Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пример плазмиды с двумя участками ДНК, кодирующими устойчивость к антибиотикам (1,2), и ориджином репликации (3).

Плазмидопосредованная устойчивость - это перенос генов устойчивости к антибиотикам, которые переносятся плазмидами . Плазмиды можно переносить между бактериями одного и того же вида или между разными видами посредством конъюгации . Плазмиды часто несут множественные гены устойчивости к антибиотикам , что способствует распространению множественной лекарственной устойчивости (МЛУ). Устойчивость к антибиотикам, опосредованная плазмидами МЛУ, серьезно ограничивает возможности лечения инфекций, вызываемых грамотрицательными бактериями , особенно семейством Enterobacteriaceae . [1]Глобальное распространение плазмид МЛУ было усилено избирательным давлением со стороны использования антибиотиков в медицине и ветеринарии . [2]

Свойства плазмид устойчивости [ править ]

Плазмиды устойчивости по определению несут один или несколько генов устойчивости к антибиотикам. Они часто сопровождаются генами, кодирующими детерминанты вирулентности , специфические ферменты или устойчивость к токсичным тяжелым металлам . 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 к бета-лактамам , фторхинолонам и аминогликозидам . [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 плазмиды меньшего размера (обычно размером <10 т.п.н.) могут быть мобилизованы конъюгированной плазмидой (обычно> 30 т.п.н.) для переноса. [3]

Enterobacteriaceae [ править ]

Бактерии Escherichia coli справа чувствительны к двум бета-лактамным антибиотикам и не растут в полукруглых областях, окружающих антибиотики. Бактерии E. coli слева устойчивы к бета-лактамным антибиотикам, растут рядом с одним антибиотиком ( внизу ) и меньше ингибируются другим антибиотиком ( вверху ).

Члены семейства Enterobacteriaceae, например, Escherichia coli или Klebsiella pneumoniae, представляют наибольшую угрозу в отношении плазмид-опосредованной резистентности при внутрибольничных и внебольничных инфекциях. [1]

Бета-лактамная резистентность [ править ]

Как бета-лактамазы узкого спектра (например, пенициллиназы), так и бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС) являются общими для плазмид устойчивости у Enterobacteriaceae . Часто несколько генов бета-лактамаз обнаруживаются в одной плазмиде, гидролизующей широкий спектр бета-лактамных антибиотиков. [1]

Бета-лактамазы расширенного спектра (БЛРС) [ править ]

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 БЛРС, также обычно кодируют детерминанты устойчивости ко многим другим антибиотикам, штаммы БЛРС часто также устойчивы ко многим небета-лактамным антибиотикам [4], оставляя очень мало вариантов лечения.

Карбапенемазы [ править ]

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 внутрибольничных инфекций . [1]

Устойчивость к хинолонам [ править ]

Гены устойчивости к хинолонам 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 [ править ]

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

малые РНК [ править ]

Исследование физиологического действия плазмиды pHK01 на E.coli J53 хозяина показало, что плазмида снижает подвижность бактерий и придает устойчивость к бета-лактамам. PHK01 продуцировал кодируемые плазмидой малые РНК и опосредовал экспрессию 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 антисмысловых мРНК, кодируемых плазмидой : AS-traI сокращала t la log фазу роста хозяина. [5]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h Schultsz C, Geerlings S (январь 2012 г.). «Плазмид-опосредованная резистентность Enterobacteriaceae: изменение ландшафта и значение для терапии». Наркотики . 72 (1): 1–16. DOI : 10.2165 / 11597960-000000000-00000 . PMID  22191792 .
  2. ^ Carattoli A (октябрь 2003). «Опосредованная плазмидами устойчивость к противомикробным препаратам Salmonella enterica» (PDF) . Актуальные проблемы молекулярной биологии . 5 (4): 113–22. PMID 12921226 .  
  3. ^ a b c Bennett PM (март 2008 г.). «Закодированная плазмидами устойчивость к антибиотикам: приобретение и передача генов устойчивости к антибиотикам в бактериях» . Британский журнал фармакологии . 153 Приложение 1 (S1): S347–57. DOI : 10.1038 / sj.bjp.0707607 . PMC 2268074 . PMID 18193080 .  
  4. ^ Антибиотики широкого спектра действия и устойчивость у нецелевых бактерий: пример из тетрациклина, Журнал чистой и прикладной микробиологии, (2014); 8 (4): 2667-2671.
  5. ↑ Jiang X, Liu X, Law CO, Wang 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). DOI : 10.1093 / femsec / fix090 . PMID 28854680 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Страхилевиц Дж., Якоби Г.А., Хупер, округ Колумбия, Робичек А. (октябрь 2009 г.). «Плазмид-опосредованная устойчивость к хинолонам: многогранная угроза» . Обзоры клинической микробиологии . 22 (4): 664–89. DOI : 10.1128 / CMR.00016-09 . PMC  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. DOI : 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 бета-лактамазы из Турции» . Японский журнал инфекционных болезней . 61 (1): 13–7. PMID  18219128 . Архивировано из оригинала 6 июня 2010 года.
  • 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. DOI : 10,1093 / JAC / dkq304 . PMID  20699244 .