细菌主要耐药机制
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简述细菌产生耐药的分子生物学机制细菌产生耐药性是一种严重的全球性问题,在医疗领域和公共卫生健康方面造成了巨大的挑战。
耐药细菌可以抵抗抗生素的作用,导致感染无法有效治疗。
这一现象的发生主要是由于细菌在适应环境压力下产生的突变和基因水平的水平转移。
细菌产生耐药性的分子生物学机制可以归纳为以下几点:1. 突变:细菌在繁殖和生存过程中经常发生突变,这些突变有时会导致细菌产生耐药性。
例如,在细菌的基因组中可能发生某些点突变,导致抗生素无法与细菌的特定靶标结合,从而失去了抗生素的作用。
2. 基因水平转移:细菌之间可以通过多种机制进行基因水平的转移,包括共轭转移、转化和噬菌体介导的转导。
这些机制允许细菌在不同个体之间交换基因,包括耐药基因。
当一个细菌耐药基因通过转移传递给另一个细菌时,接受者细菌也会获得相应的耐药性。
3. 耐药基因共同的存在:许多细菌都存在耐药基因的共同存在。
这些基因可以以编码抗生素靶标的蛋白质的形式存在,也可以以编码抗生素降解酶或泵的形式存在。
当细菌遇到抗生素时,这些耐药基因可以被激活,从而产生耐药性。
4. 适应性突变:细菌可以通过快速适应和进化来产生耐药性。
当细菌暴露在抗生素的选择压下时,那些具有耐药基因的细菌会有更高的存活率。
随着时间的推移,这些耐药基因会在细菌群体中逐渐增加,导致整体耐药性的提高。
细菌产生耐药的分子生物学机制是一个复杂的过程,与以上所述的因素密切相关。
了解这些机制对于制定和实施有效的抗生素使用策略以及开发新的抗生素至关重要。
此外,加强细菌感染的预防控制、提高公众对抗生素的正确使用和传染病防控知识的认识也是应对细菌耐药性的重要措施。
简述细菌的耐药机制
细菌的耐药机制指的是细菌对抗抗生素的能力,使其能够在存在抗生素的环境中存活和繁殖。
下面是常见的细菌耐药机制:
1. 靶标修改:细菌通过改变抗生素作用的靶点来减少抗生素的结合能力。
这使得抗生素无法有效地与细菌靶标结合,从而降低其抑制细菌生长的效果。
2. 药物代谢:细菌能够产生酶来降解或改变抗生素的结构,使其失去药物活性。
这包括β-内酰胺酶、氨基糖苷酶等。
3. 药物外排:细菌能够通过多种泵机制将抗生素从细胞内排出。
这些泵可以将抗生素推出细菌细胞,降低抗生素在细菌内的浓度,从而减少其对细菌的杀菌作用。
4. 耐药基因的水平转移:细菌能够通过水平基因转移,将抗生素抵抗性的基因从一个细菌传递到另一个细菌。
这使得细菌能够快速地获得抗生素耐药性。
5. 生物膜形成:细菌可以生产粘附于细菌表面的生物膜,使得抗生素难以渗透到细菌内部,从而减少其抑制细菌生长的效果。
细菌的耐药机制可以单独存在,也可以同时出现,使得细菌对多种抗生素产生耐药性。
这对临床治疗造成了很大的挑战,因为耐药菌株难以被常规抗生素有效杀灭,需要寻找新的抗菌策略。
细菌的五种耐药机制
细菌的耐药机制主要包括五种,分别是:
1. 靶点变异:细菌通过改变药物的靶点,使得药物无法与其结合,从而失去了药物的作用。
这种耐药机制常见于抗生素的应用中,如青霉素、四环素等。
2. 药物降解:细菌通过产生酶类物质,使得药物在体内被降解,从而失去了药物的作用。
这种耐药机制常见于抗生素的应用中,如β-内酰胺酶、氨基糖苷酶等。
3. 药物泵:细菌通过产生药物泵,将药物从细胞内部排出,从而失去了药物的作用。
这种耐药机制常见于抗生素的应用中,如四环素、氨基糖苷类等。
4. 代谢途径变化:细菌通过改变代谢途径,使得药物无法进入细胞内部,从而失去了药物的作用。
这种耐药机制常见于抗结核药物、抗真菌药物等。
5. 细胞壁变化:细菌通过改变细胞壁的结构,使得药物无法穿透细胞壁进入细胞内部,从而失去了药物的作用。
这种耐药机制常见于青霉素、头孢菌素等β-内酰胺类抗生素的应用中。
以上是细菌的五种耐药机制,这些机制的出现使得细菌对药物的抵抗力增强,对于人类的健康和生命安全带来了巨大的威胁。
因此,我们需要加强对细菌的研究,
开发出更加有效的抗生素和治疗方法,以保障人类的健康和生命安全。
细菌的主要耐药机制1.产生灭活抗生素的各种酶1.1 β—内酰胺酶(β-lac tamas e)β—内酰胺类抗生素都共同具有一个核心β—内酰胺环,其基本作用机制是与细菌的青霉素结合蛋白结合,从而抑制细菌细胞壁的合成。
产生β—内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要原因。
细菌产生的β-内酰胺酶,可借助其分子中的丝氨酸活性位点,与β—内酰胺环结合并打开β—内酰胺环,导致药物失活。
迄今为止报道的β—内酰胺酶已超过300种,1995年B ush等将其分为四型:第1型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶;第2型为能被克拉维酸抑制的β-内酰胺酶;第3型为不被所有β—内酰胺酶抑制剂抑制的金属β-内酰胺酶(需Zn2+活化)。
可被乙二胺四乙酸和P-c hloro mercu riben zate所抑制;第4型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。
临床常见的β—内酰胺酶有超广谱β—内酰胺酶、头孢菌素酶(A mpC酶)和金属酶。
1.1.1超广谱β-内酰胺酶(Ext ended-Spec trumβ-lact amase s,ESB Ls)ESB Ls是一类能够水解青霉素类、头孢菌素类及单环类抗生素的β—内酰胺酶,属Bush分型中的2型β—内酰胺酶,其活性能被某些β—内酰胺酶抑制剂(棒酸、舒巴坦、他唑巴坦)所抑制。
ESBLs主要由普通β-内酰胺酶基因(T EM—1,TEM—2和SHV—1等)突变而来,其耐药性多由质粒介导。
自1983年在德国首次发现ESB Ls以来,目前已报道的TEM类ESBIs已有90多种,SHV类ESBL s多于25种。
TEM型和SHV型ESBL s主要发现于肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌,亦发现于变形杆菌属、普罗威登斯菌属和其他肠杆菌科细菌。
细菌耐药的遗传机制
一、染色体突变
染色体突变是细菌耐药性的重要遗传机制之一。
染色体上的基因发生突变,可以导致细菌对某些药物的敏感性降低或丧失,从而产生耐药性。
这些基因的突变通常是由于DNA复制过程中发生的随机错误,或者是由于某些诱变因素如紫外线、化学诱变剂等引起的。
二、质粒和转座子
质粒和转座子是细菌染色体外的遗传物质,可以在细菌间转移和传播,从而影响细菌的耐药性。
质粒携带的耐药基因可以在不同菌株间传播,使细菌获得新的耐药性。
转座子则可以通过插入或转位的方式,引起染色体基因的突变或重组,导致细菌对药物的敏感性改变。
三、细菌种间转移
细菌种间转移是指不同种类的细菌通过接合、转化、转导等方式交换遗传物质,从而获得新的耐药性基因。
这种转移方式通常发生在肠道、呼吸道等部位,其中接合是将一个细菌的DNA片段直接转移给另一个细菌的过程;转化是细菌从周围环境中吸收并利用外源DNA的过程;转导则是病毒将自身基因组转移到另一个细菌中的过程。
四、药物作用靶点的改变
药物作用靶点的改变是细菌耐药性的另一种重要机制。
某些药物在细菌体内的作用靶点是特定的蛋白质或酶,当这些蛋白质或酶发生突变时,可以降低药物对它们的抑制作用,从而使细菌对药物产生耐药性。
这种改变通常是由于细菌基因突变引起的。
五、外排泵
外排泵是一种将药物等物质从细胞内排出到细胞外的机制,可以帮助细菌对抗药物的作用。
当药物进入细菌体内时,外排泵能够将其迅速排出体外,使药物无法在细菌体内积累到足够的浓度,从而达到耐药的目的。
外排泵的基因通常存在于质粒或染色体上,可以在不同菌株间传播。
细菌的耐药性机制细菌耐药性已成为全球范围内的严重医疗问题。
近年来,随着抗生素滥用和误用的增加,细菌对抗生素的耐药性不断增强。
而细菌的耐药性机制是指细菌通过一系列基因突变和进化适应的过程,降低对抗生素的敏感性并保留生存能力。
本文将探讨细菌的耐药性机制及其对人类健康的影响,并提出一些解决方案。
一、基因变异细菌耐药性的主要机制之一是基因突变。
在细菌繁殖和复制的过程中,DNA会不可避免地发生突变,包括点突变、缺失突变和插入突变等。
这些基因突变可能会导致细菌获得对抗生素的耐药性。
例如,某些点突变会导致细菌产生特定的酶,使其能够降解抗生素,从而减少抗生素对其的杀菌作用。
二、耐药基因的水平转移除了基因突变外,耐药基因还可以通过水平转移的方式在细菌间传递。
水平转移是指细菌通过质粒、转座子、噬菌体等介质,将耐药基因从一个细菌菌株传递给另一个细菌菌株。
这种耐药基因的传递方式加速了细菌的耐药性发展。
此外,耐药菌株还可以通过共享基因的方式进一步加强其耐药性,形成更具威胁性的耐药细菌株。
三、生物膜的形成生物膜是一种由细菌所分泌的特殊分子构成的外部结构。
细菌形成生物膜后,会对抗生素产生抗性。
生物膜阻碍抗生素穿过细菌细胞壁,使得抗生素无法进入细菌细胞内部,从而降低其杀菌效果。
此外,生物膜还可以保护细菌免受外界环境的影响,提供良好的生存环境,促使细菌更加顽强地存活下来。
四、外排泵的作用外排泵是细菌细胞膜上的一种特殊蛋白质,其作用是将抗生素排出细菌细胞,降低抗生素对其的杀菌效果。
细菌通过增加外排泵的表达量来排出抗生素,从而保持自身存活。
外排泵可以排除多种类型的抗生素,使得细菌对不同抗生素产生交叉耐药性,进一步加剧抗生素治疗的困难性。
解决细菌耐药性的方案一、合理使用抗生素合理使用抗生素是减缓细菌耐药性发展的关键。
人们应该遵循医生的建议,在确诊细菌感染时才使用抗生素,避免滥用和误用抗生素。
同时,要按照医生的处方剂量和疗程,完整使用抗生素,避免因个人主观原因中止治疗,以防止细菌耐药性的进一步发展。
细菌耐药的机制与方法随着抗生素的广泛使用,细菌耐药成为了一个全球性的医疗和公共卫生问题。
细菌耐药是指细菌对一种或多种抗生素产生抗药性的现象。
全球每年有数百万人死于细菌耐药,如果不采取积极措施,这个数字还将继续增加。
细菌耐药的机制细菌耐药主要是由于以下几个机制所致:1. 基因突变:细菌的基因可以突变,使其对某些抗生素产生抗药性。
2. 突变累积:细菌在繁殖的过程中,如果遇到了细菌抗生素,有一部分细菌会因为突变而获得抗药性。
如果这些耐药细菌又继续繁殖,它们的数量就会越来越多,最终形成耐药菌株。
3. 水平基因转移:不同种类的细菌之间可以通过水平基因转移(如质粒转移)来共享抗药基因。
这意味着即使一种细菌开始对某种抗生素敏感,也可能通过与其他耐药细菌接触感染而得到抗药性。
细菌耐药的方法控制细菌耐药的方法包括以下几个方面:1. 合理使用抗生素:抗生素并不能对所有病菌都有效,医生需要明确诊断病原菌的种类,选择合适的抗生素进行治疗。
另外,不要随意打断用药过程,以免导致抗生素治疗失效。
2. 发展新的抗菌药物:由于人类对抗生素的滥用,致使许多细菌对传统的抗生素已经发展出了耐药性。
因此,发展新的抗菌药物是控制细菌耐药的可持续方法之一。
此外,必须加强对抗菌药物的开发和研究,包括对抗菌药物的剂量、用法、疗程和其他治疗策略的深入了解。
3. 提高公众意识:公众应该认识到抗生素的滥用和不合理使用会导致细菌耐药性,从而丧失药物的疗效。
我们必须鼓励人们采取健康的生活方式,尽可能避免被感染,并挽救使用抗生素的方法来治疗疾病。
4. 排放管制:药物排放也会影响细菌的耐药性。
医院、养殖业和个人的用药排放都会污染水源和环境。
为改善这些问题,需要实行更加严格的管制,避免药物排放的过程。
5. 加强国际合作:细菌耐药的现象已经成为了全球性的问题,因此需要各个国家之间的合作。
我们需要共同努力,分享疫情情报、研究数据、诊断结果和专业知识,以便更好地控制细菌耐药的问题。
细菌耐药性产生的机制
细菌耐药性是细菌通过抗生素抵抗力而产生的一种性质,也就是特定细菌对特定抗生素变得不再敏感或根本抵抗该药物的能力,这种抗药性使得接受抗生素治疗的病患更容易复发。
细菌耐药性的产生是一个复杂的过程,主要有以下几个主要机制:
首先,通过自身的进化演变,细菌可以适应外部环境的抗生素,形成抗药性。
这种细菌能够以自身的特性,如表型调节、DNA复制错误等途径,高效��化自身,从而产生抗药性。
其次,重组药敏基因交换作用是细菌耐药性的一个机制。
一般细菌会通过重组DNA来共同传播抗药性基因,抗生素存在的环境中抗生素敏感性的某些特性都可以通过重组药敏基因而得以传播,从而增强细菌的抗药性。
最后,通过自身的代谢修饰细菌,能够维持耐药性,这种机制主要通过细菌的自动或隐性代谢改变其耐药性水平来实现。
这样一来,细菌就可以在抗生素存在的环境中持续存活,从而降低抗生素治疗效果。
由此可见,细菌耐药性是细菌数量增加以及其耐药性基因传播的综合结果,而这些机制为细菌暴发耐药性奠定了坚实的基础。
因此,在抗生素治疗中,要预防细菌耐药性的发生,必须采取有效的措施,以免细菌耐药性的出现影响抗生素的使用效果。
细菌耐药表型检测细菌耐药表型的检测细菌耐药机制:1.产生药物灭活酶:细菌通过耐药因子可产生破坏抗生素或使之失去抗菌活性的酶,使药物在作用于菌体前即被破坏或失效。
水解酶:主要是β内酰胺酶,包括广谱酶、超广谱酶、金属酶、AmpC酶。
钝化酶:氨基糖苷类钝化酶,使氨基糖苷类抗生素分子结构发生改变,使药物不易进入细菌体内。
修饰酶:2.抗菌药物作用靶位的改变:细菌通过改变药物作用靶位的结构来降低药物和细胞靶位的亲和力,引起对抗菌药物的耐药性。
如细菌可改变青霉素结合蛋白(PBP S)的结构,降低与β—内酰胺类抗生素的亲合力,减少细菌与β—内酰胺类抗生素的结合,从而对β—内酰胺类抗菌药物耐药。
3.细菌细胞膜通透性改变:抗菌药物不易进入由于细菌细胞壁或细胞膜通透性的改变,致使抗菌药物无法进入细胞内而发挥抗菌作用。
细菌可改变细胞壁的孔蛋白通道,使青霉素类、头孢菌素类和氨基糖苷类抗生素不能进入菌体;4.细菌将抗菌药物泵出细菌细胞外(外排泵):细菌还可合成新的蛋白插入细胞膜即产生新的膜转运系统,对抗菌药物产生外排作用,近年来发现了许多临床常见致病菌具有与其多重耐药相关的主动外排系统或外排泵,如绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、肠球菌、淋球菌等,促使抗菌药物快速从菌体排出,从而导致细菌的耐药性。
总之,细菌耐药性机制是一个相当复杂的问题,其中,细菌产生灭活酶或钝化酶引起的耐药性在临床上具有重要意义。
多重耐药菌往往综合上述几种耐药机制,使之对许多抗微生物药物产生耐药。
细菌耐药性的发生和发展是抗微生物药物的广泛应用,特别是无指征滥用的后果。
一、β-内酰胺酶检测使用范围:葡萄球菌、肠球菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌、卡它莫拉菌。
方法:头孢硝基噻吩显色法(Nitrocefin):制配纸片→灭菌水湿润→涂测试菌(G+菌可直接挑待测菌;G-菌提取细菌裂解液)于纸片上,10min观察纸片颜色,显红色为阳性(葡萄球菌应放置1h内观察)。
临床意义:若β-内酰胺酶阳性,则提示:流感、淋病、卡它对青霉素、氨苄西林、阿莫西林耐药葡萄、肠球对青霉素、氨基、羧基、脲基青霉素耐药对产该酶的菌株禁止应用青霉素类、广谱青霉素类抗菌药物,应根据药敏试验结果应用含酶抑制剂药物或头孢菌素联合氨基糖苷类或氟喹诺酮类,根据情况可选用糖肽类及碳青霉烯类抗菌药物。
细菌耐药的机制
细菌耐药的机制
一、细菌耐药机制
细菌耐药是指细菌可以耐受一定剂量的抗菌药物而不被杀灭的能力,这种能力来源于细菌本身的一种机制或方式,耐药机制的研究对于抗菌药物的开发与使用具有重要意义。
细菌耐药机制主要包括以下几种:
1、药物代谢:抗生素经过细菌代谢,获得降解产物,从而抑制抗生素的活性,抗生素被细菌代谢降解的过程称为药物代谢。
2、膜抗性:抗生素被细菌细胞膜所吸收抑制,从而减弱抗生素的作用,这种机制称为膜抗性。
3、非特异性阻断:抗生素可能破坏细菌活性结构,从而降低抗生素的活性,这种机制称为非特异性阻断。
4、合成阻断:抗生素可能阻断细菌的基因表达,防止细菌的抗药性基因表达,这种机制称为合成阻断。
5、自噬阻断:抗生素可能破坏细菌的自噬机制,使得细菌无法抵抗外在环境的侵害,这种机制称为自噬阻断。
二、细菌耐药的对策
细菌耐药对医学上的治疗具有重要意义,但是细菌耐药正在越来越成为一个问题,为了在治疗过程中有效避免细菌耐药的发生,应当采取以下几种措施:
1、合理使用抗生素:应当避免过度使用抗生素,减少耐药菌的
繁殖和传播,尽量使用广谱的抗生素。
2、药物杂交:不同类型的抗生素可以形成杂交,增强抗菌作用,可以有效减少耐药菌的繁殖。
3、抗菌的技术:通过“联合抗菌疗法”,结合多种抗菌药物及各种抗菌技术,有效限制耐药菌的繁殖。
4、定期监测:定期监测病原体的抗药性,及时筛查耐药菌的类型和分布,根据耐药性及时调整抗生素的类型及剂量。
5、抗菌药物的开发:抗菌药物的新型药物的开发是一项重要的研究,以满足复杂的耐药菌的治疗要求。
细菌耐药性产生的机理
1、细菌产生破坏药物结构的灭活酶。
该耐药细菌常常可以产生一种或多种灭活酶或钝化酶来水解或修饰进入细菌细胞内的药物,使之失去生物活性,这是引起细菌耐药性的最重要的机制。
2、靶位的改变。
药物作用靶位改变后会使其失去作用位点,从而使药物失去作用。
3、细菌生物被膜的形成。
这类细菌群体耐药性极强,可以逃避宿主免疫作用,且感染部位难以彻底清除,是临床上难治性感染的重要原因之一。
4、阻碍抗菌药向细菌内的渗透。
细菌细胞壁的障碍或细胞膜通透性的改变,使抗菌药无法进入细胞内达到作用靶位而发挥抗菌效能,这是细菌自身的一种防卫机制。
5、主动外排系统(外排泵)。
细菌细胞膜上存在一类蛋白,可将药物选择性或非选择性地排出细菌细胞外,从而使达到作用靶位的药物浓度明显降低而导致耐药。
细菌可以通过哪些方式对抗生素产生耐药
细菌产生耐药性的主要机制有特异性耐药(包括酶对抗生素的修饰和灭活以及药物作用靶点的突变和过度表达)和非特异性耐药机制(包括改变膜的通透性、增强膜对抗生素的外排功能以及形成生物被膜)。
1、抗生素活性结构的破坏。
某些细菌可以通过合成降解抗生素的酶或者对其进行化学修饰,从而使药物失活或钝化。
如耐药菌通过N-乙酰转移酶(AAC)、O-磷酸转移酶(APH)和O-核苷转移酶(ANT)等使抗生素的游离氨基乙酰化、游离羟基磷酸化和核苷化,来降低抗生素的活性。
2、主动外排泵功能的增强。
levy在2世纪90年代初就已经证明了细菌通过形成主动外排系统对抗生素产生耐药性。
四环素类抗生素的主要耐药机制就属于此类。
3、药物作用靶点的改变。
细菌还可以通过使抗生素作用靶点的相应基因发生突变而降低或阻止抗生素的作用,但这种改变并不影响细菌自身的正常代谢。
4、其他。
除了上述三种外,细菌还可通过改变细菌膜通透性、增加抗生素拮抗物的产物、改变代谢状态等方式来产生耐药性。
细菌耐药性的机制及其防治随着抗生素的广泛应用,细菌对抗生素的耐受能力正在不断增强。
这种现象被称为细菌耐药性。
为了有效地控制细菌耐药性,我们需要了解细菌耐药性的机制及其防治方法。
一、细菌耐药性的机制细菌耐药性的机制是多种多样的。
其中常见的机制有以下几种。
1.药物靶标的变化细菌可以通过改变药物靶标的结构或功能,来使得抗生素失去作用。
举个例子,磺胺类抗生素是针对细菌的二氢叶酸合成酶进行干扰的。
然而,某些细菌可以通过改变二氢叶酸合成酶的结构,来阻止磺胺类抗生素的结合和干扰。
2.药物代谢产物的排除细菌可以通过吸收、代谢和排泄而使抗生素失去作用。
例如,青霉素类抗生素进入细菌细胞后,细菌可以分泌β-内酰胺酶来分解青霉素。
此外,细菌还可以通过药物外泌泡的形式将抗生素从细胞内排出。
3.药物进入细菌细胞的难度增加有些细菌可以通过改变细胞壁的结构、大小和活性,来使抗生素不能轻易进入细胞内。
例如,革兰氏阴性菌的外膜可以阻止多种抗生素的通过。
4.细胞内相关机制的活化细菌可以通过让细胞内酶的表达量增加,来加强细胞内某些抗生素的分解。
例如,某些细菌暴露于卡那霉素时,会增加它们细胞内的氨基酰-tRNA合成酶,使得抗生素失去作用。
二、细菌耐药性的防治方法面对细菌耐药性的增强,我们需要采用一系列的措施来预防和控制细菌耐药性。
1.加强公众卫生宣传公众应该加强对抗生素的正确使用及副作用的认识,并尽量避免未必需要的抗生素的使用。
同时,人们应该注意个人卫生,保持环境干净,降低感染风险。
2.加强研发新型抗生素的投资由于细菌最终也会适应新抗生素,因此我们需要不断开发新型抗生素,并加强基础研究。
同时,我们还需要支持和发展其他的治疗手段,如细胞免疫疗法和病毒学疗法等。
3.加强抗生素的管制政府需要制定更严格的抗生素使用政策,并加强对药品市场的监管。
同时,人们应该放弃从非法渠道购买抗生素。
这些措施可以有效地遏制抗生素滥用和误用的情况,从而减缓细菌耐药性现象的发生。
细菌的主要耐药机制细菌的主要耐药机制1.产生灭活抗生素的各种酶1.1β—内酰胺酶(β-lactamase)β—内酰胺类抗生素都共同具有一个核心β—内酰胺环,其基本作用机制是与细菌的青霉素结合蛋白结合,从而抑制细菌细胞壁的合成。
产生β—内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要原因。
细菌产生的β-内酰胺酶,可借助其分子中的丝氨酸活性位点,与β—内酰胺环结合并打开β—内酰胺环,导致药物失活。
迄今为止报道的β—内酰胺酶已超过300种,1995年Bush等将其分为四型:第1型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶;第2型为能被克拉维酸抑制的β-内酰胺酶;第3型为不被所有β—内酰胺酶抑制剂抑制的金属β-内酰胺酶(需Zn2+活化)。
可被乙二胺四乙酸和P-chloromercuribenzate所抑制;第4型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。
临床常见的β—内酰胺酶有超广谱β—内酰胺酶、头孢菌素酶(AmpC酶)和金属酶。
1.1.1超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrumβ-lactamases,ESBLs)ESBLs是一类能够水解青霉素类、头孢菌素类及单环类抗生素的β—内酰胺酶,属Bush分型中的2型β—内酰胺酶,其活性能被某些β—内酰胺酶抑制剂(棒酸、舒巴坦、他唑巴坦)所抑制。
ESBLs主要由普通β-内酰胺酶基因(TEM—1,TEM —2和SHV—1等)突变而来,其耐药性多由质粒介导。
自1983年在德国首次发现ESBLs以来,目前已报道的TEM类ESBIs已有90多种,SHV类ESBLs多于25种。
TEM型和SHV型ESBLs主要发现于肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌,亦发现于变形杆菌属、普罗威登斯菌属和其他肠杆菌科细菌。
国内近年来随着三代头孢菌素的广泛使用,产ESBLs菌的检出率逐年增加。
NCCLs规定,凡临床分离的大肠埃希氏菌和克雷伯氏菌均应监测是否为产ESBLs 菌株;若产生,无论体外对第三代头抱菌素、氨曲南的药敏结果如何,均应报告对三代头孢菌素及氨曲南耐药。
细菌的五种耐药机制
细菌的五种耐药机制是指细菌通过某些方式获得对抗抗生素的
能力,使得抗生素无法有效杀死它们。
以下是这五种耐药机制的详细介绍:
1. 基因水平的耐药:细菌在基因水平上发生变异,产生具有抗
生素抵抗性的基因,从而使得细菌对抗生素具有更高的耐药性。
2. 外膜屏障:细菌细胞表面的外膜能够阻挡许多抗生素的进入,使得抗生素无法到达细菌内部,从而使得细菌对抗生素具有耐药能力。
3. 酶降解:细菌分泌酶来降解抗生素,使得抗生素无法发挥作用,从而使得细菌对抗生素具有更高的耐药性。
4. 质粒耐药:质粒是一种独立的遗传物质,它可以在不同的细
菌之间传递,从而使得多种细菌都能够获得对抗生素的耐药性。
5. 代谢途径的改变:细菌改变代谢途径,使得抗生素无法在细
菌内部发挥作用,从而使得细菌对抗生素具有更高的耐药性。
总的来说,细菌的耐药机制非常复杂,需要我们不断地研究和探索,以便有效地应对细菌的耐药问题。
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细菌主要耐药机制1.产生灭活抗生素的各种酶1.1 β—内酰胺酶(β-lactamase)β—内酰胺类抗生素都共同具有一个核心β—内酰胺环,其基本作用机制是与细菌的青霉素结合蛋白结合,从而抑制细菌细胞壁的合成。
产生β—内酰胺酶是细菌对β-内酰胺类抗菌药物产生耐药的主要原因。
细菌产生的β-内酰胺酶,可借助其分子中的丝氨酸活性位点,与β—内酰胺环结合并打开β—内酰胺环,导致药物失活。
迄今为止报道的β—内酰胺酶已超过300种,1995年Bush等将其分为四型:第1型为不被克拉维酸抑制的头孢菌素酶;第2型为能被克拉维酸抑制的β-内酰胺酶;第3型为不被所有β—内酰胺酶抑制剂抑制的金属β-内酰胺酶(需Zn2+活化)。
可被乙二胺四乙酸和P-chloromercuribenzate所抑制;第4型为不被克拉维酸抑制的青霉素酶。
临床常见的β—内酰胺酶有超广谱β—内酰胺酶、头孢菌素酶(AmpC酶)和金属酶。
1.1.1超广谱β-内酰胺酶(Extended-Spectrumβ-lactamases,ESBLs)ESBLs是一类能够水解青霉素类、头孢菌素类及单环类抗生素的β—内酰胺酶,属Bush分型中的2型β—内酰胺酶,其活性能被某些β—内酰胺酶抑制剂(棒酸、舒巴坦、他唑巴坦)所抑制。
ESBLs主要由普通β-内酰胺酶基因(TEM—1,TEM—2和SHV—1等)突变而来,其耐药性多由质粒介导。
自1983年在德国首次发现ESBLs以来,目前已报道的TEM类ESBIs已有90多种,SHV类ESBLs多于25种。
TEM型和SHV型ESBLs主要发现于肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌,亦发现于变形杆菌属、普罗威登斯菌属和其他肠杆菌科细菌。
国内近年来随着三代头孢菌素的广泛使用,产ESBLs菌的检出率逐年增加。
NCCLs规定,凡临床分离的大肠埃希氏菌和克雷伯氏菌均应监测是否为产ESBLs菌株;若产生,无论体外对第三代头抱菌素、氨曲南的药敏结果如何,均应报告对三代头孢菌素及氨曲南耐药。
另外,ESBLs菌株不仅对β-内酰胺类抗生素有很高的耐药率,而且对氨基糖苷类、喹喏酮类耐药率也在60%左右,因此,临床遇到由ESBLs引起的感染时,建议首选含β—内酰胺酶抑制剂的复方抗生素制剂或亚胺培南;对于头孢吡肟等四代头孢,尚有争议。
1.1.2头孢菌素酶(AmpC酶)届Bush分类中的1型(Ⅰ型) β—内酰胺酶。
通常将其分为由染色体介导产生的AmpC β—内酰胺酶和由质粒介导产生的AmpC β—内酰胺酶,前者的产生菌有阴沟肠杆菌、铜绿假单胞菌等,后者主要由肺炎克雷伯氏菌和大肠埃希氏菌产生。
AmpC酶可作用于大多数青霉素,第一、二、三代头孢菌素和单环类抗生素。
而第四代头孢菌素、碳青霉烯类不受该酶作用。
该酶不能被β—内酰胺酶抑制剂所抑制。
AmpCβ—内酰胺酶的产生有2种可能:①在诱导剂存在时暂时高水平产生,当诱导剂不存在时,酶产量随之下降,三代头孢菌素、棒酸和碳青霉烯类抗生素是诱导型AmpC酶的强诱导剂;②染色体上控制酶表达的基因发生突变,导致AmpC酶持续稳定高水平表达。
由高产AmpC酶耐药菌引起的感染死亡率很高。
实际上,所有的革兰氏阴性菌都能产生染色体介导的AmpC头孢菌素酶,在多数情况下为低水平表达;在肠杆菌、柠檬酸杆菌、沙雷氏菌、铜绿假单胞菌中可高频诱导产生,且常为高产突变株。
当临床出现上述细菌感染,开始几天三代头孢菌素治疗敏感,而随后发生耐药时,我们可怀疑为高产AmpC酶的细菌感染,四代头孢菌素和碳青霉烯类抗生素不受具影响,可供临床选用。
含酶抑制剂的复方制剂不能用于治疗产AmpC酶菌株的感染。
1.1.3金属酶(metalloβ-1actamase)大部分β-内酰胺酶的活性位点是丝氨酸残基,但也有一小部分活性位点为金属离子的酶类。
第一个发现的以金属离子为活性中心的酶是由蜡样芽抱杆菌产生的头孢菌素酶,能被EDTA 所抑制,之后世界各地均发现了能产生这类酶的各种细菌。
1988年Bush首次将该酶定名为金属β-内酰胺酶(metalloβ-1actamase),简称金属酶。
金属β-内酰胺酶耐受β—内酰胺酶抑制剂且可水解几乎所有β—内酰胺类抗生素(包括亚胺培南)。
该酶已在气单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、洋葱伯克霍尔德氏菌中发现,其中嗜麦芽窄食单胞菌的亚胺培南耐药性由染色体介导,而脆弱拟杆菌、肺炎克雷伯氏菌、铜绿假单胞菌中质粒介导的突变株在日本已有报道。
由粘质沙雷氏菌产生的金属β—内酰胺酶IMP-1型可在类似接合子的intl3上移动,已经传播到铜绿假单胞菌、肺炎克雷伯氏菌和产碱杆菌。
金属酶可以水解碳青霉烯类和最近开发的第四代头孢菌素。
金属β-内酰胺酶有广泛传播的潜力,对几乎所有的β—内酰胺类抗生素均具有水解活性,是目前所知的最强的β-内酰胺酶。
1.2.氨基糖甙修饰酶(或钝化酶/灭活酶)在细菌对氨基糖甙类抗生素产生耐药的机制中,修饰酶介导的耐药最为流行,酶促修饰的氨基糖甙类抗生素不能与核糖体靶位作用,因此失去抗菌活性。
修饰酶主要包括乙酰转移酶、磷酸转移酶和核苷转移酶。
三类氨基糖苷修饰酶的作用机制各不相同:乙酰转移酶(AAC)修饰依赖于乙酰辅酶A的N-乙酰化:磷酸转移酶(APH)修饰依赖于ATP的O-磷酸化;核苷酸转移酶(ANT)修饰依赖于ATP的腺苷化。
在革兰氏阴性病原菌中,最常见的氨基糖苷修饰酶是AAC(6’),使氨基糖苷类抗生素1—、3—、2’—或6'—位乙酰化,如今已发现16种编码AAC(6’)的基因。
铜绿假单胞菌和肠杆菌科细菌趋向于产生AAC(3)、AAC(6’)、ANT(2’’)以及APH(3’);葡萄球菌和粪肠球菌经常产生ANT(4’)(4’’)或双功能的AAC(6’)/APH(2”)。
葡萄球菌对庆大霉素、卡那霉素和妥布霉素的耐药性和肠球菌的高度庆大霉素耐药性通常由双功能酶介导,这些酶通常(但非总是)由位于多重耐药质粒上的转座子(Tn924)编码,如葡萄球菌具有的转座子Tn5405编码的APH(3’)(提供卡那霉素、新霉素和阿米卡星耐药性),而其他的定位于染色体。
越来越多的菌株可产生2种或更多种酶,对抗氨基糖苷类抗生素。
在过去几年里常见的组合是庆大霉素修饰酶ANT(2’’)和AAC(3)]与AAC(6’)结合,导致对庆大霉素、妥布霉素、耐替米星、卡那霉素和阿米卡星的广谱耐药性。
氨基糖苷类抗生素对非发酵菌、肠杆菌科及一些革兰氏阳性球菌均有很好的抗菌活性,与β—内酰胺类抗生素联用有协同抗菌作用,在感染治疗中占有重要地位。
但由于以上耐药机制的存在,细菌耐药问题也日趋严重,应该引起重视,可喜的是阿米卡星等对MRSA和产ESBLs菌株仍保持17%-40%的敏感率。
2 改变药物作用靶位2.1 青霉素结合蛋白(PBP)的改变导致的β—内酰胺类抗生素耐药青霉素结合蛋白(PBP)参与了肽聚糖合成的最后阶段。
高分子量PBP常常为多模块,具有N 末端糖基转移酶区和C末端转肽酶区。
转肽酶区的活性位点丝氨酸与酶的天然结构相仿,可与与β—内酰胺类抗生素发生不可逆酰化。
青霉素结合蛋白(PBP)的改变常导致如下两种临床重要的耐药表型。
2.1.1耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus arueus,MRSA)MRSA是20世纪60年代英国首先报道的一种严重的临床耐药致病菌,20世纪80年代以来,世界各地都相继发生MRSA医院感染的暴发流行,并逐年增多。
MRSA耐药分为固有耐药和获得性耐药,固有耐药是由染色体介导的,其耐药性的产生是因为细菌产生一种特殊的青霉素结合蛋白PBP2a(或PBP2’),分子量为78000的蛋白质,与β内酰胺类抗生素的亲和力减低,从而导致细菌对β-内酰胺类抗生素耐药。
PBP2a由mecA基因编码,95%以上的MRSA菌株能检测到mecA 基因,而敏感株则无。
获得性耐药是由质粒介导的,细菌获得耐药基因后,产生大量β-内酰胺酶(而不是PBPs),使耐酶青霉素缓慢失活,表现出耐药性,多为临界耐药。
在MRSA检测过程中,凡属MRSA,不管其对其他β-内酰胺类抗生素MIC值或抑菌圈的大小,实验室均应向临床报告为对所有青霉素类、头孢菌素类、碳青霉烯类、碳头孢烯类和β内酰胺类—酶抑制剂复合制剂耐药,以免误导临床用药。
MRSA感染的治疗是临床十分棘手的难题之一,关键是其对许多抗生素具有多重耐药性,万古霉素是目前临床上治疗MRSA疗效肯定的抗生素,应用30多年来未发现耐药菌株。
新药替考拉宁亦具有与万古霉素相似的抗MRSA的活性。
2.1.2 耐青霉素肺炎链球菌 (Penicillin resistant Streptococcus pneumoniae,PRSP)长期以来肺炎链球菌对青霉素高度敏感。
MIC在0.005-0.01mg/L之间。
1967年澳大利亚首次报道耐青霉素肺炎链球菌,MIC为0.5mg/L,此后世界许多国家和地区均有报道,且耐药率迅速上升。
PRSP的耐药机制肺炎链球菌的青霉素结合蛋白(PBP)发生改变,使其与青霉素的亲和力减低。
肺炎链球菌有6种PBP:1a、1b、2x、2a、2b和3,其中PBP2b最为重要,如果青霉素结合到PBP2b上并使之抑制即导致细菌溶解和死亡;反之,PBP2b发生突变,青霉素不能产生作用,则导致PRSP。
在PRSP高耐菌株中(MIC≥2μg/m1)可有多达4种PBP(主要是1a、1b、2x、2b)同时发生改变[7]。
肺炎链球菌是引起社区获得性肺炎的重要致病菌。
目前,国内PRSP的发生率在4%左右,明显低于欧洲国家,在亚洲也属于中等水平,且MIC多小于1mg/L,因此,在社区获得性肺部感染病原菌中,PRSP尚不构成严重威胁,青霉素仍可作为首选治疗药物。
但是耐药没有国界,中国日前PRSP发生率尚低.但决不意味着不要重视,而是应该进一步加强PRSP的耐药监测。
对于PRSP感染临床治疗推荐使用头孢噻肟/头孢曲松、新喹诺酮类(如司帕沙星)。
若属PRSP严重感染则需应用万古霉素或加用利福平。
2.2 DNA拓扑异构酶的改变引起喹诺酮类抗生素耐药喹诺酮类药物的作用机制主要是通过抑制DNA拓扑异构酶而抑制DNA的合成,从而发挥抑菌和杀菌作用。
细菌DNA拓扑异构酶有I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,喹诺酮类药物的主要作用靶位是拓扑异构酶Ⅱ和拓扑异构酶Ⅳ。
拓扑异构酶Ⅱ又称DNA促旋酶,参与DNA超螺旋的形成,拓扑异构酶Ⅳ则参与细菌子代染色质分配到子代细菌中。
革兰氏阴性菌中DNA促旋酶是喹诺酮类的第一靶位,而革兰氏阳性菌中拓扑异构酶Ⅳ是第一靶位。
当编码组成DNA促旋酶的A亚单位和B亚单位及组成拓扑异构酶Ⅳ的parC和parE亚单位中任一亚基的基因发生突变均可引起喹诺酮类的耐药性。