt växande problem. Till gruppen β-laktamantibiotika hör piperacillin-tazobaktam och cefotaxim som båda verkar genom att försvaga cellväggen med kovalenta bindningar till peptidoglykanlagret som lyserar cellen. E. coli och K. pneumoniae tillhör gruppen Enterobacteriaceae, som är en del av den humana tarmfloran och ofta förekommande vid urinvägsinfektion och sepsis. Utvidgat Spektrum β-Laktamas (ESBL) är ett enzym som finns hos Enterobacteriaceae och som hydrolyserar β-laktamantibiotika. Matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) är en kvalitativ analysteknik för detektion av kemiska föreningar i avseende på massa och laddning. Kännedom om antibiotikametaboliters molekylvikt vid hydrolys möjliggör detektion. Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) är en högsensitiv kvantifieringsmetod som separerar molekyler i avseende på polaritet för vidare detektion i avseende på massa och laddning. Syfte Syftet med denna studie var att vidareutveckla en snabb och effektiv metod för att påvisa nedbrytning av piperacillin-tazobaktam och cefotaxim i blodplasma med LC-MS/MS. Material och Metod Tiofaldigt sjunkande koncentrationer av piperacillin-tazobaktam från 2000 till 2 µg/ml, och cefotaxim med koncentrationerna 500 till 0,5 µg/ml analyserades med MALDI-TOF MS, dels intakt men även med bakterierna E. coli och K. pneumoniae med uttryck av olika resistensmekanismer. Vid optimerade koncentrationer spikades plasmaprover med nedbrutet antibiotika som sedan kvantifierades med LC-MS/MS. Resultat Lägsta detektionsgräns med MALDI-TOF MS för intakt och hydrolyserat piperacillin-tazobaktam var 20/2,5 µg/ml. För cefotaxim var lägsta gränsen 5 µg/ml. Med kliniskt relevanta blodkoncentrationer gick hydrolys inte att detektera för. Med tre bakteriekolonier/50 µl kunde dock hydrolys detekteras och kvantifieras med LC-MS/MS. Slutsats Detektion av β-laktamantibiotika är möjligt med både MALDI-TOF MS och LC-MS/MS. För att påvisa hydrolys krävdes större mängder bakterier än förväntat med LC-MS/MS. / Introduction Antibiotic resistance is a global growing problem. Piperacillin-tazobactam and cefotaxime are parts of the group β-lactam antibiotics. The common feature is to inhibit the cell wall synthesis by covalent bindings to the peptidoglycan layer and thereby causing lysis of the bacterial cell. E. coli and K. pneumoniae are members of the Enterobacteriaceae which is a part of the human normal flora but also are commonly associated with urinary tract infections which sometimes develops into to sepsis. Extended Spectrum β-Lactamases (ESBLs) are enzymes with hydrolytic abilities acting on β-lactam antibiotics, expressed by Enterobacteriaceae. The qualitative, Matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) can be used to detect chemical compounds in the ratio of mass to charge in accordance to their molecular weight. Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry (LC-MS/MS) is a highly sensitive two-step method of quantification which first separate molecules by their polarity attraction force and then by the ratio of mass to charge. Aim The aim of this study was to develop a fast and efficient method to determine degradation of piperacillin-tazobactam and cefotaxime in blood plasma by LC-MS/MS. Method Tenfold dilution of piperacillin-tazobactam in concentrations of 2000 to 2 µg/ml, and cefotaxime in concentrations of 500 to 0,5 µg/ml where analyzed by MALDI-TOF MS, intact and also with the bacteria E. coli and K. pneumoniae with different expression of antibiotic resistance. Optimized concentrations where fixed in blood plasma and then quantified by LC-MS/MS. Result The detection limit by using MALDI TOF MS of hydrolyzed as well as non-hydrolyzed piperacillin-tazobactam was 20/2,5 µg/ml. The detection limit in cefotaxime was 5 µg/ml. Hydrolysis could not be detected in clinically fixed blood concentrations. Detection and quantification of hydrolysis by LC-MS/MS was possible in a concentration of three bacteria colonies/50 µl. Conclusion It is possible to detect hydrolysis in both MALDI TOF MS and LC-MS/MS. A larger amount of bacteria than expected was needed to demonstrate hydrolysis In LC-MS/MS.