Плазмидопосредованная резистентность - Plasmid-mediated resistance

Пример плазмиды с двумя областями устойчивость к антибиотикам кодирование ДНК (1,2) и начало репликации (3).

Плазмидопосредованная резистентность это передача устойчивость к антибиотикам гены, которые передаются плазмиды. Плазмиды можно переносить между бактерии в пределах того же разновидность или между разными видами через спряжение. Плазмиды часто несут несколько устойчивость к антибиотикам гены, способствующие распространению множественная лекарственная устойчивость (MDR). Устойчивость к антибиотикам, опосредованная плазмидами МЛУ, сильно ограничивает возможности лечения инфекций, вызванных Грамотрицательные бактерии, особенно семья Энтеробактерии.^[1] Глобальное распространение плазмид МЛУ увеличилось за счет селективное давление от использования антибиотиков у человека и Ветеринария.^[2]

Свойства плазмид устойчивости

Плазмиды устойчивости по определению несут один или несколько генов устойчивости к антибиотикам. Часто они сопровождаются генами, кодирующими вирулентность детерминанты, специфические ферменты или устойчивость к токсичным тяжелые металлы. Множественные гены устойчивости обычно располагаются в кассетах устойчивости. Гены устойчивости к антибиотикам, обнаруженные в плазмидах, придают устойчивость к большинству классов антибиотиков, используемых в настоящее время, например, бета-лактамы, фторхинолоны и аминогликозиды.^[1]^[3]

Очень часто гены устойчивости или целые кассеты устойчивости перестраиваются на одной плазмиде или перемещаются в другую плазмиду или хромосому с помощью систем рекомбинации. Примеры таких систем включают: интегроны и транспозоны.^[3]

Большинство плазмид устойчивости являются конъюгативными, что означает, что они кодируют все необходимые компоненты для передачи плазмиды другой бактерии. Другие меньшие плазмиды (обычно размером <10 т.п.н.) могут быть мобилизованы с помощью конъюгированной плазмиды (обычно> 30 т.п.н.) для переноса.^[3]

Энтеробактерии

кишечная палочка бактерии справа чувствительны к двум бета-лактамным антибиотикам и не растут в полукруглых областях, окружающих антибиотики. Кишечная палочка бактерии слева устойчивы к бета-лактамным антибиотикам и растут рядом с одним антибиотиком (Нижний) и меньше ингибируются другим антибиотиком (верх).

Члены семейства Enterobacteriaceae, например, кишечная палочка или же Клебсиелла пневмонии представляют наибольшую угрозу в отношении плазмид-опосредованной устойчивости при внутрибольничных и внебольничных инфекциях.^[1]

Бета-лактамная резистентность

Обе бета-лактамазы узкого спектра (например, пенициллиназы) и бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL) являются обычными для плазмид устойчивости в Энтеробактерии. Часто несколько генов бета-лактамаз обнаруживаются в одной плазмиде, гидролизующей широкий спектр бета-лактамных антибиотиков.^[1]

Бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС)

Ферменты БЛРС могут гидролизовать все бета-лактамные антибиотики, включая цефалоспорины, за исключением карпабепенема. Первые клинически наблюдаемые ферменты БЛРС были мутировавшими версиями бета-лактамаз узкого спектра, такими как ТЕМ и SHV. Другие ферменты БЛРС происходят не из семейства Enterobacteriaceae, но также получили распространение.^[1]

Кроме того, поскольку плазмиды, несущие гены ESBL, также обычно кодируют сопротивление детерминанты многих других антибиотиков, штаммы БЛРС часто также устойчивы ко многим небета-лактамным антибиотикам,^[4] оставляя очень мало вариантов лечения.

Карбапенемазы

Карбапенемазы представляют собой тип БЛРС, которые способны гидролизовать карбапенемные антибиотики, которые рассматриваются как последнее средство лечения бактерий, продуцирующих БЛРС. Карбапенемазы KPC, NDM-1, VIM и OXA-48 все чаще упоминаются во всем мире как причины внутрибольничные инфекции.^[1]

Устойчивость к хинолонам

Хинолон гены устойчивости часто расположены в той же плазмиде, что и гены ESBL. Примеры механизмов устойчивости включают различные белки Qnr, аминогликозоацетилтрансферазу aac (6 ') - Ib-cr, которая способна гидролизовать ципрофлоксацин и норфлоксацин, а также переносчики оттока OqxAB и QepA.^[1]

Устойчивость к аминогликозидам

Аминогликозид Гены устойчивости также обычно встречаются вместе с генами БЛРС. Устойчивость к аминогликозидам обеспечивается многочисленными ферментами, модифицирующими аминогликозиды, и метилтрансферазами 16S рРНК.^[1]

малые РНК

Исследование физиологического действия плазмиды pHK01 на хозяина Кишечная палочка J53 обнаружил, что плазмида снижает подвижность бактерий и придает устойчивость к бета-лактамам. Произведенный pHK01 кодируемый плазмидой малые РНК и опосредованная экспрессия мРНК хозяина. Эти мРНК были антисмысловыми по отношению к генам, участвующим в репликации, переносе конъюгата и стабилизации плазмиды: AS-repA3 (CopA), AS-traI, AS-finO, AS-traG, AS-pc02. Сверхэкспрессия одной из кодируемых плазмидой антисмысловые мРНК: AS-TraI укороченный т лялогическая фаза роста хоста.^[5]

дальнейшее чтение

Страхилевиц Дж., Якоби Г.А., Хупер, округ Колумбия, Робичек А. (октябрь 2009 г.). «Опосредованная плазмидами устойчивость к хинолонам: многогранная угроза». Обзоры клинической микробиологии. 22 (4): 664–89. Дои:10.1128 / CMR.00016-09. ЧВК 2772364. PMID 19822894.
Нордманн П., Пуарель Л. (сентябрь 2005 г.). «Возникновение плазмид-опосредованной устойчивости к хинолонам у Enterobacteriaceae». Журнал антимикробной химиотерапии. 56 (3): 463–9. Дои:10.1093 / jac / dki245. PMID 16020539.
Октем И.М., Гулай З., Бикмен М., Гур Д. (январь 2008 г.). «Распространенность qnrA в изолятах Enterobacteriaceae с расширенным спектром действия, положительных на бета-лактамазу, из Турции». Японский журнал инфекционных болезней. 61 (1): 13–7. PMID 18219128. Архивировано из оригинал 6 июня 2010 г.
Chen LP, Cai XW, Wang XR, Zhou XL, Wu DF, Xu XJ, Chen HC (октябрь 2010 г.). «Характеристика плазмид-опосредованной устойчивости к линкозамиду в полевом изоляте Haemophilus parasuis». Журнал антимикробной химиотерапии. 65 (10): 2256–8. Дои:10.1093 / jac / dkq304. PMID 20699244.

[:0-1] а ^б ^c ^d ^е ^ж ^грамм ^час Шульц С., Герлингс С. (январь 2012 г.). «Плазмид-опосредованная резистентность Enterobacteriaceae: изменение ландшафта и значение для терапии». Наркотики. 72 (1): 1–16. Дои:10.2165/11597960-000000000-00000. PMID 22191792.

[2] Караттоли А (октябрь 2003 г.). «Опосредованная плазмидами устойчивость к противомикробным препаратам Salmonella enterica» (PDF). Актуальные проблемы молекулярной биологии. 5 (4): 113–22. PMID 12921226.

[:1-3] а ^б ^c Беннетт PM (март 2008 г.). «Закодированная плазмидами устойчивость к антибиотикам: приобретение и перенос генов устойчивости к антибиотикам в бактериях». Британский журнал фармакологии. 153 Приложение 1 (S1): S347–57. Дои:10.1038 / sj.bjp.0707607. ЧВК 2268074. PMID 18193080.

[4] Антибиотики широкого спектра действия и устойчивость к нецелевым бактериям: пример из тетрациклина, Журнал чистой и прикладной микробиологии, (2014); 8 (4): 2667-2671.

[5] Цзян X, Лю X, CO, Ван Y, Lo WU, Weng X, Chan TF, Ho PL, Lau TC (июль 2017 г.). «Плазмида CTX-M-14 pHK01 кодирует новые малые РНК и влияет на рост и подвижность хозяина». FEMS Microbiology Ecology. 93 (7). Дои:10.1093 / фемсек / fix090. PMID 28854680.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]