Естественная и приобретенная резистентность микроорганизмов к АБ и химиотерапевтическим препаратам

Механизмы формирования резистентности микроорганизмов

Штамм считается резистентным к антибиотику, если его рост не подавляется минимальной концентрацией АБ, которая обычно подавляет рост бактерий этого вида.

Виды резистентности:

1. Естественная (природная) резистентность — постоянный видовой признак микроорганизмов, она легко прогнозируется. Данные о спектре естественной резистентности микроорганизмов составляют основу для выбора эмпирической терапии инфекционных заболеваний. Обуславливается одним из следующих механизмов:

   • отсутствие мишени для действия АБ;

   • недоступностью мишени для действия АБ вследствие первично низкой проницаемости КС;

   • ферментативной инактивацией АБ.

2. Приобретенная — отдельные штаммы живы при тех концентрациях АБ, которые подавляют основную часть микробной популяции. По механизму может быть фенотипической и генетической:

   • Фенотипическая носит временный характер и возникает под влиянием внешней среды;

   • Метаболически неактивные м/о могут быть фенотипически резистентны;

   • Потеря специфических рецепторов к АБ и становиться резистентными к нему;

   • Генетическая резистентность связана с изменением генетического аппарата микробной клетки.

Пути возникновения генетической резистентности:

1. Повышение уровня экспрессии генов, детерминирующих резистентность, в результате спонтанных мутаций в локусе, контролирующем чувствительность к антибиотику. Частота спонтанных мутаций низкая (1:107–1012), но бактериальная популяция велика, поэтому существует достаточно много мутантов. Присутствие АБ – селективный фактор отбора мутантов с резистентностью к данному АБ;

2. Перенос резистентности между различными видами бактерий с помощью генетических рекомбинаций и распространение резистентных клонов бактерий:

   • приобретение новой генетической информации — R-плазмид, распрострающихся путем конъюгации, формируют своеобразный генофонд лекарственной резистености микроорганизмов. Например, резистентность современных стафилококков к пенициллину доходит до 100 %;

   • передача резистентности от донора к реципиенту при трансформации или трансдукции. М/o, не продуцирующие АБ, могут получить гены инактивирующих ферментов от бактерий-продуцентов. 

Биохимические механизмы резистентности бактерий к АБ:

1. Энзиматическая инактивация в результате действия ферментов, синтезируемых бактериями.

   • фосфорилазы энтеробактерий и энтерококков разрушают аминогликозиды;

   • β-лактамазы разрушают β-лактамные антибиотики (есть более 200). 

2. Модификация мишени действия АБ. Мишень — специфичная точка приложения АБ. Структура мишеней изменчива. В результате спонтанных мишень модифицируется и антибиотик ее не узнает.

3. Снижение проницаемости КС для АБ. Транспорт гидрофильных АБ в клетку через пориновые каналы. При нарушении структуры пориновых каналов или их утрате транспорт АБ снижается, формируется резистентность. 

4. Блокада механизмов транспортировки АБ внутрь бактериальной клетки. 

5. Снижение физиологической роли мишени. Роль мишени снижается, но ее поражение не ведет к гибели микробной клетки, поскольку другие структуры берут на себя функцию мишени, т.е. микроорганизм находит обходной путь осуществления функции. Если мишень АБ — ключевой фермент метаболического пути, то продукция фермента, который не связывается с АБ, ведет к формированию резистентности.

6. Активное выведение АБ из микробной клетки (эффлюкс). Есть 4 семейства транспортных систем, переносящих из внутренней среды бактерий определенных препаратов или целых групп АБ.

7. Модификация структуры молекулы АБ, приводящая к утрате биологической активности.