找工作
当前位置:首页 >  畜牧兽医技术 > 正文

大肠杆菌多重耐药的分子机制研究进展

发布时间:2014-03-29 21:45    作者:yizhiinfo    来源:畜牧人才网    查看:

佟海山 王德毅
大庆市杜尔伯特蒙古族自治县畜牧兽医局
大庆市杜尔伯特蒙古族自治县一心乡畜牧水产服务中心

    大肠杆菌的获得性耐药可分为四类,对抗菌药物的耐药机理可分为如下几大类:抗菌药物作用位点的改变或新作用位点的产生;由质粒介导的大肠杆菌多重耐药;酶对抗菌药物的修饰和破坏;减少抗菌药物向大肠杆菌内的摄入;增加抗菌药物从大肠杆菌向细胞外的主动排出作用。


1 抗菌药物作用位点的改变或新作用位点产生的耐药机制
1. 1 喹诺酮类的耐药机制
   旋转酶A是喹诺酮类杀灭细菌的攻击靶,旋转酶A是由基因调空的酶蛋白,酶蛋白的氨基酸序列改变时,酶蛋白的构形改变干扰喹诺酮类与旋转酶A结合(亲核力降低),从而影响喹诺酮类的杀菌能力。实验表明,有的大肠杆菌酶蛋白83位上的丝氨酸变成了亮氨酸,故其对喹诺酮类产生了耐药。


1. 2 氨基糖苷类的耐药机制
    氨基糖苷类抗生素的结合点在核糖体RNA(rRNA)上,而核糖体是编码蛋白质的中枢,是经过周密保护的。通过作用靶位改变,使抗生素进入细菌后不能与之结合而发挥作用,这种情况较少见。但rRNA特定的突变却是造成链霉素耐药性的一个原因[ 2]。最近有研究[3]发现,大肠埃希氏菌中编码16SrRNA的基因发生突变,从而导致细菌对氨基糖苷类中的一些抗生素耐药。该类抗生素通常具有4,5-或4,6-双取代基团,主要包括新霉素、巴龙霉素、核糖霉素以及庆大霉素、卡那霉素。


1. 3 β-内酰胺类抗生素的耐药机制
    β-内酰胺类抗生素的抗菌活性是根据其与PBP的亲和性强弱决定的。当β-2内酰胺类抗生素耐药机制及临床对策-内酰胺类抗生素与PBP结合,便使其失去酶活性,结果使细胞壁的形成部位破损而引起溶菌。反之,则成为耐药菌PBP基因变异,使β-内酰胺类抗生素无法与之结合,是形成耐药的根本原因。PBP2X、PBP1A、PBP2B的基因排序已经证明1~3个位点基因变异,位点变异造成PBP结构变化,使β-内酰胺类抗生素不易与其结合,使其之间的亲和性下降,而引起抗菌力低下,并可进一步转化为高度耐药性菌株[4]。肺炎链球菌对头孢菌素,青霉素及碳青霉烯类耐药性的产生分别是因为PBP2X及PBP2B的变异所致,许多研究说明,β-内酰胺类抗生素的耐药机制是因为PBP变异所引起。


2 由质粒介导的大肠杆菌多重耐药
     1963年从致病大肠杆菌中发现了质粒[5]。大肠杆菌对于药物产生抗性的过程也就是遗传基因的表达过程。质粒是存在于细菌细胞内独立染色体之外的遗传物质,是共价闭合环状双螺旋分子。携带有耐药性基因的质粒称为耐药性质粒,耐药性质粒根据能否通过接合作用进行传递而分为接合性质粒(质粒)和非接合性质粒(质粒),接合性质粒为耐药菌株的传播提供了物质基础,而质粒虽然不能通过接合作用进行传递,但可以通过噬菌体转导进行传递。此外,当质粒与质粒共同存在于一个菌细胞内时,在一定条件下质粒可以被诱导而随同质粒一起进行传递。


3 酶对抗菌药物的修饰和破坏
    细菌产生的β-内酰胺酶迄今为止报道的已超过300种,1990年Am bler根据酶分子结构的不同将其分为A、B、C、D4类,A、B、D类酶活性基团为丝胺酸,C类酶的活性基团为锌,其中A、D类酶可被β-内酰胺酶抑制药所抑制β-内酰胺酶分为四型:其中,重要者为第Ⅰ和Ⅱ型,第Ⅰ型酶有染色体介导的Am pC型β-内酰胺酶和质粒介导的Am pC型β-内酰胺酶两种,前者的产生菌有阴沟杆菌、绿脓杆菌、枸橼酸杆菌和沙雷菌等,后者主要由肺炎克雷白杆菌和大肠埃希菌产生,它主要作用于大多数青霉素,第1代、第2代、第3代头孢菌素和单环类抗生素,第4代头孢菌素,碳青霉烯类不受该酶作用,该酶不能被β-内酰胺酶抑制药所抑制。
    第Ⅱ型酶是由质粒介导的ESBLs,主要由肺炎克雷白杆菌,大肠埃希菌及大肠埃希菌属,枸橼酸杆菌,沙雷菌属和沙门菌属产生。作用于大多数青霉素,第1代、第2代、第3代头孢菌素和单环类,第4代头孢菌素。


4 膜孔蛋白对抗菌药物的影响
    药物摄取的减少主要是由于膜的通透性减低引起的,这在假单胞菌属及其他一些非发酵革兰氏阴性杆菌中较为常见。一般的需氧革兰氏阴性菌也具有适应性耐药现象,在氨基糖苷类抗生素作用下,细菌厌氧呼吸途径的基因调节膜蛋白的变化可能是这一现象的原因[8],因其为细菌固有特性,影响到所有氨基糖苷类抗生素,导致中度耐药性。另外,某些细菌细胞膜存在由Tet 膜蛋白介导的能量依赖性泵出系统,使细菌体内药物量不断减少,从而导致耐药。


5 增加抗菌药物向细胞外的主动排出
    多药外输泵是药物的主动排出系统,即细菌的细胞膜上一类蛋白在能量的支持下将药物选择性或非选择性地排出细胞外,降低氟喹诺酮类药物在细菌细胞内的积累,导致细菌低水平耐药E. col i 的外溢泵主要是AcrAB-t ol C系统,在E. col i 发现存在Ecr、Em rE、Em rAB、Em rD、QacE、AcrAB、AcrEF等外输泵,但一般认为AcrAB是最主要的外输泵,属于RND家族,可提供包括四环素、氯霉素、萘啶酸、氨必西林、利副平、氟喹诺酮等多种制剂的耐药性,如果使该系统失活,菌株可从多重耐药状态变为相对敏感状态。


6 讨论
    大肠杆菌耐药性在世界范围内已成为一个普遍问题,其所造成的危害不容忽视,如何控制大肠杆菌耐药性的产生,传播及降低传染的发生率已成为畜牧业生产中不可忽视的一个重要问题。为了更好的解决大肠杆菌耐药性问题,合理应用抗生素是防止产生耐药性的重要环节。在防止耐药性产生的同时,人们也在积极寻找耐药性消除剂,希望通过一些方式消除细菌的耐药性,其中针对耐药性质粒的消除和阻止传递方面国内外的一些实验室已取得了一定进展。

版权声明:本文转自网络,出于传递更多信息之目的,如有侵权请联系【编辑qq:1240812330】删除,谢谢!

APP下载
官方微信
返回顶部