Диссертация (1139676), страница 13
Текст из файла (страница 13)
ВпатогенныхорганизмахбелкиErmдиметилируютодинаденинвобразовывающейся 23S рРНК, которая является частью большой (50S)рибосомальной субъединицы [509; 488; 307; 496]. Остаток A2058 расположен вконсервативной области домена V рибосомальной РНК 23S, которая играетключевую роль в взаимодействии с противомикробными препаратами, такими какмакролиды, линкозамиды и стрептограмины В. Вследствие метилированиясвязывание эритромицина с его мишенью нарушается. Перекрывающиеся сайтывзаимодействия макролидов, линкозамидов и стрептограминов В в 23S рРНКобъясняют перекрестную резистентность к трем классам лекарств. Широкийспектр микробных патогенов, которые являются мишенями для макролидов илинкозамидов, включая грамположительные виды, спирохеты и анаэробы,экспрессируют Emr метилметилазы.
До настоящего времени зарегистрированооколо 40 Erm генов [421; 307; 338].Механизм резистентности могут представлять собой модификацию двухферментов: ДНК-гиразы (также известной как топоизомераза II) (гены gyrA иgyrB) [331; 248; 322] и топоизомеразы IV (parC и parE). Мутации в генах gyrA иparC возникают вследствие нарушений репликации и хинолоны (фторхинолоны)не могут связываться с мишенью действия.
Наиболее распространенная мутацияgyrA E.coli вызывает снижение сродства комплекса модифицированных ДНК клекарственным средствам, поэтому требуются более высокие концентрациихимиопрепаратов. Хинолоны (ципрофлоксацин) связываются с субъединицей АДНК-гиразы. Обычно устойчивость к хинолонам связана с мутациями вхромосомах, но сообщалось о резистентности к ним, связанной с плазмидой иточечными мутациями в генах gyrA и parC [279; 322].66В отличие от других механизмов, инактивация противомикробных агентовформирует устойчивость к лекарственным средствам с определенной химическойструктурой. Основные ферменты, которые инактивируют противомикробныеагенты – это β-лактамазы, ферменты, модифицирующие аминогликозиды ихлорамфениколацетилтрансферазы [279; 322].β-Лактамазы являются широко распространенными ферментами, которыеклассифицируются с использованием двух основных классификационных системAmbler и Bush-Jacoby-Medeiros [180; 471; 512; 502; 48].
Известно около 300различных β-лактамаз. Наиболее клинически значимую устойчивость имеютграмотрицательные организмы [510], она кодируется в хромосомах и плазмидах.Гены, которые кодируют β-лактамазы, переносятся транспозонами, но также онимогутнаходитьсявсоставеинтегронов[312;217;184].β-Лактамазыкатализируют гидролиз почти всех β-лактамов, которые имеют сложноэфирную иамидную связь, например, пенициллины, цефалоспорины, монобактамы икарбапенемы.
Сериновые β-лактамазы и цефалоспориназы (AmpC) найдены уEnterobacter spp. и P.aeruginosa, пенициллазы у S.aureus. Металло-β-лактамазы(MBL), обнаруженные у P.aeruginosa, K.pneumoniae, E.coli, Proteus mirabilis,Enterobacter spp. играют ту же роль, что и серин-β-лактамазы, и отвечают заустойчивость к имипенему, цефалоспоринам нового поколения и пенициллинам.Металло-β-лактамазы устойчивы к ингибиторам β-лактамаз, но чувствительны казтреонаму. Специфические ферменты A.baumannii карбопенем-гидролизующиеоксациллиназы (OXA), которые имеют низкую каталитическую эффективность иодновременно с делецией поринов и другими механизмами устойчивости кантибиотикам, могут вызывать высокую устойчивость к карбапенемам [476; 336;349; 420].
Резистентность K.pneumoniae за счет карбапенамаз (KPC-1) кимипенему, меропенему, амоксициллин/клавуланату, пиперациллин/тазобактаму,цефтазидиму,азтреонамуицефтриаксонусвязаноснеконъюгативнымкодируемым плазмидой bla геном [192; 318].Широкий спектр β-лактамаз (ESBL)-TEM, SHV, OXA, PER, VEB-1, BES-1,GES, IBC, SFO и CTX главным образом кодируется большими плазмидами. Они67могут переноситься двумя плазмидами или путем введения транспозонов. ESBLустойчивы к пенициллинам (кроме темоциллина), оксиминоцефалоспоринамтретьего поколения (например, цефтазидиму, цефотоксиму, цефтриаксону),азтреонаму,цефамандолу,цефоперазону,нооничувствительныкметоксицефалоспоринам, например, цефамицинам и карбапенемам, и могутингибироваться ингибиторами β-лактамаз, например, клавулановой кислотой,сульбактамомилитазобактамом[476;336;349;420;48].Штаммы,продуцирующие ESBL, обычно устойчивы к хинолонам, но их устойчивостьзависит не от множественных резистентных плазмид, а от мутаций в генах gyrA иparC.
Такие штаммы встречаются среди E.coli, K.pneumoniae и P.mirabilis [257;215]. Число известных ESBL достигает 200 [286; 226; 258]. Гидролизпротивомикробных препаратов может осуществляться другими ферментами,например, эстеразами. Ген ereB E.coli кодирует эритромицинэстеразу II, котораягидролизует лактонное кольцо эритромицина и олеандомицина. Ген ereBраспространен в штаммах микроорганизмов семейства Enterobacteriaceae иотвечает за резистентность к эритромицину и олеандомицину. Кольцеобразныеэпоксидазы вызывают устойчивость бактерий к фосфомицину [257; 215].Группа ферментов, инактивирующих аминогликозиды, хлорамфеникол,стрептограмин, макролиды или рифампицин, относится к классу трансфераз.Инактивация происходит путем связывания аденилильной, фосфорильной илиацетильной групп с периферическими молекулами лекарственного средства. Этодостигается в процессе переноса через цитоплазматическую мембрану (сосубстрат АТФ, ацетил-СоА, NAD+, UDP-глюкоза или глутатион) [257; 215].Аминогликозидынейтрализуютсяфосфорилтрансферазамиаденалилтрансферазами(APHs),(ANT)испецифическимиферментами:нуклеотидилтрансферазамиацетилтрансферазами(AACs).илиЭтимодифицирующие аминогликозиды ферменты (AME) уменьшают сродствомодифицированной молекулы, препятствуют связыванию с 30S рибосомнойсубъединицейиобеспечиваютрасширенныйспектрустойчивостикаминогликозидам и фторхинолонам [467; 428; 176; 181].
AME идентифицированы68в штаммах S.aureus, E.faecalis и S.pneumoniae. Предположительно, ониэволюционировали от актиномицетов (Streptomyces spp. и Micromonospora spp.),которые продуцируют AME. Большинство AME передаются транспозонами [358;291; 368].Грамположительные, грамотрицательные бактерии и некоторые штаммыH.influenzaeустойчивыкхлорамфениколу,иунихестьферментхлорамфениколтрансацетилаза, который катализирует реакцию ацетилированиягидроксильныхгруппхлорамфеникола,хотяимодифицированныйхлорамфеникол способен связываться с субъединицей 50S рибосомы должнымобразом [479; 267; 300; 322; 410].Реакцииорганизмамиокислениявкачествеивосстановлениямеханизмаиспользуютсясопротивленияпатогеннымипротивомикробнымпрепаратам.
Streptomyces virginiae продуцирует антибиотик виргинамицин M1 изащищает себя от своих собственных противомикробных агентов путем заменыкетонной группы на остаток спирта в положении 16 [257; 215].Механизм действия группы антибиотиков, включающих макролиды,линкозамиды и стрептограмины В, заключается в блокировании синтеза белка убактерий путем связывания с 50S рибосомальной субъединицей [492; 298; 322;404]. Устойчивость к этим лекарственным средствам называется резистентностьютипа MLS(B) и встречается в широком диапазоне грамположительных играмотрицательных бактерий [509; 488; 307; 496]. Сопротивление являетсярезультатом посттранскрипционной модификации компонента 23S рРНК 50Sрибосомальной субъединицы, включающей метилирование или диметилированиеосновныхадениновыхоснованийвфункциональнойобластипептидилтрансферазы.
Например, в E.coli основание A2058 23S рРНК являетсямишенью для метилирования. Реакция метилирования катализируется аденинспецифическими N-метилтрансферазами, кодируемыми специфическим классомгенов Emr (erythromycin ribosome methylation), присутствующими у широкогоспектра микроорганизмов и часто плазмидсодержащих. Мутации в 23S рРНК,близкие к местам метилирования, также могут быть связаны с резистентностью к69макролидам в ряде организмов [491; 325; 503; 438; 200; 215].
В дополнение кмножественным мутациям в 23S рРНК, изменения в белках L4 и L22субъединицы50SбылиобнаруженыумакролидустойчивыхштаммовS.pneumoniae [417; 511; 277].Наружнаямембранаграмотрицательныхмикроорганизмовсодержитвнутренний слой, который содержит фосфолипиды и наружный слой, которыйвключает липид А. Такая композиция снижает поглощение лекарственногосредства клеткой и перенос через наружную мембрану (через пориновые белки,например, OmpF в E.coli и OprD у P.aeruginosa). Молекулы лекарственногосредства могут поступать в клетку с помощью таких механизмов, как диффузиячерез порины, диффузия через двухслойную мембрану и самопроизвольноепоглощение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
