Kinetoplastidlerin aminoglikozide duyarlılıkları: rRNA geninin küçük alt birinin 3' bölgesi ile ilgisi

Sensitivty of kinetoplastids to aminoglycoside: Correlation with the 3' region of the small subunit rRNA gene

Abstract

In vitro culture systems were used to assess the growth inhibition of kinetoplastids by a variety of aminoglycosides. The parasites were allowed to grow to the stationary phase in the presence of varying concentrations of the drugs. The IC-50 for every drug was calculated by comparison with the control. The sensitivity of various leishmanial strains to these drugs was in the order of: G418 > hygromycin > paromomycin > neomycin; however, under our assay conditions gentamycin and kanamycin were nonleishmanicidal. The effects of the drugs on the intracellular form of the parasite in the macrophage cell line were also tested. Other kinetoplastids, such as Crithidia spp., and Blastocrithidia culicis, were tested and showed resistance to all these drugs. Secondary structures for the 3’ region of the SSUrRNA genes for these organisms were constructed, and correlations between drug sensitivity and the secondary structures are presented. In Leishmania it is a T-A pair in the secondary structure instead of a C-G pair at position 1409-1491 (E. coli), as reported in other organisms, which is responsible for paromomycin sensitivity. The residue responsible for hygromycin sensitivity remained G(1494). The 3’ loop-stem U-structures are different for organisms in this family, which might be of significance in determining the overall sensitivity to these aminoglycosides. This might provide rational approaches to the development of drugs specific for Leishmania. Because of the sensitivity of mammalian cells to this drug, we suggest that paromomycin may be used for testing against leishmaniasis.

Özet

Kinetoplastidlerin bir seri aminoglikozidlerce büyümesinin engellenmesi için in-vitro kültür sistemleri kullanılmıştır. İlacın çeşitli derişimlerinin varlığında parazitler durgun faza kadar geliştirilmişlerdir. Her ilacın IC-50 değeri kontrolle karşılaştırılarak hesaplanmıştır. Çeşitli leishmanial suşların ilaca olan duyarlılığı sırasıyla G418> Hygromycin> Paromomycin> Neomycin şeklindedir. Buna rağmen bizim koşularımızda Gentamycin ve Kanamycin nonleishmanicidal bulunmuşlardır. İlacın parazitin makrofaj hücre hattındaki hücre içi formuna olan etkisi de denenmiştir. Crithidia spp., ve Blastocrithida culicis gibi kinetoplastidler de denenmiş ve tüm bu ilaçlara dayanıklı bulunmuştur. Bu organizmalar için SSUr-RNA genlerinin 3' bölgeleri için ikincil yapılar oluşturulmuştur. Leishmania’ da ikincil yapıda diğer organizmalarda Paromomycin duyarlılığından sorumlu olduğu bildirilen 1409-1491 (E. coli) pozisyonunda C-6 yerine T-A baz eşleşmesi bulunur. Higromisin duyarlılığı için görevli kök G(1494) olarak kalmıştır. Bu ailenin organizmaları için 3’ loop-stem U-yapıları farklıdır ve bu aminoglikozidlere tüm duyarlılığı belirlemede önemli olabilirler. Bu ise leishmania’ ya özgü ilaçların geliştirilmesinde gerçekçi yaklaşımlar sağlayabilir. Memeli hücrelerinin bu ilaca olan duyarlılıkları yüzünden leishmaniasisin test edilmesinde paramomisinin kullanılmasını önerebiliriz.