Cíl práce: Zhodnocení kinetických parametrů izolovaných širokospektrých beta-laktamáz a vyhodnocení jejich substrátové specifity. Materiál a metodika: Ve studii bylo použito 40 kmenů Escherichia coli s prokázanou produkcí širokospektrých beta-laktamáz (ESBL), jejichž typ byl určen pomocí polymerázové řetězové reakce a sekvencováním. Kmeny byly uloženy v bakteriologické sbírce na Ústavu mikrobiologie FN a LF UP v Olomouci a pocházely z klinického materiálu od pacientů z JIP Fakultní nemocnice Ostrava a Krajské nemocnice T. Bati ve Zlíně. Kmeny byly sbírány od hospitalizovaných pacientů v období jednoho roku (1. 1. 2009–31. 12. 2009). Izolované enzymy byly použity ke spektrofotometrickému měření specifických aktivit hydrolýzy antibiotik. Beta-laktamáza z šesti vybraných kmenů byla přečištěna a použita pro měření dalších kinetických parametrů. Výsledky: Měření specifických aktivit v lyzátech s částečně purifikovaným enzymem (širokospektrou beta-laktamázou CTX-M-15 ­nebo CTX-M-27) ukázalo, že nejlépe hydrolyzovaným antibiotikem byl cefazolin. Širokospektrá beta-laktamáza typu CTX-M-15 měla nejvyšší afinitu k cefoperazonu, nejvyšší katalytickou účinnost a vysokou hydrolytickou aktivitu k cefazolinu. Hodnoty kinetických parametrů přečištěných ESBL typu CTX-M-27 se mírně lišily mezi kmeny a vykazovaly vysokou afinitu k cefoperazonu a cefuroximu, vysokou hydrolytickou aktivitu pro cefazolin a silnou katalytickou účinnost k cefazolinu a cefotaximu. Závěry: Srovnání naměřených dat umožnilo vyhodnotit cefazolin jako nejlepší substrát pro použité ESBL. K cefazolinu vykazovaly studované enzymy velice silnou hydrolytickou aktivitu a katalytickou účinnost.

Objective: Evaluation of kinetic parameters isolated extended spectrum beta-lactamases and evaluation of their substrate specifities. Materials and methods: Fourty strains of Escherichia coli with evidence of producing extended spectrum beta-lactamases (ESBLs) and their designated type by polymerase chain reaction and sequencing was used in the study. Strains were stored in bacteriological collection at the Department of Microbiology Teaching Hospital and Palacký University and originated from clinical specimens of ICU, Faculty Hospital Ostrava and Regional Hospital of T. Bata patients. Strains were collected from hospitalized patients in one year (1. 1. 2009–31. 12. 2009). The isolated enzymes were used for spectrofotometric measurement of specific activities by hydrolysis of antibiotics. Beta-lactamases of the six selected strains were purified and used for the measurement of other kinetic parameters. Results: Measurement of specific activities in lysates with partially purified enzyme (beta-lactamases CTX-M-15 or CTX-M-27) showed that the best hydrolyzed antibiotic was cefazolin. Extended spectrum beta-lactamase-type CTX-M-15 had the highest affinity for cefoperazon, the highest catalytic efficiency and high hydrolytic efficiency against cefazolin. The values of kinetic parameters of purified type ESBLs CTX-M-27 was slightly different between strains and showed a high efficiency against cefoperazone and cefuroxime, high hydrolytic activity against cefazolin and strong catalytic effeciency against cefazolin and cefotaxime. Conclusion: Comparison of the measured data enabled to evaluate cefazolin as the best substrate for used ESBLs. The studied enzymes showed very strong hydrolytic activity and catalytic efficiency against cefazolin.

Ústav mikrobiologie LF UP Olomouc

Substrate specificity of extended spectrum beta-lactamases CTX-M isolated from intensive care pacients in Faculty Hospital in Ostrava and in Regional Hospital T. Baťa in Zlín

Lit.: 20