抗生素耐药性是指细菌抵抗抗菌药物作用的能力,否则抗菌药物会杀死细菌或抑制其生长。抗性可以是内在的(自然存在的),也可以通过突变或水平基因转移获得。
酶灭活
- β-内酰胺酶水解青霉素、头孢菌素和碳青霉烯类的β-内酰胺环。例子包括 TEM-1、SHV-1 和超广谱 β-内酰胺酶 (ESBL)。
- 氨基糖苷修饰酶将乙酰基、磷酰基或腺苷基转移至氨基糖苷,减少核糖体结合。类型包括 AAC、APH 和 AAD。
- 氯霉素乙酰转移酶(CAT)通过乙酰化使氯霉素失活,防止蛋白质合成抑制。
目标修改
- 青霉素结合蛋白 (PBP) 的突变会降低 β-内酰胺亲和力。 MRSA 携带编码 PBP2a 的 mecA,具有低 β-内酰胺结合力。
- DNA旋转酶(gyrA)和拓扑异构酶IV(parC)的突变通过改变药物靶位点而赋予喹诺酮类药物耐药性。
- 23S rRNA(erm 基因)的甲基化可阻止大环内酯、林可酰胺和链霉素 B (MLSB) 的结合。
- 核糖体蛋白或 16S rRNA 的突变导致对氨基糖苷类药物的耐药性(例如结核分枝杆菌中的 rpsL 突变)。
外排泵
- 外排泵主动将抗生素从细胞中输出,降低细胞内浓度。它们分为五个家族:MFS、ABC、RND、SMR 和 MATE。
- RND 泵(例如大肠杆菌中的 AcrAB-TolC)是跨越革兰氏阴性细菌膜的三方系统,可输出多种药物类别。
- 外排泵基因(例如铜绿假单胞菌中的 mexAB-oprM)的过度表达导致多药耐药性。
降低渗透率
- 革兰氏阴性 细菌限制抗生素通过外膜孔蛋白通道进入。孔蛋白(OmpF、OmpC)的丢失或下调会减少流入。 2.脂多糖(LPS)结构的改变可减少多粘菌素类和氨基糖苷类药物的结合。
- 生物膜的形成形成了一个物理屏障,限制了抗生素的渗透,并创造了代谢活性降低的微环境。
水平基因转移
- 接合可以在细菌之间转移质粒或转座子上的抗性基因,甚至可以跨越物种界限。
- 转化允许从环境中摄取含有抗性基因的游离DNA。 3.噬菌体转导可以在细菌菌株之间转移耐药基因。
临床意义
- 多重耐药(MDR)、广泛耐药(XDR)和泛耐药(PDR)病原体日益常见。
- ESKAPE 病原体(屎肠球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌、肠杆菌属)是医疗保健相关感染的主要原因。
- 抗菌药物管理计划旨在优化抗生素的使用并减缓耐药性的发展。