เชื้อ Pseudomonas aeruginosa และเชื้อแกรมลบดื้อยาหลายขนานชนิดอื่น ๆ

Pseudomonas aeruginosa เป็นแบคทีเรียแกรมลบที่มีความหลากหลายและทนทานต่อสภาพแวดล้อม ซึ่งมีการดื้อยาปฏิชีวนะหลายชนิดโดยธรรมชาติ และมีความสามารถในการพัฒนากลไกการดื้อยาเพิ่มเติม ทำให้สายพันธุ์ที่ดื้อยาหลายขนานเป็นสาเหตุที่พบบ่อยของการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพ เมื่อรวมกับเชื้อแกรมลบที่ไม่หมักน้ำตาลชนิดอื่น ๆ เช่น Acinetobacter baumannii เชื้อกลุ่มนี้จัดเป็นกลุ่มของจุลชีพที่มีกลไกการดื้อยาที่ซับซ้อน ทำให้พวกมันเป็นเชื้อก่อโรคดื้อยาที่มีความสำคัญสูงสุด

Definition

เชื้อ Pseudomonas aeruginosa ที่ดื้อยาหลายขนานและเชื้อแกรมลบที่ไม่หมักน้ำตาลชนิดแท่งที่เกี่ยวข้อง เป็นจุลชีพที่ไม่ไวต่อยาในหลายกลุ่มยาต้านจุลชีพ ผ่านการรวมกันของกลไกการดื้อยาโดยธรรมชาติ, การควบคุมการขับยาออกนอกเซลล์และการลดการซึมผ่านของยา, และเอนไซม์ที่ได้รับมา เช่น เบต้า-แลคตาเมสและคาร์บาเพเนเมส

Scope

บทความนี้ครอบคลุมกลไกการดื้อยาโดยธรรมชาติและที่ได้รับมา ซึ่งทำให้เชื้อ Pseudomonas aeruginosa และเชื้อแกรมลบที่ไม่หมักน้ำตาลที่เกี่ยวข้องมีความสามารถในการดื้อยาในวงกว้าง รวมถึงการขับยาออกนอกเซลล์ (efflux), การเปลี่ยนแปลงของโปรตีนพอริน (porin changes), และเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมส (beta-lactamases) ตลอดจนความสำคัญทางระบาดวิทยา บทความนี้อธิบายถึงจุลชีพและกลไกการดื้อยาเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิง และไม่ได้ให้คำแนะนำในการรักษาหรือขนาดยา

Core questions

• เหตุใด Pseudomonas aeruginosa จึงดื้อยาปฏิชีวนะหลายชนิดโดยธรรมชาติ?
• ปั๊มขับยาออกนอกเซลล์และการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนพอรินมีส่วนช่วยในการดื้อยาหลายขนานในเชื้อแกรมลบที่ไม่หมักน้ำตาลได้อย่างไร?
• อะไรที่ทำให้ Pseudomonas aeruginosa และ Acinetobacter baumannii เป็นเชื้อก่อโรคที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพ?

Key concepts

• การดื้อยาโดยธรรมชาติ
• ปั๊มขับยาออกนอกเซลล์ (ตัวอย่างเช่น MexAB-OprM)
• การสูญเสียโปรตีนพอรินที่เยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก
• เอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสและคาร์บาเพเนเมสที่ได้รับมา
• การกลายพันธุ์ของเป้าหมายฟลูออโรควิโนโลน (gyrA, parC)
• การสร้างไบโอฟิล์ม
• เชื้อแกรมลบชนิดแท่งที่ไม่หมักน้ำตาล

Mechanisms

Pseudomonas aeruginosa มีการดื้อยาหลายชนิดโดยธรรมชาติ เนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกมีความสามารถในการซึมผ่านต่ำ ร่วมกับระบบการขับยาออกนอกเซลล์ที่มีอยู่แล้วและที่สามารถถูกกระตุ้นได้ และเอนไซม์ AmpC beta-lactamase ที่อยู่บนโครโมโซม บนพื้นฐานนี้ เชื้อสามารถพัฒนากลไกการดื้อยาเพิ่มเติมได้: การกลายพันธุ์ของเป้าหมายใน DNA gyrase และ topoisomerase (gyrA, parC) ลดฤทธิ์ของฟลูออโรควิโนโลน, การเพิ่มการขับยาออกนอกเซลล์และการสูญเสียโปรตีนพอรินลดระดับยาภายในเซลล์, และเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสหรือคาร์บาเพเนเมสที่ได้รับมาขยายการดื้อยาครอบคลุมกลุ่มเบต้า-แลคแทม เชื้อที่ไม่หมักน้ำตาลที่เกี่ยวข้อง เช่น Acinetobacter baumannii ใช้กลไกที่ซับซ้อนคล้ายกัน และการสร้างไบโอฟิล์มยังจำกัดผลของยาอีกด้วย ผลลัพธ์ที่สะสมคือลักษณะการดื้อยาหลายขนาน

Clinical relevance

จุลชีพเหล่านี้เป็นสาเหตุของปอดอักเสบที่เกี่ยวข้องกับเครื่องช่วยหายใจ, การติดเชื้อในกระแสเลือดและทางเดินปัสสาวะ, การติดเชื้อที่บาดแผลและแผลไหม้, และการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ โดยส่วนใหญ่พบในผู้ป่วยที่เข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลและผู้ป่วยที่มีภูมิคุ้มกันบกพร่อง และกลไกการดื้อยาที่ซับซ้อนของพวกมันอาจทำให้เหลือยาที่มีฤทธิ์น้อยชนิด บทความนี้อธิบายชีววิทยาของการดื้อยาเพื่อเป็นข้อมูลอ้างอิงทางการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการเลือกการรักษาสำหรับผู้ป่วยแต่ละราย

Epidemiology

Pseudomonas aeruginosa ที่ดื้อยาหลายขนานและ Acinetobacter baumannii ที่ดื้อคาร์บาเพเนม เป็นสาเหตุสำคัญของการติดเชื้อที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพทั่วโลกในกลุ่มเชื้อแกรมลบที่ไม่หมักน้ำตาล และถูกจัดอยู่ในลำดับความสำคัญวิกฤตหรือสูงในรายการเชื้อก่อโรคระหว่างประเทศ เนื่องจากมีทางเลือกในการรักษาน้อยและมีความคงทนในสภาพแวดล้อมของโรงพยาบาล

History

การตระหนักถึง Pseudomonas aeruginosa ในฐานะเชื้อก่อโรคฉวยโอกาสและเชื้อก่อโรคที่เกี่ยวข้องกับการดูแลสุขภาพที่สำคัญเพิ่มขึ้นตลอดช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ควบคู่ไปกับการดูแลผู้ป่วยหนัก, อุปกรณ์ทางการแพทย์ที่ใส่ค้างไว้, และการบำบัดด้วยยากดภูมิคุ้มกัน และการเพิ่มขึ้นของการดื้อยาคาร์บาเพเนมและการดื้อยาหลายขนานในเชื้อนี้และใน Acinetobacter baumannii นำไปสู่การจัดให้พวกมันอยู่ในกลุ่มจุลชีพดื้อยาที่มีความสำคัญสูงสุดในศตวรรษที่ 21

Debates

ควรตีความความไวของยาอย่างไรเมื่อพิจารณาถึงการดื้อยาที่สามารถถูกกระตุ้นได้และการดื้อยาแบบผสมผสาน?

เนื่องจากการดื้อยาในจุลชีพเหล่านี้สามารถถูกกระตุ้นได้และเกิดจากกลไกหลายอย่างพร้อมกัน ความไวของยาในหลอดทดลองอาจไม่สามารถทำนายพฤติกรรมได้อย่างสมบูรณ์ ทำให้การตีความและการเฝ้าระวังมีความซับซ้อน

Seminal works

• peleg-2010
• tacconelli-2018

Frequently asked questions

เหตุใด Pseudomonas aeruginosa จึงรักษายากแม้กระทั่งก่อนที่จะมีการดื้อยาใหม่?

เชื้อมีการดื้อยาโดยธรรมชาติจากเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอกที่ค่อนข้างซึมผ่านยาก, ระบบขับยาออกนอกเซลล์ที่ทำงานอยู่, และเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสที่อยู่บนโครโมโซม ดังนั้นยาปฏิชีวนะหลายชนิดจึงมีฤทธิ์อ่อนต่อเชื้อตั้งแต่แรกเริ่ม ก่อนที่จะมีการดื้อยาเพิ่มเติมใดๆ

เชื้อแกรมลบชนิดแท่งที่ไม่หมักน้ำตาลคืออะไร?

เป็นแบคทีเรียแกรมลบ เช่น Pseudomonas aeruginosa และ Acinetobacter baumannii ที่ไม่หมักกลูโคส และมีความโดดเด่นในด้านความทนทานต่อสภาพแวดล้อมและมีแนวโน้มที่จะดื้อยาหลายขนานในสถานพยาบาล