Kwantitatieve onderzoek van antibiotische gevoeligheid van Neisseria gonorrhoeae met behulp van aggregaten ATP-gebruik commerciële testen en Live/Dead vlekken

Gonorroe is dat een seksueel overdraagbare infecties (SOA)¹. Neisseria gonorrhoeae (GC), een gram-negatieve bacterie diplococcal, is de verwekker van de ziekte. Symptomen van genitale infectie kunnen leiden tot pijn tijdens het plassen, gegeneraliseerde genitale pijn en urethrale kwijting. -Infectie is vaak asymptomatisch^2,3,4,5, en dit zorgt voor uitgebreide kolonisatie. Deze onbehandelde infecties zijn een belangrijke gezondheids-zorg, zoals ze het potentieel hebben om de transmissie van het organisme en dit kan leiden tot complicaties, zoals pelvic inflammatory disease (PID) en verspreid gonococcal infectie (DGI)⁶. Antibiotica-resistente gonorroe is een belangrijke volksgezondheid crisis en een toenemende sociaal-economische last⁷. Verminderde gevoeligheid voor cefalosporines heeft geresulteerd in behandeling regime verandering van een enkel antibioticum naar dual therapie, die azithromycine of doxycycline met ceftriaxone^{8 combineert}. De grotere mislukking van ceftriaxone en azithromycine^9,10, in combinatie met asymptomatische infecties, benadrukt de noodzaak voor het begrijpen van gonorroe behandeling mislukkingen.

De minimale remmende concentratie (MIC) test, met inbegrip van agar verdunning en disc diffusie proeven, is gebruikt als de standaard medische test voor het identificeren van de weerstand tegen een antibioticum. Het is echter onduidelijk of de MIC test bacteriële resistentie tegen antibiotica in vivo weerspiegelt. De vorming van bacteriële biofilms draagt bij tot het voortbestaan van de bacteriën in aanwezigheid van de bactericide concentraties van antibiotica: het testen van de MIC is niet in staat om te ontdekken dit effect¹¹. Omdat GC biofilms op mucosal oppervlakken^{12 vormen kan}, we veronderstellen dat antibiotica gevoeligheid binnen aggregaten zou verschillen van die in afzonderlijke GC gezien. Bovendien, hebben studies aangetoond dat drie variabele oppervlakte moleculen, Pili, dekking-geassocieerde proteïne (Opa fasen), en lipooligosaccharides (LOS), die tussen bacterie interacties regelen, tot verschillende formaat aggregaten^13, leiden ^{14 , 15}. de bijdrage van deze componenten tot resistentie tegen antibiotica is niet onderzocht vanwege het ontbreken van goede methoden.

Momenteel zijn er verschillende methoden voor het meten van biofilm uitroeiing. De meest gebruikte kwantitatieve methode is door het meten van de veranderingen in de biomassa met behulp van crystal violet kleuring van¹⁶. De methode vereist echter aanzienlijke experimentele manipulatie, die mogelijk fouten in experiment herhaald^{17 genereren kunt}. De live/dead kleuringstechniek gebruikt hier kunt visualisatie van levende en dode bacteriën en hun verdeling binnen de biofilm. Echter kan de structuur van de biofilm opleveren als een fysieke barrière die kleurstofpenetratie vermindert. Daarom, om te kwantificeren live/dode bacteriën binnen een groep, de kleuring is beperkt tot kleine biofilms of zijn voorloper-microcolonies of samenvoegingen. Andere methoden, met inbegrip van de agar verdunning en schijf diffusie proeven, kunnen niet voor het meten van de effecten van aggregatie. Te onderzoeken GC gevoeligheid binnen aggregatie na antibiotica blootstelling, een ideale methode zou moeten hebben zowel een kwantitatieve bepaling dat kan meten bacteriën leven en visualiseren van hun distributie.

De hier beschreven procedure combineert een ATP-benutting-meting en een leven/dood kleuring assay aan kwantitatief en visueel onderzoekt de GC gevoeligheid binnen aggregaten in aanwezigheid van antibiotica.