Все про резистентність та методи визначення чутливості бактерій до антибіотиків. Природні джерела генів резистентності до антибіотиків.

Резистентність до антибіотиків – це здатність патогенних бактерій виявляти стійкість до дії терапевтичних концентрацій антибактеріальних препаратів. Стійкість до антибіотиків поділяють на вроджену та набуту. Під вродженою резистентністю мають на увазі відсутність у бактерії мішені, на яку може діяти застосовуваний антибіотик, дуже низьку проникність бактеріальної мембрани для препарату, здатність інактивувати ліки за допомогою ферментів або активно виводити його з бактеріальної клітини.

Отримана стійкість виникає як наслідок мутації збудника, завдяки якій він може вільно переносити концентрації антибіотика, достатні для інактивації інших бактерій цього виду.

Стрімке зростання стійкості бактерій до антибіотиків становить серйозну загрозу для здоров'я та життя людей. За статистикою ВООЗ, ймовірність смертельного результату захворювання у пацієнта, інфікованого метициліно-резистентними штамами стафілокока (MRSA), на 70% вище, ніж у хворого, інфікованого звичайними, чутливими до антибіотиків штамами.

У багатьох країнах спостерігається тенденція до зростання резистентності E. Coli (основного збудника інфекцій сечовивідних шляхів) до фторхінолонів та цефалоспоринів. Все частіше реєструються випадки стійкості бактерій до препаратів резерву для даної інфекції (карбапенеми для Klebsiella pneumonia, 3 покоління цефалоспоринів для гонореї) і т.д. Тобто ті захворювання, які протягом багатьох років ефективно лікувалися антибактеріальними препаратами сьогодні, знову становлять небезпеку для населення. .

У деяких випадках тест на чутливість до антибіотиків показує часткову або повну стійкість до більшості «класичних» для цієї інфекції антибіотиків.

Така невтішна картина пов'язана з частим нераціональним та необґрунтованим застосуванням протимікробних засобів. Багато пацієнтів купують ліки не за призначенням лікаря, а за рекомендацією друзів, фармацевтів в аптеці, після перегляду реклами або просто згадавши, що цей препарат уже допомагав. Також у багатьох існують «улюблені» ліки, які приймаються по кілька днів за перших ознак захворювання.

Важливо розуміти, що самопризначення антибіотиків, самостійна корекція призначених дозувань, кратності прийому та тривалості курсу сприяє формуванню та розповсюдженню бактерій із набутою стійкістю до антибіотиків.

Як розвивається стійкість до протимікробних препаратів?

Вторинна (придбана) резистентність до антибіотиків розвивається за рахунок спонтанних мутацій в геном мікробної клітини після контакту з протимікробним засобом. Важливою особливістю даних мутацій є їхня здатність «запам'ятовуватися» бактеріями і передаватися наступним поколінням патогенів. Це сприяє швидкому поширенню стійких штамів у навколишньому середовищі.

Ступінь резистентності (знижена чутливість до антибіотиків або повна стійкість), а також швидкість її розвитку залежить від видів та штамів бактерій.

Найшвидше під дією антибіотиків мутують:

• стафілококи (грампозитивні коки);
• ешерихії (грамнегативні бактерії);
• мікоплазми (внутрішньоклітинні збудники);
• протей (грам-бактерії);
• (грамнегативні бактерії).

Досить рідко зустрічаються антибіотикорезистентні стрептококи групи А, клостридії, сибірки та гемофільні палички. .

Серед механізмів формування стійкості, на даний момент найважливішими вважають:

• ферментну інактивацію антибіотика;
• модифікацію молекул-мішеней у мікробній клітині;
• здатність збудників активно виводити антибіотик (ефлюкс);
• зниження проникності мікробної мембрани для ліків

Оскільки активне виведення та порушення проникності ґрунтуються на обмеженні доступу антибіотика до бактеріальної клітини, їх часто об'єднують в один механізм резистентності.

Що означає чутливість до антибіотиків

У зв'язку зі зростанням резистентності до багатьох протимікробних засобів визначення чутливості мікроорганізмів до антибіотиків дозволяє проводити протимікробну терапію максимально раціонально і ефективно.

Отже, чутливість до антибіотиків. Усіх збудників інфекційно-запальних хвороб можна розділити на:

• чутливі;
• малочутливі;
• повністю стійкі.

Якщо зростання та розмноження бактерій на живильному середовищі пригнічуються терапевтичними дозуваннями антибіотиків, то бактерії вважаються чутливими. Малочутливі штами реагують тільки на максимальні дозування лікарського засобу.

p align="justify"> Резистентними до антибіотика вважаються патогени, які інгібуються тільки критично високими дозами антибактеріальних засобів, досягти яких можна виключно в умовах лабораторії, але не в людському організмі.

Як визначити чутливість до антибіотиків?

Етіотропне призначення протимікробних препаратів ґрунтується на виділенні збудника з подальшим визначенням чутливості до антибіотиків. Цей аналіз дозволяє отримати епідеміологічні показники стійкості патогенних мікроорганізмів у певному регіоні, а також вивчити структуру внутрішньолікарняних та позалікарняних інфекцій.

При проведенні проби на чутливість до антибіотиків, необхідно дотримуватися певного алгоритму дій і чітко дотримуватися всіх ланок бактеріологічної діагностики.

Етапність дослідження складається з:

• забору матеріалу;
• доставки до лабораторії;
• посівів на спеціальні середовища;
• виділення виду та штаму збудника;
• вивчення чутливості до протимікробних засобів.

Важливо розуміти, що дані аналізу можна отримати тільки при правильному виконанні всіх етапів діагностики.

Методи визначення чутливості бактерій до антибіотиків

Чутливість до антибіотиків досліджується за допомогою:

• дифузії (диски із протимікробними препаратами або E-тести);
• розведення (для цього використовують агар або рідкі живильні середовища (бульйон)).

Як зробити пробу на антибіотик?

Найбільш популярним якісним методом діагностики вважається дифузія в агар із використанням методу дисків. Для того, щоб вивчити чутливість до антибіотиків за допомогою дифузії з дисками, необхідно засіяти досліджуваним патогенним живильним середовищем з агаром і помістити зверху диски з антибактеріальними препаратами. Далі чашка Петрі із зразками витримується в термостаті при температурі від 35 до 37 0 С протягом доби. Через 24 години оцінюють зони інгібування зростання бактерій навколо дисків. Даний метод діагностики є якісним, тобто дифузія-дисками визначає – чутливий збудник до антибіотика чи ні.

Для оцінювання ступеня чутливості вимірюють зону інгібування зростання. За повної резистентності бактерії до антибіотика зона затримки повністю відсутня.

Про слабку чутливість свідчить затримка до 1.5 сантиметра. Препарати з такими показниками є неефективними для ерадикації збудника, що досліджується.

Помірно ефективними (показники стандартної чутливості) є антибіотики із затримкою зростання від 1.5 до 2.5 сантиметрів. Про високу чутливість свідчить зона пригнічення зростання більше 2.5 сантиметрів.

Крім диско-дифузного методу можуть застосовуватись смужки E-тестів. Алгоритм дій аналогічний попередньому, тільки замість просочених протимікробним засобом дисків використовують смужку з Е-тестом, що містить розмітку з градієнтом концентрацій антибіотика, що вивчається (від максимуму до мінімуму).

Смужки з Е-тестом

Важливо пам'ятати, що дифузні методи неефективні виявлення МКП (мінімальні концентрації придушення) поліпептидних антибіотиків з поганою дифузією в агар. Тобто для поліміксину, ристоміцину тощо. краще використовувати серійне розведення.

Методи розведення

Кількісні методи використовуються для виявлення МКП та мінімальних концентрацій бактерицидної дії. Тобто, за їх допомогою можна визначити мінімальний рівень антибіотика, який запобігатиме видимому зростанню бактерій.

За допомогою методів розведення можна розрахувати необхідну дозу препарату (терапевтична концентрація у крові має значно перевищувати МКП). При використанні методу серійного розведення, спочатку готується основний розчин, зі строго певною концентрацією антибіотика в спеціальному поживному середовищі. З нього готуються всі наступні розведені розчини.

Далі, у кожну пробірку (чашку Петрі) з розведеннями додають культуру збудників, що вивчається. Після цього всі посіви піддаються інкубації в термостаті при температурі 37 0 С на одну добу. Після закінчення інкубації оцінюють результати і виявляють МКП за відсутністю зони зростання (у чашці Петрі) або помутніння (середовища у пробірці).

Оцінювання результатів проводиться за допомогою спеціальних таблиць зі стандартними показниками діаметрів інгібування росту та МКП для резистентних (для цих штамів вказується лише зона інгібування росту), малочутливих та чутливих.

Стійкість мікроорганізмів до антибіотиків

З відкриттям антибіотиків, які мають вибіркову дію на мікроби in vivo (в організмі), могло здатися, що настала епоха остаточної перемоги людини над інфекційними хворобами. Але вже незабаром виявили явище резистентності (стійкості) окремих штамів хвороботворних мікробів до згубної дії антибіотиків. У міру збільшення термінів та масштабів практичного застосування антибіотиків зростала і кількість стійких штамів мікроорганізмів. Якщо в 40-х роках клініцистам доводилося стикатися з поодинокими випадками інфекцій, викликаних стійкими формами мікробів, то в даний час кількість, наприклад, стафілококів, стійких до пеніциліну, стрептоміцину, хлорамфеніколу (левоміцетину), перевищує 60-70%. Чим пояснюється явище антибіотикорезистентності?

Стійкість мікроорганізмів до дії антибіотиків спричинена кількома причинами. Здебільшого вони зводяться до наступних. По-перше, у будь-якій сукупності мікроорганізмів, що співіснують на певному ділянці субстрату, зустрічаються природно стійкі до антибіотиків варіанти (приблизно одна особина на мільйон). При дії антибіотика на популяцію основна маса клітин гине (якщо антибіотик має бактерицидну дію) або припиняє розвиток (якщо антибіотик має бактеріостатичну дію). У той же час стійкі до антибіотика поодинокі клітини продовжують безперешкодно розмножуватися. Стійкість до антибіотика цими клітинами передається у спадок, даючи початок новій стійкій до антибіотика популяції. У разі відбувається селекція (відбір) стійких варіантів з допомогою антибіотика. По-друге, у чутливих до антибіотика мікроорганізмів може йти процес адаптації (пристосування) до шкідливого впливу антибіотичної речовини. У цьому випадку може спостерігатися, з одного боку, заміна одних ланок обміну речовин мікроорганізму, природний перебіг яких порушується антибіотиком, іншими ланками, які не піддаються дії препарату. При цьому мікроорганізм також не пригнічуватиметься антибіотиком. З іншого боку, мікроорганізми можуть почати посилено виробляти речовини, що руйнують молекулу антибіотика, тим самим нейтралізуючи його дію. Наприклад, ряд штамів стафілококів і спороносних бактерій утворює фермент пеніциліназ, що руйнує пеніцилін з утворенням продуктів, що не мають антибіотичної активності. Це називається ензиматичної інактивацією антибіотиків.

Цікаво відзначити, що пеніциліназ в даний час знайшла практичне застосування як антидот - препарату, що знімає шкідливу дію пеніциліну, коли він викликає тяжкі алергічні реакції, що загрожують життю хворого.

Мікроорганізми, що мають стійкість до одного антибіотика, одночасно стійкі і до інших антибіотичних речовин, подібних до перших за механізмом дії. Це називається перехресною стійкістю. Наприклад, мікроорганізми, які стали стійкими до тетрацикліну, одночасно набувають стійкості до хлортетрацикліну та окситетрацикліну.

Нарешті, є штами мікроорганізмів, які у своїх клітинах звані R-факторы, чи чинники резистентності (стійкості). Поширення R-факторів серед хвороботворних бактерій найбільше знижує ефективність лікування багатьма антибіотиками в порівнянні з іншими видами мікробної стійкості, оскільки обумовлює стійкість одночасно до кількох антибактеріальних речовин.

Всі ці факти говорять про те, що для успішного лікування антибіотиками слід перед їх призначенням визначати антибіотикорезистентність хвороботворних мікробів, а також намагатися долати лікарську стійкість мікробів.

Основні шляхи подолання стійкості мікроорганізмів до антибіотиків, що знижує ефективність лікування, такі:

пошук та впровадження у практику нових антибіотиків, а також отримання похідних відомих антибіотиків;

застосування для лікування одного, а одночасно кількох антибіотиків з різним механізмом дії; у цих випадках одночасно пригнічуються різні процеси обміну речовин мікробної клітини, що веде до швидкої її загибелі та значною мірою ускладнює розвиток стійкості у мікроорганізмів; застосування комбінації антибіотиків із іншими хіміотерапевтичними препаратами. Наприклад, поєднання стрептоміцину з парааміносаліцилової кислотою (ПАСК) та фтивазидом різко підвищує ефективність лікування туберкульозу;

пригнічення дії ферментів, що руйнують антибіотики (наприклад, дію пеніциліназ можна придушити кристалвіолетом);

звільнення стійких бактерій від факторів множинної лікарської стійкості (R-факторів), для чого можна використовувати деякі барвники.

Існує багато суперечливих теорій, які намагаються пояснити походження стійкості до лікарських речовин. В основному вони стосуються питань щодо ролі мутацій та адаптації у придбанні стійкості. Очевидно, у розвитку стійкості до лікарських речовин, зокрема і до антибіотиків, грають певну роль як адаптивні, і мутаційні зміни.

В даний час, коли антибіотики широко застосовуються, стійкі до антибіотичних препаратів форми мікроорганізмів трапляються дуже часто.

Життя рослин: у 6-ти томах. - М: Просвітництво. За редакцією А. Л. Тахтаджяна, головний редактор чл.-кор. АН СРСР, проф. А.А. Федоров. 1974 .

Дивитися що таке "Стійкість мікроорганізмів до антибіотиків" в інших словниках:

стійкість до антибіотиків- Одна з форм стійкості мікроорганізмів до лікарських препаратів, характерна для багатьох природних штамів, наприклад, при гастроентериті 86 % виділених штамів сальмонели виявляють стійкість до різних антибіотиків. [Ареф'єв В.А., … … Довідник технічного перекладача

- … Вікіпедія

Antibiotic resistance стійкість до антибіотиків. Одна з форм стійкості мікроорганізмів до лікарських препаратів, характерна для багатьох природних штамів, наприклад, при гастроентериті 86% виділених штамів сальмонели проявляють… Молекулярна біологія та генетика. Тлумачний словник.

Фаги, як і мікроорганізми, здатні змінювати всі свої властивості: форму та розміри негативних колоній, спектр літичної дії, здатність до адсорбції на мікробній клітині, стійкість до зовнішніх впливів, антигенні властивості. Біологічна енциклопедія

Антибіотикорезистентність трансмісивна (трансферабельна)- стійкість мікроорганізмів до антибіотиків, закодована на позахромосомних генних елементах мікробної клітини, що найбільш часто зустрічається селективний маркер рекомбінантної ДНК ГММ. Офіційна термінологія

Використання антибіотиків у ветеринарії почалося відразу після їх відкриття. Це пояснюється цілою низкою переваг, якими володіють антибіотики в порівнянні з іншими хіміотерапевтичними речовинами: антимікробна дія дуже … Біологічна енциклопедія

Хімічні речовини, що виробляються мікроорганізмами, здатні гальмувати ріст і викликати загибель бактерій та інших мікробів. Протимікробна дія антибіотиків має вибірковий характер: на одні організми вони діють сильніше, на… Енциклопедія Кольєра

Здатність мікроорганізмів зберігати життєдіяльність, включаючи розмноження, незважаючи на контакт із хіміопрепаратами. Лікарська стійкість (резистентність) мікроорганізмів відрізняється від їхньої толерантності, при якій мікробні клітини не… Медична енциклопедія

Базова хімічна структура тетрациклінів Тетрацикліни (англ. tetracyclines) група антибіотиків, що належать до класу полікетидів, близьких за хімічною будовою та біологічними властивостями.

ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ

Основою терапевтичної дії антибактеріальних препаратів є придушення життєдіяльності збудника інфекційної хвороби внаслідок пригнічення більш менш специфічного для мікроорганізмів метаболічного процесу. Пригнічення відбувається в результаті зв'язування антибіотика з мішенню, якою може виступати або фермент, або структурна молекула мікроорганізму.

Резистентність мікроорганізмів до антибіотиків може бути природною та набутою.

• Справжня природна стійкість характеризується відсутністю мікроорганізмів мішені дії антибіотика або недоступності мішені внаслідок первинно низької проникності або ферментативної інактивації. За наявності бактерій природної стійкості антибіотики клінічно неефективні. Природна резистентність є постійною видовою ознакою мікроорганізмів та легко прогнозується.
• Під набутою стійкістю розуміють властивість окремих штамів бактерій зберігати життєздатність при концентраціях антибіотиків, які пригнічують основну частину мікробної популяції. Можливі ситуації, коли більшість мікробної популяції виявляє набуту стійкість. Поява у бактерій набутої резистентності не обов'язково супроводжується зниженням клінічної ефективності антибіотика. Формування резистентності завжди обумовлено генетично: придбанням нової генетичної інформації чи зміною рівня експресії власних генів.

Відомі такі біохімічні механізми стійкості бактерій до антибіотиків:

1. Модифікація цілі дії.
2. Інактивація антибіотиків.
3. Активне виведення антибіотика із мікробної клітини (ефлюкс).
4. Порушення проникності зовнішніх структур мікробної клітки.
5. Формування метаболічного "шунту".

МЕХАНІЗМИ СТІЙКОСТІ ДО АНТИБАКТЕРІАЛЬНИХ ПРЕПАРАТОВ ОКРЕМИХ ГРУП

β-лактамні антибіотики

Ферментативна інактивація. Найбільш поширеним механізмом стійкості мікроорганізмів до β-лактамів є їх ферментативна інактивація в результаті гідролізу одного із зв'язків β-лактамного кільця ферментами β-лактамазами. До теперішнього часу описано більше 200 ферментів, що відрізняються за такими практично важливими властивостями:

• Субстратний профіль(здатність до переважного гідролізу тих чи інших β-лактамів, наприклад пеніцилінів або цефалоспоринів, або тих та інших рівною мірою).
• Локалізація кодуючих генів(плазмідна чи хромосомна). Ця характеристика визначає епідеміологію резистентності. При плазмідній локалізації генів відбувається швидке внутрішньо-і міжвидове поширення резистентності, при хромосомній – спостерігають поширення резистентного клону.
• Чутливість до інгібіторів, що застосовуються в медичній практиці.: клавуланова кислота, сульбактам і тазобактам.

Таблиця 1. Найбільш поширені β-лактамази та їх властивості

До найпоширеніших ферментів відносяться стафілококові β-лактамази (зустрічаються у 60-80% штамів) та β-лактамази широкого спектру грамнегативних бактерій (серед штамів. E.coliзустрічаються у 30-40% випадків). Незважаючи на широке поширення перерахованих ферментів, вони не становлять серйозної проблеми для терапії, оскільки багато сучасних β-лактами (цефалоспорини II-IV поколінь, інгібіторозахищені пеніциліни, карбапенеми) не чутливі до гідролізу.

В даний час найбільше значення для клінічної практики мають плазмідні БЛРС грамнегативних бактерій, оскільки вони здатні руйнувати цефалоспорини III і, меншою мірою, IV покоління. Рутинні методи оцінки антибіотикочутливості часто не виявляють цей механізм стійкості. Найчастіше БЛРС зустрічаються у мікроорганізмів роду Klebsiella, досить часто у E.coliі Proteus spp., Рідше в інших грамнегативних бактерій. У Росії її в окремих установах частота поширеності цих ферментів серед клебсиелл сягає 90%.

Модифікація мішені дії. Мішенями дії β-лактамів є ферменти – ПСБ, що беруть участь у синтезі клітинної стінки бактерій. В результаті модифікації у деяких ПСБ зменшується спорідненість до β-лактамів, що проявляється у підвищенні МПК цих препаратів та зниженні клінічної ефективності. Реальне клінічне значення має стійкість серед стафілококів та пневмококів. Гени змінених ПСБ локалізовані на хромосомах.

• Стійкість стафілококів (S.aureusта КНС) обумовлена ​​появою у мікроорганізмів додаткового ПСБ (ПСБ2а).
• Маркером наявності ПСБ2а є стійкість до метициліну або оксациліну.
• Незалежно від результатів оцінки in vitroпри інфекціях, що викликаються MRSA, всі β-лактами слід вважати клінічно неефективними і не використовувати в терапії.
• Частота поширення MRSA у деяких відділеннях реанімації, онкології та гематології у Росії перевищує 50-60%, що створює вкрай серйозні проблеми для терапії.
• Стійкість пневмококівобумовлена ​​появою в генах, що кодують ПСБ, чужорідної ДНК, походження якої пов'язують із зеленіючими стрептококами. У цьому перехресна стійкість між окремими β-лактамами неповна. Значна частина штамів, стійких до пеніциліну, зберігає чутливість до цефалоспоринів III покоління та карбапенемів. Наразі накопичено значну кількість даних, що свідчать про збереження клінічної ефективності β-лактамів при інфекціях ДП, що викликаються штамами з проміжним рівнем стійкості, проте при інфекціях ЦНС (менінгітах) ефективність цих антибіотиків явно знижується. Накопичені дані стали підставою для перегляду критеріїв чутливості пневмококів до амоксициліну, обговорюється доцільність зміни критеріїв чутливості до пеніциліну.
• Дані про частоту поширення в Росії пеніцилінорезистентних пневмококівобмежені. У Москві, в період з 1998 р. по 2001 р., частота штамів пневмококів зі зниженою чутливістю до пеніциліну коливалася в межах 10-22%. При цьому високий рівень стійкості відзначали лише у 1-2% штамів.
• Серед грамнегативних бактерійстійкість, що з модифікацією ПСБ зустрічається рідко. Певне значення цей механізм стійкості має у H.influenzaeі N.gonorrhoeae. Мікроорганізми, виявляють стійкість не тільки до , але і до інгібіторозахищених препаратів.

Аміноглікозиди

Ферментативна інактивація.Основним механізмом стійкості до аміноглікозидів є їхня ферментативна інактивація шляхом модифікації. Модифіковані молекули аміноглікозидів втрачають здатність зв'язуватися з рибосомами та пригнічувати біосинтез білка. Описано три групи АМФ, що здійснюють інактивацію аміноглікозидів, шляхом їх зв'язування з різними молекулами: ААС - що приєднують молекулу оцтової кислоти, АРН - що приєднують молекулу фосфорної кислоти, нуклеотидил- або ANT - приєднують молекулу нуклеотиду аденіну.

Таблиця 2. Характеристика найпоширеніших АМФ

На практиці серед грамнегативних бактерій можуть зустрічатися практично всі комбінації стійкості до окремих аміноглікозидів. Це пов'язано з різноманітністю субстратних профілів окремих ферментів та можливістю наявності у бактерії одночасно кількох генів АМФ.

Для Росії характерна висока частота поширення стійкості серед грамнегативних бактерій до гентаміцину та тобраміцину, що, ймовірно, пов'язане з необґрунтовано широким застосуванням гентаміцину. Частота стійкості до нетилміцину, як правило, дещо нижча. Стійкість до амікацину трапляється досить рідко.

У ряду мікроорганізмів ( S. pneumoniae, Mycobacterium spp., Brachyspira hyodysenteriae, Propionibacterium spp., B. pertussis, H. influenzae, H. pylori) відомий і інший механізм модифікації мішені для макролідів та лінкозамідів - в результаті мутацій в V домені 23S рРНК знижується спорідненість до антибіотиків і формується клінічно значуща стійкість. При цьому механізмі спостерігають перехресну резистентність до всіх макролідів та лінкозамідів макролідів/лінкозамідів штамів. S. pneumoniae, S. pyogenesі S. oralisвикликають також мутації в генах рибосомальних білків L4 та L22.

Активне виведення.Активне виведення макролідів та лінкозамідів здійснюють кілька транспортних систем. Основне клінічне значення має система виведення, що кодується mef-геном, поширена серед S.pneumoniae, S.pyogenesта багатьох інших грампозитивних бактерій. Відповідний білок-транспортер виводить 14- та 15-члені макроліди та забезпечує невисокий рівень резистентності (МПК від 1 до 32 мг/л). Лінкозаміди та 16-члені макроліди зберігають активність.

Гени mefлокалізовані на хромосомах у складі кон'югативних елементів, що забезпечує досить ефективне внутрішньо-і міжвидове поширення. У стафілококів та ентерококів активне виведення макролідів, але не лінкозамідів, здійснюють транспортні системи іншого типу, що кодуються генами. msr. Існують також транспортні системи, які здійснюють вибіркове виведення деяких препаратів, наприклад, лінкоміцину або олеандоміцину.

Ферментативна інактивація.Ферменти, що інактивують макроліди та лінкозаміди, описані серед грампозитивних та грамнегативних мікроорганізмів. Деякі з них мають широкий субстратний профіль (макролідфосфотрансферази E.coliі Staphylococcus spp.), інші інактивують лише окремі антибіотики (еритроміцінестерази, поширені серед сімейства Enterobacteriaceae, лінкоміцинацетилтрансферази стафілококів та ентерококів). Клінічне значення ферментів, що інактивують макролідні антибіотики, невелике.

Роль окремих механізмів резистентності до макролід не рівноцінна. Накопичуються дані про те, що при інфекціях, що викликаються S. pneumoniaeі S. pyogenesіз стійкістю, обумовленою активним виведенням, деякі макроліди можуть зберігати клінічну ефективність.

Стійкість ентерококів до глікопептидів є серйозною проблемою в ВРІТ у США та Західній Європі. Найчастіше стійкість відзначають у штамів E.faecium, її частота може сягати 15-20%. Достовірних даних про виділення VRE у Росії немає.

Повідомлення про виділення одиничних штамів метицилінорезистентних та метициліночутливих S.aureusзі зниженою чутливістю до ванкоміцину (GISA) почали з'являтися у різних країнах з 1997 р. Для штамів зі зниженою чутливістю характерно потовщення клітинної стінки, зменшення аутолітичної активності. Обговорюється можливість надлишкової продукції мішеней дії глікопептидів. Зниження чутливості до глікопептидів було описано раніше серед КНС.

На практиці при виділенні ванкоміцинорезистентних ентерококів та стафілококів необхідно виявляти настороженість, ретельно перевіряти чистоту досліджуваної культури та точність її ідентифікації. Так, необхідно мати на увазі, що деякі грампозитивні бактерії ( Lactobacillus spp., Leuconostoc spp., Pediococcus spp.) мають природну стійкість до глікопептидів. .

Сульфаніламіди та ко-тримоксазол

Поліміксини

ВИСНОВОК

На закінчення доцільно коротко підсумовувати дані про найпоширеніші механізми резистентності серед основних клінічно значущих мікроорганізмів.

Збудники позалікарняних інфекцій

• Staphylococcus spp. - стійкість до природних та напівсинтетичних пеніцилінів, пов'язана з продукцією β-лактамаз.
• S.pneumoniae- стійкість різного рівня до пеніциліну (частина штамів стійка до цефалоспоринів III покоління), пов'язана з модифікацією ПСБ; висока частота асоційованої стійкості до макролідів, тетрациклінів, ко-тримоксазолу.
• H.influenzae, M.catarrhalis- стійкість до напівсинтетичних пеніцилінів, пов'язана з продукцією β-лактамаз.
• N.gonorrhoeae- стійкість до пеніцилінів, пов'язана з продукцією β-лактамаз, стійкість до тетрациклінів, фторхінолонів.
• Shigella spp. - Стійкість до ампіциліну, тетрациклінів, ко-тримоксазолу, хлорамфеніколу.
• Salmonella spp. - стійкість до ампіциліну, ко-тримоксазолу, хлорамфеніколу. Поява стійкості до цефалоспоринів III покоління та фторхінолонів.
• E.coli- при позалікарняних інфекціях МВП - можлива стійкість до ампіциліну, ко-тримоксазолу, гентаміцину.

• Enterobacteriaceae- продукція БЛРС (найчастіше серед Klebsiella spp.), що зумовлює клінічну неефективність всіх цефалоспоринів; дуже висока частота асоційованої стійкості до гентаміцину/тобраміцину; у деяких установах тенденція до зростання асоційованої резистентності до фторхінолонів, амікацину.
• Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., S.maltophilia- асоційована стійкість до цефалоспоринів, аміноглікозидів, фторхінолонів, іноді карбапенемів.
• Enterococcus spp. - асоціація стійкості до пеніцилінів, високого рівня стійкості до аміноглікозидів, фторхінолонів та глікопептидів.
• Staphylococcus spp. (метицилінорезистентні) - асоційована стійкість до макролідів, аміноглікозидів, тетрациклінів, ко-тримоксазолу, фторхінолонів.

Механізми резистентності до протитуберкульозних препаратів

Особливості патогенезу туберкульозу та біології збудника (повільна проліферація, тривале персистування в організмі та подальша реактивація інфекції) накладають певні відбитки на формування стійкості у мікобактерій. Через вкрай обмежені можливості генетичного обміну між мікобактеріями формування в них резистентності практично завжди пов'язане з накопиченням хромосомних мутацій в генах, що кодують мішені дії препаратів.

Термінологія антибіотикостійкості мікобактерій відрізняється деякими особливостями, що пов'язані з суто практичними завданнями. Відповідно до рекомендацій ВООЗ, залежно від того, чи отримував пацієнт специфічну протитуберкульозну терапію до виділення збудника, розрізняють первинну та набуту стійкість. До мікроорганізмів з первинною стійкістю відносять штами, виділені від пацієнтів, які не отримували специфічної терапії. Якщо стійкий штам виділено у пацієнта на фоні протитуберкульозної терапії, стійкість розцінюють як набуту. У тих випадках, коли неможливо достовірно встановити факт застосування протитуберкульозних препаратів використовують термін "початкова" стійкість. До множинних мікобактерій відносять мікроорганізми, стійкі, як мінімум, до рифампіцину та ізоніазиду.

Ризик розвитку мутацій, що опосередковують стійкість, становить: 3,32 x 10 -9 на один поділ клітини для рифампіцину; 2,56 x 10 -8 для ізоніазиду; 2,29 x 10-8 для стрептоміцину; 1,0 x 10 -7 для етамбутолу . Ризик одночасного розвитку стійкості до двох препаратів менше 10 -15 . Імовірність такої події вкрай низька, особливо враховуючи той факт, що обсіменіння мікобактеріями вогнища інфекції зазвичай не перевищує 10 8 ДЕЯ. Враховуючи наведені факти, формування мікобактерій множинної стійкості пов'язують з порушенням режимів антибактеріальної терапії, хоча прямих доказів цьому немає.

Рифаміцини

Активне виведення, що опосередковується продуктом гена pfmdr, ймовірно, є причиною феномена множинної стійкості P.falciparumдо протималярійних препаратів.

Нітроімідазоли

Ряд найпростіших, перш за все T.vaginalis, G.lambliaі E.histolytica, характеризуються анаеробним метаболізмом, багато в чому подібним до метаболізму анаеробних бактерій. Чутливість цих найпростіших до нітроімідазолів (насамперед метронідазолу) пояснюється здатністю мікроорганізмів до відновлення нітрогрупи препаратів і, таким чином, трансформації їх в активну форму, що ушкоджує ДНК. Донором електронів, що у активації нітроімідазолів , є ферредоксин. Стійкість анаеробних найпростіших до нітроімідазолів пов'язана зі зниженням рівня експресії ферредоксину та, отже, зі зниженням здатності мікроорганізмів активувати препарати.

Антибіотики, що порушують метаболізм фолієвої кислоти

Сульфаніламіди – структурні аналоги параамінобензойної кислоти, порушують синтез тетрагідрофолієвої кислоти, що запобігає подальшому росту бактеріальної клітини. Приметоприм блокує фермент наступної ланки синтезу тетрогідрофолієвої кислоти, тому спільне застосування препаратів сульфаніламіду та приметоприму призводить до помітної синергідної бактерицидної дії.

Багато антибіотиків поступово втратили свою ефективність у зв'язку з виникненням резистентності до них мікроорганізмів. Наприклад, що виділяються в даний час штами стафілокока, за рідкісним винятком, стійкі до
пеніциліну, туберкульозні бактерії резистентні до
стрептоміцину. З'явилися штами патогенних бактерій, одночасно стійкі до кількох антибіотиків, тобто які мають множинною резистентністю. Частота народження штамів Shigella
з такими властивостями сягає 70%.

Резистентність мікроорганізмів до лікарських препаратів може бути природною чи набутою. Природна (природна істинна) стійкість обумовлена ​​відсутністю або недоступністю у мікроорганізмів «мішені» для дії антибіотика, тобто такої ланки в ланцюзі метаболічних реакцій, яка б блокувалася під впливом препарату внаслідок первинно низької проникності або ферментативної інактивації. За наявності бактерій природної стійкості антибіотики клінічно неефективні. Природна резистентність є постійною видовою ознакою мікроорганізмів та легко прогнозується.

Отримана стійкість - це властивість окремих штамів бактерій зберігати життєздатність при тих концентраціях антибіотиків, які пригнічують основну частину мікробної популяції. Формування резистентності завжди обумовлено генетично: придбанням нової генетичної інформації чи зміною рівня експресії власних генів, т. е. набута стійкість може бути обумовлена ​​мутаціями у хромосомних генах, що контролюють синтез компонентів клітинної стінки, ЦПМ, рибосомних або транспортних білків. Такі мутації змінюють «мішень» і роблять клітину невразливою для антибіотика. Хромосомні мутанти зазвичай стійкі до одного або кількох антибіотиків близької хімічної структури.

Біохімічні механізми стійкості бактерій до антибіотиків:

ü Модифікація мішені дії антибактеріальних препаратів.

ü Інактивація антибактеріальних препаратів.

ü Активне виведення антибактеріальних препаратів із мікробної клітини (ефлюкс).

ü Порушення проникності зовнішніх структур мікробної клітини.

ü Формування метаболічного "шунта".

Придбана стійкість визначається наявністю стійких варіантів популяції мікроорганізмів, чутливої ​​до даного антибіотику. Первинна набута стійкістьЯк результат мутації, виявляється у варіантів мікробної культури ще до застосування антибіотиків. Вторинна стійкістьпроявляється після застосування антимікробних препаратів, які виявляють селективна діяпри появі стійких та чутливих мутантів. Під впливом антибіотиків чутливі варіанти пригнічуються, виживають стійкі.

Множинна резистентність передається у межах різних штамів одного виду бактерій, а й різним видам одного роду і навіть представникам різних пологів.

Найчастіше набута резистентність виникає внаслідок перенесення плазміди ( R-фактор), що контролює множинну резистентність бактерій до антибіотиків. Плазміди включають комплекс генів, що кодують синтез ферментів, що руйнують або модифікують структуру антибіотика, з чим пов'язана втрата його активності. Так, стійкість S. aureus до пеніциліну обумовлена ​​наявністю локалізованих у плазмідах генів пеніциліназ, що розщеплює пеніцилін до неактивної пеніциллоїнової кислоти.

R-фактор складається з 2х різних фрагментів ДНК. Один з них - RTF-фактор перенесення стійкості, несе гени, відповідальні за реплікацію та перенесення плазміди. Інший фрагмент – детермінанти резистентності до різних антибіотиків. R-фактор має циркулярну будову та складається з ДНК, що відрізняється за фізико-хімічними характеристиками від ДНК бактеріальної хромосоми. Можливе перенесення резистентності R-факторами одночасно до 8 і більше антибіотиків (4,5).

Лікарська стійкість обумовлена ​​передачею генетичного матеріалу (хромосомного та позахромосомного) від однієї мікробної клітини до іншої. Відомі 3 механізми передачі стійкості: трансформація, трансдукція та кон'югація. Механізм кон'югації є переважним та відповідальний за широке поширення резистентності штамів мікроорганізмів.

Фенотипи полірезистентності, що включають одночасно стійкість до 2-3 і більше антибіотиків (левоміцетин, стрептоміцин, тетрациклін, пеніциліни, гентаміцин), описані для багатьох ентеробактерій (сальмонели, кишкова паличка), синьогнійної палички, протею.

Стійкість мікроорганізмів до лікарських препаратів реалізується за рахунок таких механізмів:

1) утворення стійкими штамами мікробів специфічних ферментів, що інактивують антибіотик;

2) зміна проникності клітинної стінки;

3) порушення обмінних процесів у бактеріальній клітині,

4) зміна внутрішньоклітинних рецепторів – рибосомальних білків, наслідком є ​​порушення зв'язування антибіотика.

Біологічне значення проблеми антибіотикостійкості мікроорганізмів як фактора, що знижує ефективність хіміотерапії, є величезним. Антибіотикам, як потужним селективним агентам, належить провідна роль у відборі та переважному поширенні штамів, що несуть R-плазміди.

Для подолання лікарської стійкості мікробів використовують такі способи:

Одержання нових препаратів, що відрізняються від існуючих механізмом антибактеріальної дії;

Комбінація антибіотиків між собою;

Синтез антимікробних препаратів із заздалегідь заданими властивостями;

Створення інгібіторів бактеріальних ферментів, що інактивують антибіотики.

Множинна стійкість, пов'язана зі зниженням проникності

Зниження проникності зовнішніх структур бактеріальної клітини є найменш специфічним механізмом стійкості і зазвичай призводить до формування стійкості одночасно до кількох груп антибіотиків.

Найчастіше причиною цього явища стає повна чи часткова втрата поринових білків.

Глобальна загроза розвитку резистентності мікроорганізмів

Проблема глобальної загрози розвитку резистентності мікроорганізмів потребує міжнародних зусиль свого рішення. Дуже важливо на даному етапі те, що загроза загального зниження ефективності антибактеріальних препаратів досить ясно усвідомлюється світовим співтовариством. 16 вересня 2000 р. у м. Торонто (Канада) відбувся Всесвітній день резистентності, у якому взяли участь провідні світові вчені. Головні висновки:

1. Антимікробні препарати (АП) – це невідновні ресурси.

2. Резистентність корелює із клінічною неефективністю.

3. Резистентність створюється людиною, і лише людина може вирішити цю проблему.

4. Антибіотики – це соціальні препарати.

5. Надмірне застосування АП населенням, неправильні уявлення та недооцінка проблеми стійкості лікарями та фармацевтами, які призначають АП, веде до поширення резистентності.

6. Застосування АП у сільському господарстві та ветеринарії сприяє накопиченню резистентності у навколишньому середовищі.

Враховуючи стан проблеми, необхідно спрямувати міжнародні зусилля в наступних напрямках:

1. Моніторинг резистентності та епідеміологічний нагляд мають стати рутинними як у поліклініці, так і у стаціонарі.

2. У всьому світі має бути припинено застосування антибіотиків як стимуляторів росту у тваринництві.

3. Раціональне застосування АП є основним заходом щодо зниження резистентності.

4. Створення освітніх програм для лікарів та фармацевтів, які призначають АП.

5. Розробка нових АП.

Повинні бути створені Комітети з контролю за АП як у всіх лікувальних закладах, у яких призначаються АП, так і в країнах та регіонах для розробки та впровадження політики їх застосування, а також мають бути переглянуті тривалість лікування та режими дозування АП відповідно до структури резистентності. Доцільно проводити дослідження визначення найбільш активного препарату у групах антибіотиків для контролю над розвитком резистентності.

«Міфи» про антибіотики

1. Усі антибактеріальні препарати є антибіотиками.

Крім антибіотиків існують повністю синтетичні антибактеріальні засоби (сульфаніламіди, нітрофуранові препарати та ін.). Такі ліки, як бісептол, фурацилін, фуразолідон, метронідазол, палін, нітроксолін, невіграмон не є антибіотиками. Вони відрізняються від справжніх антибіотиків механізмами впливу на мікробів, а також ефективності та загального впливу на організм людини.

У процесі лікування багато хто стикається з такою проблемою, як резистентність організму до дії антибіотиків. Для багатьох такий висновок медиків стає реальною проблемою при лікуванні різноманітних захворювань.

Що таке резистентність?

Резистентність – це стійкість мікроорганізмів до дії антибіотиків. В організмі людини в сукупності всіх мікроорганізмів зустрічаються стійкі до дії антибіотика особини, але їхня кількість мінімальна. Коли антибіотик починає діяти, вся популяція клітин гине (бактерицидний ефект) чи зовсім припиняє свій розвиток (бактеріостатичний ефект). Стійкі клітини до антибіотиків залишаються та починають активно розмножуватися. Така схильність передається у спадок.

В організмі людини виробляється певна чутливість до дії певних антибіотиків, а в деяких випадках і повна заміна ланок обмінних процесів, що дає можливість не реагувати мікроорганізмам на дію антибіотика.

Також у деяких випадках мікроорганізми і можуть почати виробляти речовини, які нейтралізують дію речовини. Такий процес називається ензиматичної інактивації антибіотиків.

Ті мікроорганізми, які мають резистентність до певного типу антибіотиків, можуть, своєю чергою, мати стійкість до подібних класів речовин, схожих за механізмом дії.

Чи така небезпечна резистентність?

Резистентність – це добре чи погано? Проблема резистентності зараз набуває ефекту «ери постантибіотиків». Якщо раніше проблему стійкості або несприйняття антибіотика вирішували шляхом створення сильнішої речовини, то на даний момент такої можливості немає. Резистентність - це проблема, до якої потрібно ставитись серйозно.

Найголовніша небезпека резистентності - це невчасне надходження в організм антибіотиків. Організм просто не може негайно зреагувати на його дію і залишається без належної антибіотикотерапії.

Серед основних ступенів небезпеки можна назвати:

• тривожні чинники;
• глобальні проблеми.

У першому випадку є велика ймовірність проблеми розвитку резистентності через призначення таких груп антибіотиків як цефалоспорини, макроліди, хінолони. Це досить сильні антибіотики широкого спектра дії, які призначаються на лікування небезпечних і складних захворювань.

Другий тип - глобальні проблеми - є всі негативні сторони резистентності, серед яких:

1. Збільшені терміни госпіталізації.
2. Великі фінансові витрати на лікування.
3. Великий відсоток смертності та захворюваності у людей.

Такі проблеми особливо яскраво виражені під час подорожей до країн Середземномор'я, але переважно залежить від різновиду мікроорганізмів, які можуть опинитися потрапити під вплив антибіотика.

Резистентність до антибіотиків

До основних факторів, що призводять до розвитку резистентності до антибіотиків, відносять:

• питна вода низької якості;
• антисанітарні умови;
• безконтрольне застосування антибіотиків, а також їх використання на тваринницьких фермах для лікування тварин та зростання молодняку.

Серед основних підходів до вирішення проблем боротьби з інфекціями при резистентності до антибіотиків вчені приходять до:

1. Розробка нових видів антибіотиків.
2. Зміна та модифікація хімічних структур.
3. Нові розробки препаратів, спрямованих на клітинні функції.
4. Інгібування вірулентних детермінантів.

Як знизити можливість розвитку резистентності до антибіотиків?

Головною умовою є максимальне усунення селективного впливу антибіотиків на бактеріологічний перебіг.

Щоб подолати резистентність до антибіотиків, необхідно дотримання деяких умов:

1. Призначення антибіотиків лише за чіткої клінічної картині.
2. Використання найпростіших антибіотиків під час лікування.
3. Застосування коротких курсів антибіотикотерапії.
4. Взяття мікробіологічних спроб на ефективність дії конкретної групи антибіотиків.

Неспецифічна резистентність

Під цим терміном прийнято розуміти так званий уроджений імунітет. Це цілий комплекс факторів, що визначають сприйнятливість чи несприйнятливість до дії того чи іншого препарату на організм, а також антимікробні системи, які не залежать від попереднього контакту з антигеном.

До таких систем можна віднести:

• Система фагоцитів.
• Шкірні та слизові організму.
• Природні еозинофіли та кілери (позаклітинні знищувачі).
• Системи компліменту.
• Гуморальні чинники у гострій фазі.

Чинники неспецифічної резистентності

Що таке фактор резистентності? До основних факторів неспецифічної резистентності відносять:

• Усі анатомічні бар'єри (шкірні покриви, миготливий епітилій).
• Фізіологічні бар'єри (Ph, температурні показники, розчинні фактори - інтерферон, лізоцим, комплемент).
• Клітинні бар'єри (прямий лізис чужорідної клітини, ендоцитоз).
• Запальні процеси.

Основні властивості неспецифічних факторів захисту:

1. Система факторів, що передує ще до зустрічі з антибіотиком.
2. Немає суворої специфічної реакції, оскільки антиген не розпізнаний.
3. Не запам'ятовується чужорідний антиген при вторинному контакті.
4. Ефективність продовжується в перші 3-4 діб до включення в дію адаптивного імунітету.
5. Швидка реакція потрапляння антигену.
6. Формування швидкого запального процесу та імунної відповіді на антиген.

Підбиваючи підсумки

Отже, резистентність – це не дуже добре. Проблема резистентності зараз займає досить серйозне місце серед методів лікування антибіотикотерапії. У процесі призначення певного типу антибіотиків лікарем має бути проведено весь спектр лабораторних та ультразвукових досліджень для встановлення точної клінічної картини. Тільки при отриманні даних можна переходити до призначення антибіотикотерапії. Багато фахівців рекомендують призначати для лікування спочатку легкі групи антибіотиків, а при їх неефективності переходити до ширшого спектру антибіотиків. Така поетапність допоможе уникнути можливого розвитку проблеми, як резистентність організму. Також не рекомендується займатися самолікуванням та вживати безконтрольно лікарські препарати у лікуванні людей та тварин.