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Antibiotic resistance of preterm infants' gut microbiota
Ekaterina Zolotareva
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molecular Microbiology, Microbial Ecology and Immunobiology
Betreuer*in
David Berry
DOI
10.25365/thesis.81529
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-19233.63935.133434-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Frühgeborene erhalten häufig während ihres Aufenthalts auf neonatologischen Intensivstationen (NICUs) Breitbandantibiotika, was die Entwicklung des Darmmikrobioms stören und zu einer Zunahme von Antibiotikaresistenzen führen kann. In dieser Masterarbeit wurden Bakterienstämme analysiert, die aus Stuhlproben von Frühgeborenen isoliert wurden, um die phänotypische Antibiotikaresistenz und mögliche Kreuzschutzeffekte während der Co-Kultivierung zu untersuchen. Daten der vollständigen Genomsequenzierung (WGS) wurden auf Antibiotikaresistenzgene (ARGs) untersucht, und die phänotypische Analyse wurde mittels Tests zur minimalen Hemmkonzentration (MIC) unter aeroben und anaeroben Bedingungen durchgeführt. Die phänotypische Resistenz entsprach im Allgemeinen den genomischen Vorhersagen, sowohl für B-Lactam- als auch Aminoglykosid-Antibiotika, obwohl gelegentlich heterogenes Verhalten und Variabilität zwischen biologischen Replikaten beobachtet wurden. Die Empfindlichkeit gegenüber Gentamicin wurde stark durch die Sauerstoffverfügbarkeit beeinflusst, wobei bei den anaeroben Bedingungen eine erhöhte Resistenz festgestellt wurde. Co-Kultivierungsexperimente zeigten in einigen Bakterienkombinationen mögliche Kreuzschutzeffekte, obwohl die Interpretation durch technische Variabilität, potenzielle minimale Kontaminationen und unerwartetes Wachstum empfindlicher Stämme eigeschränkt war. Zusammenfassend zeigte diese Arbeit, dass die Antibiotikaresistenz bei darmassoziierten Bakterien nicht nur vom Vorhandensein des ARGs abhängig ist, sondern auch von Umweltbedingungen und Interaktionen von unterschiedlichen Arten beeinflusst wird. Diese Ergebnisse verdeutlichen die Bedeutung der Untersuchung von Antibiotikaresistenz sowohl in Monokulturen als auch in komplexen Co-Kulturen zu untersuchen, um die Dynamik des Mikrobioms bei Frühgeborenen besser zu verstehen.
Abstract
(Englisch)
Preterm infants frequently receive broad-spectrum antibiotics during hospitalization in neonatal intensive care units (NICUs), which can disrupt the development of the gut microbiome and lead to an increase of antibiotic resistance. In this study, bacterial strains isolated from stool samples of preterm infants were analysed to investigate phenotypic antibiotic resistance and potential cross-protection during co-cultivation. Whole-genome sequencing data were screened for antibiotic resistance genes (ARGs) and phenotypic analysis was performed by minimal inhibitory concentration (MIC) assays under aerobic and anaerobic conditions. Phenotypic resistance generally corresponded to genomic predictions, for both B-lactam and aminoglycoside antibiotics, although heterogeneous behaviour and variability between replicates were occasionally observed. Gentamicin susceptibility was strongly influenced by oxygen availability, with increased resistance observed under anaerobic conditions. Co-cultivation experiments revealed possible cross-protection effects in several bacterial combinations, although interpretation was limited by technical variability, potential minimal contamination and unexpected growth of susceptible strains in some instances. Overall, the study demonstrated that antibiotic resistance in gut-associated bacteria depends not only on ARG presence, but also on environmental conditions and interspecies interactions. These findings highlight the importance of studying antibiotic resistance in both monoculture and co-culture systems to better understand microbiome dynamics in preterm infants.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Antibiotikaresistenz Frühgeborene Test zur minimalen Hemmkonzentration (MIC) Co-Kultivierung Kreuzschutzeffekt
Schlagwörter
(Englisch)
antibiotic resistance preterm infants cross-protection co-cultivation minimal inhibitory concentration (MIC)
Autor*innen
Ekaterina Zolotareva 
Haupttitel (Englisch)
Antibiotic resistance of preterm infants' gut microbiota
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
120 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
David Berry
Klassifikation
42 Biologie > 42.30 Mikrobiologie
AC Nummer
AC17927960
Utheses ID
81569
Studienkennzahl
UA | 066 | 830 | |