Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Klebsiella pneumoniae , бактерия, у которой впервые был идентифицирован NDM-1.

NDM-1 [1] - это фермент, который делает бактерии устойчивыми к широкому спектру бета-лактамных антибиотиков . К ним относятся антибиотики семейства карбапенемов , которые являются основой лечения устойчивых к антибиотикам бактериальных инфекций. Ген NDM-1 является одним из членов большого семейства генов , кодирующих ферменты бета-лактамазы, называемые карбапенемазами . Бактерии, продуцирующие карбапенемазы, часто упоминаются в средствах массовой информации как « супербактерии », потому что вызванные ими инфекции трудно поддаются лечению. Такие бактерии обычно чувствительны только к полимиксинам итигециклин . [2]

NDM-1 был впервые обнаружен в изоляте Klebsiella pneumoniae от шведского пациента индийского происхождения в 2008 году. Позже он был обнаружен у бактерий в Индии, Пакистане , Великобритании, [3] США, [4] Канаде, [5] ] Япония, [6] и Египет. [7]

Наиболее распространенными бактериями, вырабатывающими этот фермент, являются грамотрицательные, такие как Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae , но ген NDM-1 может передаваться от одного штамма бактерий к другому путем горизонтального переноса генов . [8]

Ферментная функция [ править ]

Строение остова карбапенема.

Карбапенемы - это класс бета-лактамных антибиотиков, которые способны убивать большинство бактерий, подавляя синтез одного из слоев их клеточной стенки . Карбапенемы были разработаны для преодоления устойчивости к антибиотикам, опосредованной бактериальными ферментами бета-лактамаз . Однако ген bla NDM-1 продуцирует NDM-1, который представляет собой бета-лактамазу карбапенемазы - фермент, который гидролизует и инактивирует эти антибиотики карбапенема.

Карбапенемазы представляют собой особенно опасные механизмы резистентности, поскольку они могут инактивировать широкий спектр различных антибиотиков. [9] Фермент NDM-1 относится к металло-бета-лактамазам класса B; другие типы карбапенемаз представляют собой бета-лактамазы класса A или D. [10] ( Карбапенемаза Klebsiella pneumoniae класса A ( KPC ) в настоящее время является наиболее распространенной карбапенемазой, которая была впервые обнаружена в Северной Каролине , США, в 1996 году и с тех пор распространилась по всему миру. [11] Более поздняя публикация указала, что Enterobacteriaceae продуцируют KPC стали обычным явлением в Соединенных Штатах. [12] )

Таким образом, устойчивость, обеспечиваемая этим геном ( bla NDM-1 ), способствует распространению бактерий, несущих его, по всему человеческому хозяину, поскольку они будут сталкиваться с меньшим сопротивлением / конкуренцией со стороны популяций чувствительных к антибиотикам бактерий, что будет уменьшаться за счет оригинальная антибактериальная обработка.

В активном сайте связывания присутствуют два иона цинка.

NDM-1 действует через два иона цинка, присутствующие в активном центре, которые вызывают гидролиз бета-лактамов, делая их неэффективными.

Происхождение и распространение [ править ]

Фермент NDM-1 был назван в честь столицы Индии Нью-Дели , как он был впервые описан Yong et al. в декабре 2009 года у гражданина Швеции, который заболел бактериальной инфекцией, устойчивой к антибиотикам, которую он приобрел в Индии. [13] Инфекция была идентифицирована как устойчивый к карбапенемам штамм Klebsiella pneumoniae, несущий новый ген bla NDM-1 . Авторы пришли к выводу, что новый механизм устойчивости «явно возник в Индии, но по Индии мало данных, позволяющих предположить, насколько широко он распространен». [13] Его точное географическое происхождение, однако, окончательно не подтверждено. В марте 2010 года исследование в больнице в Мумбаи.обнаружили, что большинство устойчивых к карбапенемам бактерий, выделенных от пациентов, несут ген bla NDM-1 . [14] Позже редактор журнала извинился за то, что предоставил имя.

Β-лактамаза NDM-1 также была обнаружена в изоляте K. pneumoniae из Хорватии , а пациент прибыл из Боснии и Герцеговины . Вторым географическим местом происхождения считается восточные Балканы . [15]

В мае 2010 года в Ковентри, Великобритания, был зарегистрирован случай заражения E. coli, экспрессирующей NDM-1 . [16] Пациентом был мужчина индийского происхождения, посетивший Индию 18 месяцев назад, где он прошел диализ . В первоначальных анализах бактерия была полностью устойчивой ко всем протестированным антибиотикам, в то время как более поздние тесты показали, что она была чувствительна к тигециклину и колистину . Авторы предупредили, что международные поездки и использование пациентами систем здравоохранения нескольких стран могут привести к «быстрому распространению NDM-1 с потенциально серьезными последствиями».

По состоянию на июнь 2010 года в США было зарегистрировано три случая изолятов Enterobacteriaceae, несущих этот недавно описанный механизм устойчивости, Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) заявили, что «все три американских изолята были от пациентов, недавно получивших медицинскую помощь в Индии. . " [17] Однако американские эксперты заявили, что неясно, является ли этот штамм более опасным, чем существующие устойчивые к антибиотикам бактерии, такие как устойчивые к метициллину Staphylococcus aureus , которые уже распространены в США. [18]

Структура колистина , одного из немногих антибиотиков, способных убивать бактерии, продуцирующие NDM-1.

В июле 2010 года группа из Нью-Дели сообщила о группе из трех случаев Acinetobacter baumannii, несущей bla NDM-1, которые были обнаружены в отделении интенсивной терапии больницы в Ченнаи , Индия, в апреле 2010 года. устойчивы ко всем антибиотикам аминогликозида, β-лактама и хинолона, но были чувствительны к тигециклину и колистину. Этот особенно широкий спектр устойчивости к антибиотикам был усилен штаммом, экспрессирующим несколько различных генов устойчивости в дополнение к bla NDM-1 . [19]

Исследование, проведенное международной командой, было опубликовано в августовском выпуске журнала The Lancet Infectious Diseases за 2010 год . Это исследовало появление и распространение бактерий, несущих ген bla NDM-1 . Сообщается о 37 случаях в Соединенном Королевстве, 44 изолятах с NDM-1 в Ченнаи , 26 в Харьяне и 73 в различных других местах в Пакистане и Индии. [1] Анализ штаммов, проведенный авторами, показал, что многие из них несли bla NDM-1 на плазмидах , что позволит легко переносить ген между разными штаммами бактерий путем горизонтального переноса генов.. Все изоляты были устойчивы к нескольким различным классам антибиотиков, включая бета-лактамные антибиотики , фторхинолоны и аминогликозиды , но большинство из них по-прежнему были чувствительны к полимиксиновому антибиотику колистину .

21 августа 2010 года в Онтарио , Канада, был зарегистрирован первый подтвержденный случай «супербактерии» в Брамптоне. Были и другие подтвержденные случаи в Британской Колумбии и Альберте . [20] Эти подтвержденные случаи инфицирования NDM-1 не имеют никакого отношения к Нью-Дели, Индия. Пациенты или их родственники никогда не ездили в Индию за последнее десятилетие.

6 сентября 2010 года в Японии был зарегистрирован первый случай фермента NDM-1. В мае 2009 года 50-летний японец, недавно вернувшийся из отпуска в Индии, заболел лихорадкой и был госпитализирован, а затем полностью выздоровел. Сотрудники больницы подтвердили, что тесты, проведенные после выздоровления пациента, дали положительный результат на фермент NDM-1. [21]

Исследование точечной распространенности в окружающей среде, проведенное с 26 сентября по 10 октября 2010 года, обнаружило бактерии с геном NDM-1 в пробах питьевой воды и просачивания в Нью-Дели. 50 проб воды из-под крана и 171 проба утечки были собраны на участках в пределах 12 км от центра Нью-Дели. Из этих образцов было обнаружено, что 20 штаммов бактерий содержат ген NDM-1 в 51 из 171 образцов просачивающейся воды и в 2 из 50 образцов водопроводной воды. [22]

8 мая 2012 года наличие NDM было обнаружено у пациента, который умер в больнице Royal Alexandra в Эдмонтоне, Альберта. У пациента также был обнаружен штамм Acinetobacter . Пациент заразился бактериями после того, как другой пациент, перенесший операцию на Индийском субконтиненте, поехал в Канаду и был госпитализирован с инфекцией. [23]

16 декабря 2013 года Science Daily сообщила, что группа ученых из университетов Райса , Нанкай и Тяньцзиня обнаружила NDM-1 на двух очистных сооружениях в северном Китае. [24] [25] Фактически, NDM-1 не удалось удалить после нескольких обработок и попыток дезинфицировать растения. Дезинфекция хлором, один из наиболее эффективных в настоящее время методов, также не смогла уничтожить бета-лактамазу. [24]

В июне 2014 года сообщалось, что молекула аспергилломаразмина А из грибка Aspergillus выключает механизм устойчивости NDM-1 и, таким образом, делает бактерии снова чувствительными к традиционным антибиотикам. Было показано, что он эффективен на мышах и крысах, но еще не тестировался на людях на предмет безопасности или эффективности. [26]

В сентябре 2016 года 70-летняя женщина в Рино, штат Невада, умерла от септического шока, вызванного инфицированием Klebsiella pneumoniae, продуцирующей NDM . [27] Она была в длительной поездке в Индию и была госпитализирована там с инфицированным правым бедром.

Фенотипическое обнаружение NDM-1 [ править ]

Обнаружение гена NDM-1 зависит от фенотипического определения активности фермента. Эти ферменты зависят от цинка и поэтому называются металло-бета-лактамазой . В Индии были проведены исследования, демонстрирующие их зависимость от цинка и способность хелатирующих агентов цинка, таких как ЭДТА, снижать свою активность. Модифицированный тест Ходжа и Модифицированный тест Ходжа были разработаны для фенотипического обнаружения на рутинной основе в лабораториях с ограниченными ресурсами. [28] Другие тесты для фенотипического обнаружения:

  • Тестирование синергии двойного диска (DDST)
  • Обнаружение Vitek (Автоматизированная система)
  • Электронный тест (E-Strip) [28]

Критика названия фермента [ править ]

Министерство здравоохранения Индии оспаривает заключение августа 2010 Lancet исследования , что ген возник в Индии, описывая этот вывод , как «несправедливый» и о том , что индийские больницы совершенно безопасны для лечения. [29] [30] Индийские политики охарактеризовали связь этого нового гена устойчивости к лекарствам с Индией как «злонамеренную пропаганду» и обвинили транснациональные корпорации в том, что они называют селективным злокачественным новообразованием. [29] [31] Бхаратия Джаната политик вместо утверждал , что журнальная статья является поддельным и представляет собой попытку испугать медицинских туристов далеко от Индии. [32]Министерство здравоохранения Индии выступило с заявлением, «решительно опровергающим», назвав фермент «Нью-Дели». [33] Соавтор исследования Lancet 2010 года , который базируется в Университете Мадраса , заявил, что он не согласен с той частью статьи, которая советует людям избегать плановых операций в Индии. [34]

Напротив, в редакционной статье журнала Ассоциации врачей Индии за мартовский 2010 г. в появлении этого гена обвиняется широко распространенное неправильное использование антибиотиков в системе здравоохранения Индии, утверждается, что индийские врачи «еще не рассмотрели вопрос об антибиотиках. сопротивление серьезно "и отмечая слабый контроль над назначением антибиотиков врачами и даже фармацевтами. [35] « Таймс оф Индия» заявляет, что среди экспертов существует общее мнение о том, что Индии необходима как улучшенная политика контроля за использованием антибиотиков, так и центральный регистр устойчивых к антибиотикам инфекций. [34]

Британский журнал The Lancet отказался опубликовать опровержение Индийского национального центра по контролю за заболеваниями, заявив, что у него недостаточно места и что редакторы журнала сочли, что его лучше разместить в другом месте. [36] Тем не менее, 12  января 2011 года, главный редактор The Lancet , Ричард Хортон , извинился и признал , что назвав сопротивление фермента после Нью - Дели была «ошибка». [36] После этого Аджай Р. Сингх, редактор « Mens Sana Monographs» , потребовал отказаться от такого «присвоения географических названий» и заменить их «присвоением научных названий». Он предложил заменить NDM-1 на PCM ( плазмиду-кодирующая карбапенем-резистентная металло-бета-лактамаза). [37]

Смерти [ править ]

Первая зарегистрированная смерть от бактерий, экспрессирующих фермент NDM-1, была зарегистрирована в августе 2010 года, когда бельгийский мужчина, инфицированный во время лечения в больнице в Пакистане, умер, несмотря на введение колистина . Врач, принимавший участие в его лечении, сказал: «Он попал в автомобильную аварию во время поездки в Пакистан. Он был госпитализирован с серьезной травмой ноги, а затем репатриирован в Бельгию, но уже был инфицирован». [38] В другом случае гражданин Индии скончался в больнице из-за аналогичной инфекции.

См. Также [ править ]

  • Устойчивость к антибиотикам
  • Список устойчивых к антибиотикам бактерий
  • Медицинский туризм
  • Метициллин-устойчивый золотистый стафилококк
  • MCR-1
  • Нозокомиальная инфекция
  • Трансдукция (генетика)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Кумарасами К.К., Толеман М.А., Уолш Т.Р. и др. (Август 2010 г.). «Появление нового механизма устойчивости к антибиотикам в Индии, Пакистане и Великобритании: молекулярное, биологическое и эпидемиологическое исследование» . Lancet Infect Dis . 10 (9): 597–602. DOI : 10.1016 / S1473-3099 (10) 70143-2 . PMC  2933358 . PMID  20705517 .
  2. ^ «Отчет об охране здоровья» . Агентство по охране здоровья. 3 июля 2009 г.
  3. ^ Группа Индийской сети по надзору за устойчивостью к противомикробным препаратам (INSAR) (веб-приложение) (ноябрь 2010 г.). «Нью-Дели металло-β-лактамаза 1». Ланцетные инфекционные болезни . 10 (11): 749–750. DOI : 10.1016 / S1473-3099 (10) 70239-5 . PMID 21029984 . 
  4. ↑ Стивен Смит (13 сентября 2010 г.). «Новый устойчивый к лекарствам« супербактерий »прибывает в Массу» . The Boston Globe . Проверено 18 сентября 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  5. ^ «В GTA обнаружена супербактерия» . Торонто Стар . 22 августа 2010 г.
  6. ^ Шино Yuasa (8 сентября 2010). «Япония подтверждает первый случай гена супербактерии» . The Boston Globe . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 14 февраля +2016 . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  7. ^ Ghaith, Doaa M .; Mohamed, Zeinat K .; Farahat, Mohamed G .; Абулкасем Шахин, Валаа; Мохамед, Хадил О. (01.03.2019). «Колонизация кишечной микробиоты Enterobacteriaceae, продуцирующей карбапенемазы, в педиатрических отделениях интенсивной терапии в Каире, Египет» . Арабский журнал гастроэнтерологии . 20 (1): 19–22. DOI : 10.1016 / j.ajg.2019.01.002 . ISSN 1687-1979 . 
  8. ^ Хадсон, Кори М .; Бент, Захари В .; Мигер, Роберт Дж .; Уильямс, Келли П .; Холл, Рут (6 июня 2014 г.). «Детерминанты устойчивости и мобильные генетические элементы штамма Klebsiella pneumoniae, кодирующего NDM-1» . PLOS ONE . 9 (6): e99209. DOI : 10.1371 / journal.pone.0099209 . PMC 4048246 . PMID 24905728 .  
  9. ^ Куинен AM, Буш K (июль 2007). «Карбапенемазы: универсальные бета-лактамазы» . Обзоры клинической микробиологии . 20 (3): 440–458. DOI : 10.1128 / CMR.00001-07 . PMC 1932750 . PMID 17630334 .  
  10. ^ Мириагу В., Корналья Г., Эдельштейн М. и др. (Февраль 2010 г.). «Приобретенные карбапенемазы у грамотрицательных бактериальных патогенов: проблемы обнаружения и наблюдения». Clin. Microbiol. Заразить . 16 (2): 112–122. DOI : 10.1111 / j.1469-0691.2009.03116.x . PMID 20085605 . 
  11. ^ Nordmann P, Cuzon G, Naas T (апрель 2009). «Реальная угроза бактерий, продуцирующих карбапенемазу Klebsiella pneumoniae». Lancet Infect Dis . 9 (4): 228–236. DOI : 10.1016 / S1473-3099 (09) 70054-4 . PMID 19324295 . 
  12. ^ Cuzon, G .; Naas, T .; Нордманн, П. (февраль 2010 г.). "Carbapénèmases типа KPC: quel enjeu en microbiologie Clinique?" [Карбапенемазы KPC: что поставлено на карту клинической микробиологии?]. Pathologie Biologie (на французском языке). 58 (1): 39–45. DOI : 10.1016 / j.patbio.2009.07.026 . PMID 19854586 . 
  13. ↑ a b Yong D, Toleman MA, Giske CG, Cho HS, Sundman K, Lee K, Walsh TR (декабрь 2009 г.). «Характеристика нового гена металло-бета-лактамазы, bla (NDM-1), и нового гена эритромицинэстеразы, несущих уникальную генетическую структуру в последовательности типа 14 Klebsiella pneumoniae из Индии» . Противомикробные агенты Chemother . 53 (12): 5046–5054. DOI : 10,1128 / AAC.00774-09 . PMC 2786356 . PMID 19770275 .  
  14. ^ Дешпанде Пайал; Родригес Камилла; Шетти Анджали; Кападиа Фархад; Живая изгородь Ашит; Соман Раджив (2010). «Нью-Дели Металло-β-лактамаза (NDM-1) в Enterobacteriaceae: варианты лечения с компромиссными карбапенемами» . J Assoc Physitors Индия . 58 : 147–150. PMID 20848811 . 
  15. ^ Kalenic, Smilja (2013). Medicinska mikrobiologija [ Медицинская микробиология ] (на хорватском языке). Загреб: Медицинская Наклада. ISBN 978-953-176-637-1.[ требуется страница ]
  16. ^ Muir A, Weinbren MJ (июль 2010). «Нью-Дели металло-бета-лактамаза: поучительная история». J. Hosp. Заразить . 75 (3): 239–240. DOI : 10.1016 / j.jhin.2010.02.005 . PMID 20435372 . 
  17. ^ Центры по профилактике заболеваний (CDC) (25 июня 2010 г.). «Обнаружение изолятов Enterobacteriaceae, несущих металло-бета-лактамазу - США, 2010» . MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 59 (24): 750. PMID 20577157 . 
  18. Перейти ↑ McNeil Jr., Donald G. (11 августа 2010 г.). «Устойчивые к антибиотикам бактерии, перемещающиеся из Южной Азии в США» The New York Times . Проверено 13 августа 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  19. ^ Картикеян K, Thirunarayan MA, Кришнан P (июль 2010). «Сосуществование blaOXA-23 с blaNDM-1 и armA в клинических изолятах Acinetobacter baumannii из Индии» . J Antimicrob Chemother . 65 (10): 2253–2254. DOI : 10,1093 / JAC / dkq273 . PMID 20650909 . 
  20. ^ "Первый случай супербактерии NDM-1 подтвержден в Онтарио" . CTVNews . 21 августа 2010 г.
  21. ^ «Япония обнаруживает свой первый случай супербактерии NDM-1» . Medical Xpress . AFP. 6 сентября 2010 г.
  22. ^ Уолш, Тимоти R; Недели, Янис; Ливермор, Дэвид М; Толеман, Марк А (май 2011 г.). «Распространение NDM-1-положительных бактерий в окружающей среде Нью-Дели и его последствия для здоровья человека: исследование точечной распространенности в окружающей среде». Ланцетные инфекционные болезни . 11 (5): 355–362. DOI : 10.1016 / S1473-3099 (11) 70059-7 . PMID 21478057 . 
  23. ^ «Устойчивых к антибиотикам бактерий , подозреваемых в Royal Alex смерти» . CBC News. 18 мая 2012 . Проверено 22 января 2017 года .
  24. ^ а б Ло, Йи; Ян, Фэнся; Матье, Жак; Мао, Дацин; Ван, Цин; Альварес, PJJ (2014). «Распространение генов металло-β-лактамаз Нью-Дели с множественной лекарственной устойчивостью на муниципальных очистных сооружениях в Северном Китае». Письма по экологическим наукам и технологиям . 1 : 26–30. DOI : 10.1021 / ez400152e . S2CID 1223899 . 
  25. ^ " " Супербактерии "размножаются на очистных сооружениях" . Science Daily. 16 декабря 2013 . Проверено 22 января 2017 года .
  26. ^ «Устойчивые к антибиотикам бактерии обезврежены с помощью грибкового соединения» . CBC News. 25 июня 2014 г.
  27. ^ Чен, Лэй; Тодд, Рэндалл; Кильбаух, Юлия; Уолтерс, Мароя; Каллен, Александр (13 января 2017 г.). «Примечания с мест: панрезистентная Klebsiella pneumoniae, продуцирующая металло-бета-лактамазу Нью-Дели - округ Уошу, штат Невада, 2016» . MMWR. Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности . 66 (1): 33. doi : 10.15585 / mmwr.mm6601a7 . PMC 5687261 . PMID 28081065 .  
  28. ^ a b Rai, S; Сингх, Н. П.; Manchanda, V; Каур, ИР (2011). «Цинк-зависимые карбапенемазы в клинических изолятах семейства Enterobacteriaceae» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 29 (3): 275–9. DOI : 10.4103 / 0255-0857.83912 . PMID 21860109 . 
  29. ^ a b Пандей, Гита (12 августа 2010 г.). «Индия отвергает заявление Великобритании о« супербактерии »» . BBC News .
  30. ^ «Правительство Индии возмущены утверждает , что ее больницы заправки глобальной Superbug» . Телеграф . 14 августа 2010 г.
  31. ^ «Связывание Индии с супербактериями несправедливо и неправильно, - говорит Индия» . Hindustan Times . 12 августа 2010 г.
  32. ^ " ' Superbug' заговора MNC: лидер BJP" .
  33. ^ " ' Не вините Индию в супербактериях, они повсюду ' " . Hindustan Times . 13 августа 2010 г.
  34. ^ а б Нараян, Пушпа (13 августа 2010 г.). «Индийский автор говорит, что отчет о супербактерии - ложный» . Таймс оф Индия . Проверено 13 августа 2010 года . CS1 maint: обескураженный параметр ( ссылка )
  35. ^ Абдул Гафур, K (март 2010). «Некролог - антибиотики на смерть!» . Журнал Ассоциации врачей Индии . 58 : 143–4. PMID 20848810 . 
  36. ^ a b «Ланцет не будет публиковать опровержение Индии» . Индус . 13 апреля 2011 г.
  37. ^ Сингх, Аджай Р. (2011). «Наука, присвоение имен и вызов имен: заменить NDM-1 на PCM» . Монографии Mens Sana . 9 (1): 294–319. DOI : 10.4103 / 0973-1229.77446 . PMC 3115299 . PMID 21694981 .  
  38. ^ «Бельгиец умирает от южноазиатского супербактерия» . 2010-08-13.

Внешние ссылки [ править ]

  • BBC News Health - Вопросы и ответы о супербактериях NDM-1
  • Приложение к Национальному предупреждению сопротивления 3 в Великобритании (PDF)
  • Chaudhary, U; Аггарвал, Р. (2004). «Лактамазы с расширенным спектром действия (БЛРС) - новая угроза для клинической терапии» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 22 (2): 75–80. PMID  17642700 .
  • Бхаттачарья, S (2006). «БЛРС - От чашки Петри к пациенту» . Индийский журнал медицинской микробиологии . 24 (1): 20–4. DOI : 10.4103 / 0255-0857.19889 . PMID  16505550 .
  • Меллеринг, Роберт К. (16 декабря 2010 г.). «НДМ-1 - повод для беспокойства во всем мире». Медицинский журнал Новой Англии . 363 (25): 2377–2379. DOI : 10.1056 / NEJMp1011715 . PMID  21158655 .
  • PBS Frontline 22 октября 2013 г. Охота на кошмарные бактерии