एंटीबायोटिक प्रतिरोध के तंत्र

एंटीबायोटिक प्रतिरोध बैक्टीरिया की आनुवंशिक क्षमता है जो दवा की उस सांद्रता में भी बढ़ने की क्षमता रखती है जो सामान्यतः उन्हें बाधित करती है। जीवाणुरोधी दवाओं की विविधता के बावजूद, बैक्टीरिया उन्हें जैव रासायनिक रणनीतियों के एक छोटे से संग्रह के माध्यम से हरा देते हैं — दवा को निष्क्रिय करना, उसके लक्ष्य को संशोधित करना या उसकी रक्षा करना, दवा को बाहर रखना, या उसे वापस बाहर पंप करना — जो क्रोमोसोम पर एन्कोड किए जा सकते हैं या अन्य बैक्टीरिया से प्राप्त किए जा सकते हैं।

Definition

एंटीबायोटिक प्रतिरोध एक जीवाणु आबादी की क्षमता है जो दवा की उन सांद्रताओं पर जीवित रहने और प्रतिकृति बनाने की क्षमता रखती है जो संवेदनशील उपभेदों को बाधित करती हैं, जो एंजाइमी दवा निष्क्रियता, लक्ष्य परिवर्तन या सुरक्षा, कम पारगम्यता, या सक्रिय बहिर्वाह के माध्यम से प्राप्त होती है, जो उत्परिवर्तन या अधिग्रहित जीनों द्वारा एन्कोड की जाती है।

Scope

यह प्रविष्टि प्रतिरोध को उसके मुख्य जैव रासायनिक तंत्रों और उसके आनुवंशिक आधार में व्यवस्थित करती है, आंतरिक प्रतिरोध को अधिग्रहित प्रतिरोध से अलग करती है और बताती है कि क्षैतिज जीन स्थानांतरण प्रतिरोध निर्धारकों को कैसे फैलाता है। यह प्रतिरोध कैसे काम करता है, इस पर एक संदर्भ और शैक्षिक विषय है; यह प्रतिरोधी संक्रमणों के प्रबंधन को संबोधित नहीं करता है।

Core questions

• प्रतिरोध के चार प्रमुख जैव रासायनिक तंत्र क्या हैं?
• आंतरिक प्रतिरोध अधिग्रहित प्रतिरोध से कैसे भिन्न है?
• मोबाइल आनुवंशिक तत्व बैक्टीरिया के बीच प्रतिरोध जीनों को कैसे फैलाते हैं?
• कुछ जीवाणु आबादी में मल्टीड्रग प्रतिरोध क्यों जमा होता है?

Key concepts

• एंजाइमी दवा निष्क्रियता (जैसे बीटा-लैक्टामेस, एमिनोग्लाइकोसाइड-संशोधित एंजाइम)
• लक्ष्य संशोधन और लक्ष्य सुरक्षा
• कम पारगम्यता (पोरिन का नुकसान)
• सक्रिय बहिर्वाह पंप
• आंतरिक बनाम अधिग्रहित प्रतिरोध
• क्षैतिज जीन स्थानांतरण (प्लास्मिड, ट्रांसपोसॉन, इंटीग्रॉन)
• चयन दबाव और मल्टीड्रग प्रतिरोध

Mechanisms

प्रतिरोध चार आवर्ती रणनीतियों के माध्यम से संचालित होता है। पहला, एंजाइमी निष्क्रियता, जिसमें बैक्टीरिया एंजाइम उत्पन्न करते हैं जो रासायनिक रूप से दवा को बदलते या नष्ट करते हैं — बीटा-लैक्टामेस द्वारा बीटा-लैक्टाम रिंग का हाइड्रोलिसिस इसका एक आदर्श उदाहरण है (Bush & Bradford, 2016)। दूसरा, लक्ष्य संशोधन या सुरक्षा, जहाँ उत्परिवर्तन, लक्ष्य का एंजाइमी संशोधन (जैसे राइबोसोमल आरएनए मिथाइलेशन), या एक सुरक्षात्मक प्रोटीन दवा के बंधन को कम करता है। तीसरा, कम अवशोषण, अक्सर बाहरी-झिल्ली पोरिन के नुकसान या परिवर्तन के माध्यम से। चौथा, सक्रिय बहिर्वाह, जिसमें झिल्ली पंप दवा को बाहर निकालते हैं, अक्सर व्यापक सब्सट्रेट रेंज के साथ जो मल्टीड्रग प्रतिरोध उत्पन्न करता है (Blair et al., 2015; Alekshun & Levy, 2007)। आनुवंशिक रूप से, प्रतिरोध या तो आंतरिक (एक प्रजाति का एक अंतर्निहित गुण) होता है या क्रोमोसोमल उत्परिवर्तन या क्षैतिज जीन स्थानांतरण द्वारा अधिग्रहित होता है; प्लास्मिड, ट्रांसपोसॉन और इंटीग्रॉन उपभेदों और प्रजातियों के बीच प्रतिरोध जीनों को ले जाते और फेरबदल करते हैं, जिससे प्रसार में तेजी आती है (Partridge et al., 2018)।

Clinical relevance

प्रतिरोध के जैव रासायनिक और आनुवंशिक तंत्र बताते हैं कि क्यों विशेष जीव विशेष दवाओं के प्रति प्रतिरोधी परीक्षण करते हैं और प्रतिरोध आबादी में कैसे फैलता है, जो निगरानी, ​​संक्रमण नियंत्रण और प्रबंधन का आधार है। यह प्रविष्टि अभिविन्यास और अध्ययन के लिए उन तंत्रों का वर्णन करती है और प्रतिरोधी संक्रमणों के उपचार पर मार्गदर्शन प्रदान नहीं करती है।

Epidemiology

बैक्टीरियाई रोगाणुरोधी प्रतिरोध मृत्यु का एक प्रमुख वैश्विक कारण है, जो 2019 में अनुमानित 4.95 मिलियन मौतों से जुड़ा है और सीधे तौर पर लगभग 1.27 मिलियन के लिए जिम्मेदार है (Murray et al., 2022)। प्लास्मिड, ट्रांसपोसॉन और इंटीग्रॉन पर प्रतिरोध जीनों की गतिशीलता निर्धारकों को प्रजातियों के बीच पार करने और मल्टीड्रग-प्रतिरोधी वंशों में इकट्ठा होने की अनुमति देती है (Partridge et al., 2018)।

History

पहले जीवाणुरोधी दवाओं के उपयोग में आने के तुरंत बाद प्रतिरोध को पहचाना गया था, और पेनिसिलिन के व्यापक नैदानिक ​​तैनाती से पहले भी बीटा-लैक्टामेस गतिविधि का वर्णन किया गया था। अगले दशकों में प्लास्मिड-जनित प्रतिरोध और इंटीग्रॉन और ट्रांसपोसॉन की खोज ने प्रतिरोध को व्यक्तिगत उपभेदों के एक निश्चित गुण के बजाय एक हस्तांतरणीय, पारिस्थितिक रूप से गतिशील विशेषता के रूप में फिर से परिभाषित किया (Alekshun & Levy, 2007; Partridge et al., 2018)।

Key figures

• Stuart B. Levy
• Laura J. V. Piddock
• Julian Davies

Seminal works

• blair-2015
• alekshun-levy-2007
• partridge-2018

Frequently asked questions

बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं का प्रतिरोध करने के मुख्य तंत्र क्या हैं?

चार आवर्ती रणनीतियाँ: एंजाइमों के साथ दवा को निष्क्रिय करना, दवा के लक्ष्य को संशोधित करना या उसकी रक्षा करना, कोशिका में दवा के प्रवेश को कम करना, और बहिर्वाह के माध्यम से दवा को बाहर पंप करना।

एंटीबायोटिक प्रतिरोध बैक्टीरिया के बीच कैसे फैलता है?

बड़े पैमाने पर क्षैतिज जीन स्थानांतरण के माध्यम से, जिसमें प्लास्मिड, ट्रांसपोसॉन और इंटीग्रॉन जैसे मोबाइल तत्वों पर ले जाए गए प्रतिरोध जीन बैक्टीरिया के बीच, कभी-कभी विभिन्न प्रजातियों के बीच भी चले जाते हैं।