Az antimikrobiális rezisztencia mechanizmusai
Az antimikrobiális rezisztencia mechanizmusai azok a biokémiai és genetikai stratégiák, amelyek révén a mikroorganizmusok túlélik azokat a gyógyszereket, amelyek egyébként gátolnák vagy elpusztítanák őket. Ezek kevés számú, ismétlődő kategóriába sorolhatók – megakadályozzák a gyógyszer célba jutását, módosítják vagy védik a célt, enzimatikusan inaktiválják a gyógyszert, és megszerzik az ezeket a tulajdonságokat kódoló géneket –, amelyek együttesen magyarázzák a klinikailag legfontosabb rezisztenciák többségét.
Definition
Az antimikrobiális rezisztencia mechanizmusai az öröklött vagy adaptív sejti folyamatok – csökkent gyógyszerfelvétel, aktív efflux, célpont-alteráció vagy -védelem, enzimatikus gyógyszerinaktiválás és bypass-útvonalak –, amelyek lehetővé teszik a mikroorganizmus számára, hogy olyan antimikrobiális koncentráció jelenlétében növekedjen, amely elnyomja az érzékeny szervezeteket.
Scope
Ez a terület a rezisztencia molekuláris szintű kialakulásába vezeti be az olvasót. Áttekinti a rezisztencia genetikai alapjait, a rezisztenciagének horizontális transzferét, a célpontok módosítását és az aktív effluxot, valamint az enzimatikus gyógyszerinaktiválást, és rámutat a témák részletes kidolgozására. A rezisztenciát mikrobiológiai és genetikai jelenségként kezeli, nem pedig klinikai kezelési útmutatóként.
Sub-topics
Core questions
- Mik az antimikrobiális rezisztencia fő biokémiai útvonalai?
- Hogyan kódolódnak, mutálódnak és oszlanak meg a rezisztencia determinánsok a szervezetek között?
- Hogyan különböznek a célpont módosítása, az efflux és az enzimatikus inaktiválás molekuláris logikájukban?
- Miért ismétlődnek ugyanazok a mechanisztikai kategóriák sok gyógyszercsoportban és fajban?
Key concepts
- Intrinzik vs. szerzett rezisztencia
- Csökkent permeabilitás és aktív efflux
- Célpont módosítása és célpont védelme
- Enzimatikus gyógyszerinaktiválás
- Kromoszómális mutáció
- Horizontális génátvitel
- Rezisztóma
Mechanisms
A rezisztencia korlátozott számú stratégiával érhető el, amelyek a gyógyszercsoportokon átívelően ismétlődnek. A sejt a gyógyszert a membrán permeabilitásának csökkentésével vagy efflux transzportereken keresztüli kipumpálásával tarthatja távol; módosíthatja a molekuláris célpontot, hogy a gyógyszer ne kötődjön hozzá, vagy olyan fehérjét termelhet, amely védi a célpontot; vagy speciális enzimekkel ronthatja le vagy kémiailag módosíthatja a gyógyszert. A bypass-útvonalak és a célpont túltermelése további lehetőségeket kínálnak. Ezek a fenotípusok vagy kromoszómális gének mutációjából, vagy plazmidokon, transzpozonokon és integronokon hordozott rezisztenciagének megszerzéséből származnak, és egyetlen rezisztens szervezet gyakran több mechanizmust is kombinál egyszerre (Blair et al., 2015; Munita & Arias, 2016).
Clinical relevance
A rezisztenciammechanizmusok megértése alapozza meg a laboratóriumok érzékenységi tesztek értelmezését, és azt, hogy a felügyelet hogyan különbözteti meg az intrinzik és a szerzett rezisztenciát; ez egy referenciatudás annak értékeléséhez, hogy miért sikeresek vagy sikertelenek bizonyos gyógyszer-organizmus kombinációk. A rezisztencia mögötti biológiát írja le, és nem adagolási vagy egyéni kezelési ajánlásokat.
Epidemiology
A rezisztencia determinánsok ősi és elterjedt jelenségek: az antibiotikumokat inaktiváló vagy kikerülő gének az antibiotikumok klinikai bevezetése előtt is léteztek, és a környezeti és kommenszális mikrobiális közösségekben keringtek, egy olyan rezervoárban, amelyet gyakran rezisztómának neveznek. Az antimikrobiális használatból származó szelekciós nyomás gazdagítja a rezisztens törzseket, és a rezisztenciagének a kórokozókba mobilizálódnak, így ugyanazok a mechanizmusok ismételten megjelennek földrajzi helytől és fajtól függetlenül (Davies & Davies, 2010).
Evidence & guidelines
Az itt összefoglalt mechanisztikai kategóriák a molekuláris rezisztenciáról szóló, széles körben idézett narratív áttekintésekben (Blair et al., 2015; Munita & Arias, 2016; Alekshun & Levy, 2007) kerülnek összefoglalásra. Ez a bejegyzés oktatási célú, és nem ad ki klinikai vagy laboratóriumi irányelveket.
History
A rezisztencia az antibiotikumok klinikai használatba vételét követően hamar felismerésre került, és az azt követő évtizedekben minden új gyógyszercsoportra jellemző rezisztencia fenotípusok jelentek meg. A huszadik század végi és a huszonegyedik század eleji kutatások ezeket a fenotípusokat meghatározott biokémiai mechanizmusokhoz és mobil genetikai elemekhez vezették vissza, és kimutatták, hogy a rezisztenciagének jóval az emberi antibiotikumhasználat előtt léteztek, így a rezisztencia inkább a mikrobiális evolúció intrinszik jelensége, mintsem pusztán modern kori lelet (Davies & Davies, 2010).
Key figures
- Julian Davies
- Stuart B. Levy
- Laura J. V. Piddock
- Cesar A. Arias
Related topics
Seminal works
- davies-davies-2010
- blair-2015
- munita-arias-2016
Frequently asked questions
- Mik az antimikrobiális rezisztencia mechanizmusainak fő kategóriái?
- Ezek a csökkent gyógyszerbevitelre és aktív effluxra, a gyógyszercélpont módosítására vagy védelmére, valamint a gyógyszer enzimatikus inaktiválására csoportosíthatók, amelyeket a tulajdonságokat létrehozó és terjesztő genetikai folyamatok támogatnak.
- Az antimikrobiális rezisztencia egy újkeletű jelenség?
- Nem. A rezisztenciát biztosító gének az antibiotikumok klinikai bevezetése előtt is léteztek, és természetesen keringnek a mikrobiális közösségekben; az antibiotikumhasználat szelektálja és mobilizálja őket, nem pedig a semmiből hozza létre őket.