Antimicrobial Resistance and Virulence: a Successful or Deleterious Association in the Bacterial World?

Abstract

SUMMARY Hosts and bacteria have coevolved over millions of years, during which pathogenic bacteria have modified their virulence mechanisms to adapt to host defense systems. Although the spread of pathogens has been hindered by the discovery and widespread use of antimicrobial agents, antimicrobial resistance has increased globally. The emergence of resistant bacteria has accelerated in recent years, mainly as a result of increased selective pressure. However, although antimicrobial resistance and bacterial virulence have developed on different timescales, they share some common characteristics. This review considers how bacterial virulence and fitness are affected by antibiotic resistance and also how the relationship between virulence and resistance is affected by different genetic mechanisms (e.g., coselection and compensatory mutations) and by the most prevalent global responses. The interplay between these factors and the associated biological costs depend on four main factors: the bacterial species involved, virulence and resistance mechanisms, the ecological niche, and the host. The development of new strategies involving new antimicrobials or nonantimicrobial compounds and of novel diagnostic methods that focus on high-risk clones and rapid tests to detect virulence markers may help to resolve the increasing problem of the association between virulence and resistance, which is becoming more beneficial for pathogenic bacteria.

Sensibilidad antibiótica de bacterias obtenidas de queratitis e infecciones intraoculares en la Fundación Oftalmológica de Santander (FOSCAL), Floridablanca, Colombia

“…El uso muy difundido, y muchas veces inapropiado, de los antibióticos en muchas partes del mundo (tanto en medicina humana como veterinaria) ha llevado a que ocurra el fenómeno de "presión selectiva" sobre las bacterias, es decir, las cepas que adquieren resistencia sobreviven y se reproducen, incrementándose así el porcentaje de microorganismos resistentes (1,2).…”

Genetic diversity of extraintestinal Escherichia coli strains producers of β-lactamases TEM, SHV and CTX-M associated with health-care

“…Se han reportado seis grupos principales en la CTX-M: bla CTX-M-1 , bla CTX-M-2 , bla CTX-M-8 , bla CT-XM-9 , bla CTX-M-25 y bla CTX-M-45 ; bla CTX-M-15 ha sido el de mayor diseminación, con un comportamiento pandémico. En los últimos años, se ha reportado en Argentina, Bolivia, Colombia, Perú y Venezuela (24-29) la presencia de otras variantes: bla CTX-M-2 , bla CTX-M-8 y bla CTX-M-9 (variente bla CTX-M-65 ), además de la asociación con bla SHV y bla TEM , y la resistencia simultánea a otros grupos de antimicrobianos en aislamientos provenientes de hospitales y de la comunidad (8)(9)30). Dichos hallazgos coinciden con los de la presente investigación, en la cual se evidenció un predominio de aislamientos productores de bla CTX-M-8 , bla CTX-M-2 y bla CTX-M-15 , a pesar del número reducido de cepas no relacionadas a nivel clonal que se analizaron.…”

“…Por el contrario, Johnson,et al (21), determinaron la existencia de una relación inversamente proporcional entre el número de factores de virulencia y la presencia de genes de resistencia en cepas de E. coli de filogrupos diferentes. Es probable que la coexistencia de factores determinantes de virulencia y de mecanismos de resistencia en cepas de E. coli sea el resultado de un proceso de evolución gradual concertada; además, la asociación de estas características depende del nicho ecológico, la presión selectiva del ambiente, las características bacterianas en diferentes regiones geográficas y de la reacción del sistema inmunitario del huésped sensible (2,8,44).…”

“…La relación entre los genes que median la resistencia antimicrobiana, los grupos filogenéticos y la presencia de factores determinantes de virulencia como indicadores de patogenia es controversial (2,8). No obstante, Lee,et al (9), encontraron una estrecha relación entre los genes involucrados en el transporte del hierro (iutA), la supervivencia en el suero (traT) y la presencia de CTX-M-1 y CTX-M-9 en aislamientos de E. coli extraintestinales del grupo B2.…”

Assessment the Effects of Low Power Laser Light on Some Virulent Factors of Klebsiella pneumoniae Isolated from Respiratory Tract Infections

“…Whereas the exposed isolate showed changing the sensitivity for (MEC) to resistance in the last 3 passages, resistant bacteria generations was associated in most cases, either directly or indirectly with decreased virulence and fitness, genetic events also associated with the evolution of pathogen on virulence and fitness costs, in gramnegative, β-lactamases production was the most prevalent mechanism of β-lactam resistance, followed by permeability alterations, with extrusion by efflux pumps, and lesser extent penicillin binding protein (PBP) alterations as (Alejandro et al, 2013) reported, thus we suggested that the plotted of pathogenic K. pneumoniae to laser may make cell wall/cell membrane alteration. Whereas the gradual changing from resist of (SAM) to sensitive in 3rd, 4th and 5th, and 6th (Table 5).…”