Mekanisme Resistensi Antimikroba

Mekanisme resistensi antimikroba adalah strategi biokimia dan genetik yang digunakan mikroorganisme untuk bertahan hidup dari paparan obat yang seharusnya menghambat atau membunuhnya. Mekanisme ini termasuk dalam beberapa kategori berulang—mencegah obat mencapai targetnya, memodifikasi atau melindungi target, menonaktifkan obat secara enzimatik, dan mengakuisisi gen yang mengkode sifat-sifat ini—yang bersama-sama menjelaskan sebagian besar resistensi yang penting secara klinis.

Definition

Mekanisme resistensi antimikroba adalah proses seluler yang dapat diwariskan atau adaptif—pengambilan obat yang berkurang, efluks aktif, perubahan atau perlindungan target, inaktivasi obat secara enzimatik, dan jalur bypass—yang memungkinkan mikroorganisme tumbuh di hadapan konsentrasi antimikroba yang menekan organisme rentan.

Scope

Area ini mengarahkan pembaca untuk memahami bagaimana resistensi antimikroba muncul pada tingkat molekuler. Ini mengkaji dasar genetik resistensi, transfer horizontal gen resistensi, modifikasi target dan efluks aktif, serta inaktivasi obat secara enzimatik, dan menunjuk pada topik-topik rinci yang mengembangkan setiap tema. Ini memperlakukan resistensi sebagai fenomena mikrobiologis dan genetik daripada sebagai panduan manajemen klinis.

Sub-topics

• Dasar Genetik Resistansi Antibiotik
• Inaktivasi Enzimatik dan Beta-Laktamase
• Gen Resistensi dan Transfer Gen Horizontal
• Modifikasi Target dan Mekanisme Efluks

Core questions

• Apa jalur biokimia utama menuju resistensi antimikroba?
• Bagaimana determinan resistensi dikodekan, bermutasi, dan dibagikan antar organisme?
• Bagaimana modifikasi target, efluks, dan inaktivasi enzimatik berbeda dalam logika molekulernya?
• Mengapa kategori mekanistik yang sama berulang di banyak kelas obat dan spesies?

Key concepts

• Resistensi intrinsik versus resistensi yang didapat
• Permeabilitas berkurang dan efluks aktif
• Modifikasi target dan perlindungan target
• Inaktivasi obat secara enzimatik
• Mutasi kromosom
• Transfer gen horizontal
• Resistom

Mechanisms

Resistensi dicapai melalui repertoar strategi terbatas yang berulang di seluruh kelas obat. Sel dapat mencegah masuknya obat dengan menurunkan permeabilitas membran atau dengan memompanya kembali keluar melalui transporter efluks; sel dapat mengubah target molekuler sehingga obat tidak lagi berikatan, atau menghasilkan protein yang melindungi target; atau sel dapat menghancurkan atau memodifikasi obat secara kimiawi dengan enzim khusus. Jalur bypass dan produksi berlebihan target menyediakan jalur lebih lanjut. Fenotipe ini muncul baik dari mutasi gen kromosom atau dari akuisisi gen resistensi yang dibawa pada plasmid, transposon, dan integron, dan organisme resisten tunggal seringkali menggabungkan beberapa mekanisme sekaligus (Blair et al., 2015; Munita & Arias, 2016).

Clinical relevance

Pemahaman tentang mekanisme resistensi mendasari bagaimana laboratorium menafsirkan pengujian kerentanan dan bagaimana surveilans membedakan resistensi intrinsik dari resistensi yang didapat; ini adalah pengetahuan referensi untuk menilai mengapa kombinasi obat-organisme tertentu berhasil atau gagal. Ini menjelaskan biologi di balik resistensi dan bukan merupakan sumber rekomendasi dosis atau pengobatan individual.

Epidemiology

Determinan resistensi bersifat kuno dan tersebar luas: gen yang mampu menonaktifkan atau menghindari antibiotik sudah ada sebelum era antibiotik klinis dan beredar di komunitas mikroba lingkungan dan komensal, sebuah reservoir yang sering disebut resistom. Tekanan selektif dari penggunaan antimikroba memperkaya garis keturunan resisten dan memobilisasi gen resistensi ke dalam patogen, sehingga mekanisme yang sama muncul berulang kali di berbagai geografi dan spesies (Davies & Davies, 2010).

Evidence & guidelines

Kategori mekanistik yang dirangkum di sini dikonsolidasikan dalam tinjauan naratif resistensi molekuler yang banyak dikutip (Blair et al., 2015; Munita & Arias, 2016; Alekshun & Levy, 2007). Entri ini bersifat edukatif dan tidak mengeluarkan pedoman klinis atau laboratorium.

History

Resistensi dikenali segera setelah antibiotik masuk ke penggunaan klinis, dan selama beberapa dekade berikutnya setiap kelas obat baru dihadapi oleh fenotipe resistensi yang khas. Pekerjaan sepanjang akhir abad kedua puluh dan awal abad kedua puluh satu menelusuri fenotipe ini ke mekanisme biokimia yang terdefinisi dan ke elemen genetik bergerak, dan menunjukkan bahwa gen resistensi sudah ada jauh sebelum penggunaan antibiotik manusia, membingkai ulang resistensi sebagai fitur intrinsik evolusi mikroba daripada artefak modern murni (Davies & Davies, 2010).

Key figures

• Julian Davies
• Stuart B. Levy
• Laura J. V. Piddock
• Cesar A. Arias

Seminal works

• davies-davies-2010
• blair-2015
• munita-arias-2016

Frequently asked questions

Apa saja kategori utama mekanisme resistensi antimikroba?

Mekanisme tersebut terbagi menjadi pengurangan masuknya obat dan efluks aktif, modifikasi atau perlindungan target obat, dan inaktivasi enzimatik obat, didukung oleh proses genetik yang menciptakan dan menyebarkan sifat-sifat ini.

Apakah resistensi antimikroba merupakan fenomena baru?

Tidak. Gen yang mampu memberikan resistensi sudah ada sebelum era antibiotik klinis dan beredar secara alami di komunitas mikroba; penggunaan antibiotik memilih dan memobilisasi gen tersebut daripada menciptakannya dari ketiadaan.