Joo, Eun-Jeong;Kim, Sun Ju;Baek, Misuk;Choi, Yujin;Seo, Jungyu;Yeom, Joon-Sup;Ko, Kwan Soo
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제28권7호
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pp.1178-1184
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2018
The spread of antibiotic-resistant Enterobacteriaceae in the community is one of the main challenges for antibiotic treatment of community-onset infections. We evaluated the microbiological and molecular characteristics of stool samples from adults with comprehensive health examinations. Of 109 fecal samples, bacterial growth was observed in 86 samples and 61 gram-negative bacterial isolates were identified, of which 45 were Escherichia coli isolates (73.8%). Two isolates of Raoultella showed imipenem resistance, and both E. coli and Citrobacter freundii showed intermediate resistance to imipenem. Colistin resistance was identified in isolates of Klebsiella variicola and Salmonella subterranean, but no isolates carried mcr-1. As for E. coli genotypes, 35 sequence types were identified. $bla_{TEM-1}$, $bla_{TEM-30}$, and $bla_{CTX-M}$ were identified in 15, 1, and 4 E. coli isolates, respectively. In addition, all four Klebsiella pneumoniae isolates carried $bla_{SHV}$. Many genotypes that have been identified in isolates causing human infections were found in isolates in this study. There is a need to control the rise and spread of antibiotic-resistant pathogens by fecal carriage.
Cefixime is an orally absorbed cephalosporin with a broad spectrum of activity against Gram-negative bacteria and is highly resistant to beta-lactamase degradation. The purpose of the present study was to evaluate the bioequivalence of two cefixime capsules, Suprax capsule (Dong-A Pharmaceutical Co., reference drug) and Alpha-Cefixime capsule (Alpha Pharmaceutical Co., test drug), according to the guidelines of Korea Food and Drug Administration (KFDA). Twenty-four normal subjects, $23.5{\pm}3.72$ years in age and $68.3{\pm}8.89$ kg in body weight, were divided into two groups and a randomized $2{\times}2$ cross-over study was employed. There was one week washout period between the doses. After one capsule containing 100 mg of cefixime was orally administered, plasma was taken at predetermined time intervals and the concentrations of cefixime in plasma were determined using HPLC with UV detector. The pharmacokinetic parameters such as $AUC_{t}$, $C_{max}$ and $T_{max}$ were calculated and ANOVA test was utilized for the statistical analysis of the parameters. The results showed that the differences in $AUC_{t}$, $C_{max}$ and $T_{max}$ between two products were -3.91%, -2.23% and -3.18%, respectively, when calculated against the reference drug. The 90% confidence intervals using logarithmically transformed data were within the acceptance range of $log0.8{\leq}{\delta}{\leq}log1.25$ (e.g., $log0.8786{\leq}{\delta}{\leq}log1.0523$ and $log0.8889{\leq}{\delta}{\leq}log1.0512$ for $AUC_{t}$ and $C_{max}$, respectively). The 90% confidence intervals using untransformed data was within ${\pm}20%$(e.g., $-10.37%{\leq}{\delta}{\leq}6.73%$ for $T_{max}$). All parameters met the criteria of KFDA for bioequivalence, indicating that Alpha-Cefixime capsule (Alpha Pharmaceutical Co.) is bioequivalent to Suprax capsule (Dong-A Pharmaceutical Co.).
To detect the virulence genes (invA and spvC) and antimicrobial resistance genes, polymerase chain reaction (PCR) was carried out using total 67 strains of S. Schwarzengrund isolated from pigs. As results, invA was detected from all 67 strains of S. Schwarzengrund, however, spvC was not at all. All 12 strains with ampicillin resistance, 15 strains with chloramphenicol resistance, 9 strains with kanamycin resistance, 1 strain with sulfamethoxazole/trimethoprim resistance, and 66 (98.5%) of 67 strains with tetracycline resistance carried TEM (${\beta}$-lactamase $bla_{TEM}$), cmlA (nonenzymatic chloramphenicol resistance), aphA1-Iab (aminoglycoside phosphotransferase), sulII (dihydropteroate synthase), and tetA (class A tetracycline resistance), respectively. All 63 strains with streptomycin resistance carried 3 aminoglycoside resistance genes, including aadA (aminoglycoside adenyltransferase), strA, and strB (streptomycin phosphotransferase). With respect to prevalence of antibiotic resistance genes occurred in S. Schwarzengrund, genes for strB (46.0%); strA and strB (30.2%); aadA, strA, and strB (9.5%); strA (7.9%); aadA and strB (3.2%); and aadA (3.2%) were detected by PCR.
Kim, Jun-Seob;Cho, Da-Hyeong;Park, Myeongseo;Chung, Woo-Jae;Shin, Dongwoo;Ko, Kwan Soo;Kweon, Dae-Hyuk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제26권2호
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pp.394-401
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2016
Recently, the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) system, a genome editing technology, was shown to be versatile in treating several antibiotic-resistant bacteria. In the present study, we applied the CRISPR/Cas9 technology to kill extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli. ESBL bacteria are mostly multidrug resistant (MDR), and have plasmid-mediated antibiotic resistance genes that can be easily transferred to other members of the bacterial community by horizontal gene transfer. To restore sensitivity to antibiotics in these bacteria, we searched for a CRISPR/Cas9 target sequence that was conserved among >1,000 ESBL mutants. There was only one target sequence for each TEM- and SHV-type ESBL, with each of these sequences found in ~200 ESBL strains of each type. Furthermore, we showed that these target sequences can be exploited to re-sensitize MDR cells in which resistance is mediated by genes that are not the target of the CRISPR/Cas9 system, but by genes that are present on the same plasmid as target genes. We believe our Re-Sensitization to Antibiotics from Resistance (ReSAFR) technology, which enhances the practical value of the CRISPR/Cas9 system, will be an effective method of treatment against plasmid-carrying MDR bacteria.
Cephradine is an orally absorbed cephalosporin with a broad spectrum of activity against gram-positive and gram-negative bacteria and is highly resistant to beta-lactamase degradation. The purpose of the present study was to evaluate the bioequivalence of two cephradine capules, Cephradine capsule (Donggu Pharmaceutical Co., reference drug) and Cephradine capsule (Shinpoong Pharmaceutical Co., test drug), according to the guidelines of Korea Food and Drug Administration. Twenty-six normal volunteers, 24.6 $\pm$ 3.70 years in age and 62.4 $\pm$ 8.99 kg in body weight, were divided into two groups and a randomized 2 $\times$ 2 cross-over study was employed. After one capsule containing 250 mg of cephrdine was orally administered, blood was taken at predetermined time intervals and the concentrations of cephrdine in serum were determined using HPLC with UV detector. The pharmacokinetic parameters such as AU $C_{t}$ to $C_{max}$ and $T_{max}$ were calculated and ANOVA test was utilized for the statistical analysis of the parameters. The results showed that the differences in AUCt, $C_{max}$ and $T_{max}$ between two products were 2.89%, 1.05% and 1.06%, respectively, when calculated against the reference drug. The 90% confidence intervals were within log0.8 $\leq$$\delta$$\leq$ log1.25 (e.g., log0.9803 $\leq$$\delta$$\leq$ log1.0734 and log0.9674 $\leq$$\delta$$\leq$ log1.220 for AU $C_{t}$, and $C_{max}$, respectively). Two parameters met the criteria of KFDA for bioequivalence, indicating that Cephradine capsules (Shinpoong Pharmaceutical Co.) is bioequivalent to Cephradine capsules (Donggu Pharmaceutical Co.).o.).o.).).o.).
Cefixime is an orally absorbed 3rd generation cephalosporin with a broad spectrum of activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria and is highly resistant to $\beta-lactamase$ degradation. This study was carried out to evaluate the bioavailability of a new test drug of cefixime (100 mg/capsule) relative to the reference drug. The bioavailability was conducted on 20 healthy volunteers who received a single dose (400 mg) of the test and the reference drugs in the fasting state, in a randomized balanced 2-way crossover design. After dosing, serial blood samples were collected for a period of 12 hours. Plasma was analyzed for cefixime by a sensitive and validated HPLC assay. The major pharmacokinetic parameters $(AUC_{0-12hr},\;C_{max},\;T_{max})$ were calculated from the plasma concentration-time data of each volunteer. The $AUC_{0-12hr},\;C_{max}\;and\;T_{max}$ of the test drug were $36.91\pm11.85\;{\mu}g{\cdot}hr/ml,\;5.47\pm1.61\;{\mu}g/ml,\;and\;4.00\pm0.65\;hr,$ respectively, and those of the reference drug were $34.08\pm8.81\;{\mu}g{\cdot}hr/ml,\;5.25\pm1.40\;{\mu}g/ml,\;and\;4.20\pm0.62\;hr$, respectively. Mean differences of those parameters were 8.32, 4.29, and $4.76\%$, respectively, and the least significant differences at $\alpha$=0.05 for $AUC_{0-12hr},\;C_{max},\;T_{max}$ were 16.02, 13.78, and $11.76\%$, respectively. In conclusion, the test drug was bioequivalent with the reference drug.
Yap, Polly Soo Xi;Krishnan, Thiba;Chan, Kok-Gan;Lim, Swee Hua Erin
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제25권8호
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pp.1299-1306
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2015
This study aims to investigate the mechanism of action of the cinnamon bark essential oil (CB), when used singly and also in combination with piperacillin, for its antimicrobial and synergistic activity against beta-lactamase TEM-1 plasmid-conferred Escherichia coli J53 R1. Viable count of bacteria for this combination of essential oil and antibiotic showed a complete killing profile at 20 h and further confirmed its synergistic effect by reducing the bacteria cell numbers. Analysis on the stability of treated cultures for cell membrane permeability by CB when tested against sodium dodecyl sulfate revealed that the bacterial cell membrane was disrupted by the essential oil. Scanning electron microscopy observation and bacterial surface charge measurement also revealed that CB causes irreversible membrane damage and reduces the bacterial surface charge. In addition, bioluminescence expression of Escherichia coli [pSB1075] and E. coli [pSB401] by CB showed reduction, indicating the possibility of the presence of quorum sensing (QS) inhibitors. Gas-chromatography and mass spectrometry of the essential oil of Cinnamomum verum showed that trans-cinnamaldehyde (72.81%), benzyl alcohol (12.5%), and eugenol (6.57%) were the major components in the essential oil. From this study, CB has the potential to reverse E. coli J53 R1 resistance to piperacillin through two pathways; modification in the permeability of the outer membrane or bacterial QS inhibition.
Musa, Dickson A.;Aremu, Kolawole H.;Ajayi, Abraham;Smith, Stella I.
한국미생물·생명공학회지
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제48권2호
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pp.230-235
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2020
The global evolution of antibiotic resistance has threatened the efficacy of available treatment options with ravaging impacts observed in developing countries. As a result, investigations into the prevalence of antibiotic resistance and the role of plasmids are crucial. In this study, we investigated the presence and distribution of blaTEM and gyrA genes, plasmid profiles, and the antimicrobial susceptibility pattern of Salmonella strains isolated from raw meat and stool sources across Niger State, Nigeria. Ninety-eight samples, comprising 72 raw meat and 26 stool samples, were screened for Salmonella spp. The antimicrobial susceptibility of Salmonella isolates to 10 commonly used antimicrobial agents was determined using the KirbyBauer disc diffusion method. Isolates were further analyzed for plasmids, in addition to PCR amplification of beta-lactamase (blaTEM) and gyrA genes. A total of 31 Salmonella spp. were isolated, with 22 from raw meat (70.97%) and 9 from stool (29.03%). Salmonella spp. with multiple resistance patterns to ceftazidime, cefuroxime, ceftriaxone, erythromycin, ampicillin, cloxacillin, and gentamicin were detected. Ofloxacin and ciprofloxacin were found to be the most effective among the antibiotics tested, with 67.7% and 93.5% susceptible isolates, respectively. Nine (29.03%) isolates harbored plasmids with molecular sizes ranging between 6557 bp and 23137 bp. PCR amplification of gyrA was detected in 1 (3.23%) of the 31 isolates while 28 isolates (90.32%) were positive for blaTEM. This study shows the incidence of antibiotic resistance in Salmonella isolates and the possible role of plasmids; it also highlights the prevalence of ampicillin resistance in this local population.
Kim, Yong Hoon;Joo, In Sun;Kim, Yoon Jeong;Oh, Mi Hyun;Cho, Joon Il;Han, Min Kyong;Kim, Soon Han;Moon, Tae Wha;Park, Kun Sang
한국식품위생안전성학회지
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제29권1호
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pp.47-52
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2014
This study was performed to evaluate antimicrobial resistance of food-borne pathogens isolated from retail meat in Korea. A total of 157 samples of beef, pork, and chicken were collected and analyzed for E. coli, Salmonella, Campylobacter. Resistances to tetracycline were declined in accord with reduced usage of tetracycline in live stock production. E. coli stains from chicken meat had higher multi-drug resistance ratio than strains from other meat. One extended spectrum beta lactamase (ESBL) producing E. coli and two ESBL producing Salmonella were identified in this study. ESBL producing Salmonella strains were confirmed to carry CTX-M-1 type genes.
A 33-year-old woman visited the emergency department presenting with fever and dyspnea. She was pregnant with gestational age of 31 weeks and 6 days. She had dysuria for 7 days, and fever and dyspnea for 1 day. The vital signs were as follows: blood pressure 110/70 mmHg, heart rate 118 beats/minute, respiratory rate 28/minute, body temperature $38.7^{\circ}C$, and oxygen saturation by pulse oximetry 84% during inhalation of 5 liters of oxygen by nasal prongs. Crackles were heard over both lung fields. There were no signs of uterine contractions. Chest X-ray and chest computed tomography scan showed multiple consolidations and air bronchograms in both lungs. According to urinalysis, there was pyuria and microscopic hematuria. She was diagnosed with community-acquired pneumonia and urinary tract infection (UTI) that progressed to severe sepsis and acute respiratory failure. We found extended-spectrum beta-lactamase producing Escherichia coli in the blood culture and methicillin-resistant Staphylococcus aureus in the sputum culture. The patient was transferred to the intensive care unit with administration of antibiotics and supplementation of high-flow oxygen. On hospital day 2, hypoxemia was aggravated. She underwent endotracheal intubation and mechanical ventilation. After 3 hours, fetal distress was suspected. Under 100% fraction of inspired oxygen, her oxygen partial pressure was 87 mmHg in the arterial blood. She developed acute kidney injury and thrombocytopenia. We diagnosed her with multi-organ failure due to severe sepsis. After an emergent cesarean section, pneumonia, UTI, and other organ failures gradually recovered. The patient and baby were discharged soon thereafter.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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