Published February 6, 2019
| Version v1
Publication
Open
Pyrazinamide resistance and mutations in pncA among isolates of Mycobacterium tuberculosis from Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan
Creators
- 1. Capital University of Science and Technology
- 2. Hayatabad Medical Complex
- 3. Centre of Excellence in Molecular Biology
- 4. Khyber Medical University
Description
Pyrazinamide (PZA) is an important component of first-line drugs because of its distinctive capability to kill subpopulations of persistent Mycobacterium tuberculosis (MTB). The prodrug (PZA) is converted to its active form, pyrazinoic acid (POA) by MTB pncA-encoded pyrazinamidase (PZase). Mutation in pncA is the most common and primary cause of PZA resistance. The aim of the present study was to explore the molecular characterization of PZA resistance in a Pashtun-dominated region of Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan.We performed drug susceptibility testing (DST) on 753 culture-positive isolates collected from the Provincial Tuberculosis Control Program Khyber Pakhtunkhwa using the BACTEC MGIT 960 PZA method. In addition, the pncA gene was sequenced in PZA-resistant isolates, and PZA susceptibility testing results were used to determine the sensitivity and specificity of pncA gene mutations.A total of 69 isolates were PZA resistant (14.8%). Mutations were investigated in 69 resistant, 26 susceptible and one H37Rv isolates by sequencing. Thirty-six different mutations were identified in PZA-resistant isolates, with fifteen mutations, including 194_203delCCTCGTCGTG and 317_318delTC, that have not been reported in TBDRM and GMTV Databases and previous studies. Mutations Lys96Thr and Ser179Gly were found in the maximum number of isolates (n = 4 each). We did not detect mutations in sensitive isolates, except for the synonymous mutation 195C > T (Ser65Ser). The sensitivity and specificity of the pncA sequencing method were 79.31% (95% CI, 69.29 to 87.25%) and 86.67% (95% CI, 69.28 to 96.24%).Mutations in the pncA gene in circulating isolates of geographically distinct regions, especially in high-burden countries, should be investigated for better control and management of drug-resistant TB. Molecular methods for the investigation of PZA resistance are better than DST.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يعد البيرازيناميد (PZA) مكونًا مهمًا لعقاقير الخط الأول بسبب قدرته المميزة على قتل المجموعات الفرعية من المتفطرة السلية المستمرة (MTB). يتم تحويل العقار الأولي (PZA) إلى شكله النشط، حمض البيرازينويك (POA) بواسطة MTB pncA - encoded pyrazinamidase (PZase). الطفرة في pncA هي السبب الأكثر شيوعًا والأساسي لمقاومة PZA. كان الهدف من هذه الدراسة هو استكشاف التوصيف الجزيئي لمقاومة PZA في منطقة يسيطر عليها البشتون في خيبر بختونخوا، باكستان. أجرينا اختبار حساسية الدواء (DST) على 753 عزلة إيجابية تم جمعها من برنامج مكافحة السل الإقليمي خيبر بختونخوا باستخدام طريقة BACTEC MGIT 960 PZA. بالإضافة إلى ذلك، تم تسلسل جين pncA في عزلات مقاومة لـ PZA، وتم استخدام نتائج اختبار قابلية PZA لتحديد حساسية وخصوصية طفرات جين pncA. كان إجمالي 69 عزلًا مقاومًا لـ PZA (14.8 ٪). تم التحقيق في الطفرات في 69 مقاومة، 26 حساسة وعزل H37Rv واحد عن طريق التسلسل. تم تحديد ستة وثلاثين طفرة مختلفة في العزلات المقاومة لـ PZA، مع خمسة عشر طفرة، بما في ذلك 194_203 delCCTCGTCGTG و 317_318 delTC، التي لم يتم الإبلاغ عنها في قواعد بيانات TBDRM و GMTV والدراسات السابقة. تم العثور على الطفرات Lys96Thr و Ser179Gly في الحد الأقصى لعدد العزلات (العدد = 4 لكل منهما). لم نكتشف طفرات في العزلات الحساسة، باستثناء الطفرة المرادفة 195C > T (Ser65Ser). كانت حساسية وخصوصية طريقة تسلسل pncA 79.31 ٪ (95 ٪ CI، 69.29 إلى 87.25 ٪) و 86.67 ٪ (95 ٪ CI، 69.28 إلى 96.24 ٪). يجب التحقيق في الطفرات في جين pncA في العزلات المتداولة للمناطق المتميزة جغرافيًا، خاصة في البلدان ذات الأعباء العالية، لتحسين السيطرة على السل المقاوم للأدوية وإدارته. الطرق الجزيئية للتحقيق في مقاومة PZA أفضل من التوقيت الصيفي.Translated Description (French)
Le pyrazinamide (PZA) est un composant important des médicaments de première intention en raison de sa capacité distinctive à tuer les sous-populations de Mycobacterium tuberculosis (MTB) persistantes. Le promédicament (PZA) est converti en sa forme active, l'acide pyrazinoïque (POA) par la pyrazinamidase codée par MTB pncA (PZase). La mutation de la pncA est la cause la plus fréquente et la plus importante de résistance au PZA. L'objectif de la présente étude était d'explorer la caractérisation moléculaire de la résistance au PZA dans une région à prédominance pachtoune de Khyber Pakhtunkhwa, au Pakistan. Nous avons effectué des tests de sensibilité aux médicaments (DST) sur 753 isolats positifs pour la culture prélevés dans le programme provincial de lutte antituberculeuse Khyber Pakhtunkhwa en utilisant la méthode BACTEC MGIT 960 PZA. De plus, le gène pncA a été séquencé dans des isolats résistants au PZA, et les résultats des tests de sensibilité au PZA ont été utilisés pour déterminer la sensibilité et la spécificité des mutations du gène pncA. Au total, 69 isolats étaient résistants au PZA (14,8 %). Les mutations ont été étudiées dans 69 isolats résistants, 26 sensibles et un isolat H37Rv par séquençage. Trente-six mutations différentes ont été identifiées dans des isolats résistants au PZA, avec quinze mutations, dont 194_203delCCTCGTCGTG et 317_318delTC, qui n'ont pas été signalées dans les bases de données TBDRM et GMTV et les études précédentes. Des mutations Lys96Thr et Ser179Gly ont été trouvées dans le nombre maximal d'isolats (n = 4 chacun). Nous n'avons pas détecté de mutations dans les isolats sensibles, à l'exception de la mutation synonyme 195C > T (Ser65Ser). La sensibilité et la spécificité de la méthode de séquençage pncA étaient de 79,31 % (IC à 95 %, 69,29 à 87,25 %) et de 86,67 % (IC à 95 %, 69,28 à 96,24 %). Les mutations du gène pncA dans des isolats en circulation de régions géographiquement distinctes, en particulier dans les pays à forte charge de morbidité, devraient être étudiées pour un meilleur contrôle et une meilleure gestion de la tuberculose pharmacorésistante. Les méthodes moléculaires pour l'étude de la résistance au PZA sont meilleures que la DST.Translated Description (Spanish)
La pirazinamida (PZA) es un componente importante de los medicamentos de primera línea debido a su capacidad distintiva para matar subpoblaciones de Mycobacterium tuberculosis (MTB) persistente. El profármaco (PZA) se convierte en su forma activa, ácido pirazinoico (POA) por la pirazinamidasa codificada por MTB pncA (PZasa). La mutación en pncA es la causa más común y primaria de resistencia a PZA. El objetivo del presente estudio fue explorar la caracterización molecular de la resistencia a PZA en una región dominada por pastunes de Khyber Pakhtunkhwa, Pakistán. Realizamos pruebas de susceptibilidad a medicamentos (DST) en 753 aislados positivos para cultivos recolectados del Programa Provincial de Control de la Tuberculosis Khyber Pakhtunkhwa utilizando el método BACTEC MGIT 960 PZA. Además, el gen pncA se secuenció en aislados resistentes a PZA, y los resultados de las pruebas de susceptibilidad a PZA se utilizaron para determinar la sensibilidad y especificidad de las mutaciones del gen pncA. Un total de 69 aislados eran resistentes a PZA (14.8%). Se investigaron las mutaciones en 69 aislados resistentes, 26 susceptibles y uno H37Rv mediante secuenciación. Se identificaron treinta y seis mutaciones diferentes en aislados resistentes a PZA, con quince mutaciones, incluidas 194_203delCCTCGTCGTG y 317_318delTC, que no se han informado en TBDRM y GMTV Databases y estudios previos. Las mutaciones Lys96Thr y Ser179Gly se encontraron en el número máximo de aislados (n = 4 cada uno). No detectamos mutaciones en aislados sensibles, a excepción de la mutación sinónima 195C > T (Ser65Ser). La sensibilidad y especificidad del método de secuenciación de pncA fue del 79,31% (IC del 95%, 69,29 a 87,25%) y del 86,67% (IC del 95%, 69,28 a 96,24%). Las mutaciones en el gen pncA en aislados circulantes de regiones geográficamente distintas, especialmente en países de alta carga, deben investigarse para un mejor control y manejo de la TB resistente a los medicamentos. Los métodos moleculares para la investigación de la resistencia a PZA son mejores que el DST.Files
s12879-019-3764-2.pdf
Files
(594.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3d966234908893d2ce99bc0f100dec9f
|
594.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مقاومة البيرازيناميد والطفرات في pncA بين عزلات المتفطرة السلية من خيبر باختونخوا، باكستان
- Translated title (French)
- Résistance aux pyrazinamides et mutations de la pncA parmi les isolats de Mycobacterium tuberculosis de Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan
- Translated title (Spanish)
- Resistencia a la pirazinamida y mutaciones en pncA entre aislados de Mycobacterium tuberculosis de Khyber Pakhtunkhwa, Pakistán
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2921015863
- DOI
- 10.1186/s12879-019-3764-2
References
- https://openalex.org/W128341503
- https://openalex.org/W1494220503
- https://openalex.org/W1582451072
- https://openalex.org/W1851663304
- https://openalex.org/W1955005444
- https://openalex.org/W1969633963
- https://openalex.org/W1988971060
- https://openalex.org/W1993743724
- https://openalex.org/W2001328692
- https://openalex.org/W2011839742
- https://openalex.org/W2014347011
- https://openalex.org/W2041910120
- https://openalex.org/W2046231351
- https://openalex.org/W2065130119
- https://openalex.org/W2075505441
- https://openalex.org/W2086848544
- https://openalex.org/W2089462043
- https://openalex.org/W2093397591
- https://openalex.org/W2115822252
- https://openalex.org/W2138751689
- https://openalex.org/W2140934532
- https://openalex.org/W2143408127
- https://openalex.org/W2163343704
- https://openalex.org/W2164007000
- https://openalex.org/W2182157998
- https://openalex.org/W2234417604
- https://openalex.org/W2289108010
- https://openalex.org/W2408522819
- https://openalex.org/W2413250314
- https://openalex.org/W2588205629
- https://openalex.org/W2623768074
- https://openalex.org/W2665499735
- https://openalex.org/W2735611409
- https://openalex.org/W2767301115
- https://openalex.org/W69475100