Лекарственная устойчивость микроорганизмов. Лекарственная устойчивость

Важно различать разные типы лекарственной устойчивости, так как различия имеют значение для лечения и профилактики. Лекарственную устойчивость можно условно разделить на три группы:
1) естественную лекарственную устойчивость у микробов, которые никогда не подвергались действию препаратов,
2) приобретенную лекарственную устойчивость в результате действия препаратов на микробы,
3) переносимую лекарственную устойчивость, при которой микробы, обязанные своей устойчивостью генетическим элементам, могут передать устойчивость чувствительным особям; перенос генетического материала, обладающего устойчивостью, может происходить с помощью бактериофага.

Естественная лекарственная устойчивость . Микробы могут быть естественно лекарственно устойчивыми, потому что они не зависят от какого-либо особого процесса метаболизма, который подвергается воздействию химиотерапевтического вещества, к которому они устойчивы. Иногда, это относится преимущественно к пенициллину и родственным с пим препаратам, некоторые виды, например Е. coli, могут быть устойчивы потому, что они производят энзим, пенициллиназу, который разрушает соответствующий антибиотик.

Естественная устойчивость может ограничиваться отдельными штаммами внутри вида. Наиболее яркий пример - стафилококки, среди которых наблюдалось увеличение числа штаммов, устойчивых к пенициллину в связи с образованием пенициллиназы. Распространение лекарственноустойчивых штаммов или видов в какой-либо среде, например, больнице, зависит от предшествующего применения препаратов в этой среде. Когда был впервые открыт пенициллин, естественно устойчивые к пенициллину штаммы стафилококков встречались чрезвычайно редко. Повторные исследования после применения пенициллина показывают постепенное повышение процента производящих пенициллиназу штаммов, выделенных в отдельных больницах. Эти штаммы другого фаготипа, чем исходные чувствительные штаммы, что указывает на приобретение биологических преимуществ пенициллиноустойчивыми штаммами по сравнению с чувствительными к пенициллину, которые постепенно ликвидируются в больничной (или какой-либо другой) среде.

По этой причине очень важно такие препараты, как клоксациллин, держать в резерве и применять только тогда, когда какой-либо штамм стафилококков окажется устойчивым к обычным антибиотикам, или в безнадежных случаях, когда нельзя ждать результатов определения устойчивости, - но только до получения этих результатов. Если можно, такого больного надо изолировать при лечении для уменьшения риска попадания устойчивых штаммов из окружающей среды. Уничтожение патогенных бактерий в мокроте или других выделениях создает экологический вакуум, заполняющийся безвредными или «вредоносными» микроорганизмами, которые могут стать устойчивыми к препаратам, получаемым больным. Это объясняет растущую проблему инфицирования штаммами, устойчивыми к обычным антибиотикам, такими, как Proteus и Pseudomonas руосуапеа.

Приобретенная лекарственная устойчивость . Приобретенная лекарственная устойчивость связана с действием препарата на штаммы бактерий. В прошлом были противоречия в объяснении того, связана ли устойчивость с усилением роста устойчивых мутантов естественного происхождения или адаптацией штамма к препарату. Теперь считают, что скорее имеет место первый процесс .

Химиотерапевтические препараты можно условно разделить на две группы: в отношении первой группы устойчивость развивается очень быстро, в отношении второй - сравнительно медленно .

В случае медленно развивающейся устойчивости, если бактерии повторно субкультивировать при повышении концентрации препарата, начиная в каждом случае с пробирки с наибольшим ростом, степень устойчивости может медленно повышаться. Это медленное постепенное повышение связано, вероятно, с мутацией ряда генов, каждый из которых обусловливает легкое повышение устойчивости. В случае применения пенициллина некоторые микробы, например, пневмококки, которые становятся устойчивыми таким путем, могут утратить свою патогенность, но это не относится ко всем видам микробов. Приобретенная лекарственная устойчивость такого типа встречается сравнительно редко у отдельных больных, хотя она может постепенно принять массовый характер, если препарат применяют широко.

При повторении этого опыта in vitro с некоторыми другими препаратами, такими, как стрептомицин, можно получить высокую степень устойчивости, даже в первых субкультурах. Такая быстро развивающаяся приобретенная устойчивость, вероятно, связана с мутацией более мощных генов, которым свойственна значительная степень устойчивости . Этот тип устойчивости имеет большое клиническое значение и всегда потенциально угрожает больным, которым дают такие препараты. Ставшие устойчивыми таким путем штаммы в общем нелегко становятся снова чувствительными. Такая реверсия чаще происходит при применении эритромицина, чем других препаратов.

Антибиотики, используемые для лечения заболеваний органов дыхания, можно условно разделить следующим образом:

Следует отметить, что большинство препаратов, используемых для лечения туберкулеза, принадлежит к группе, к которой быстро развивается устойчивость, по то же явление наблюдается, если их применяют для лечения других инфекций. Быстро развивающаяся устойчивость может быть предупреждена применением комбинации двух и более препаратов. Это относится, например, к комбинированному применению стрептомицина и изониазида при туберкулезе.

В большой популяции микобактерий туберкулеза примерно одна на миллион микобактерий относится к естественно устойчивым к изониазиду мутантам. Изониазид уничтожает чувствительные к изониазиду микобактерии, составляющие подавляющее большинство популяции. Устойчивые микобактерии, на которые препарат не подействовал, обладают биологическим преимуществом, и если величина исходной популяции была достаточно велика, а защитные приспособления больного слабы, они могут размножаться и замещать исходную чувствительную популяцию. Более того, эти микобактерии могут затем быть переданы другому больному, у которого обнаружат устойчивые микобактерии, несмотря на то, что он никогда не получал препаратов («первичная» лекарственная устойчивость).

В исходной популяции впервые заболевшего примерно 1 на 107 микобактерий относится к мутантам, естественно устойчивым к стрептомицину. Если назначается только стрептомицин, потребуется точно такое же время, чтобы произошло то же, что и при применении изониазида. Но если применять оба препарата вместе, они действуют на подавляющее большинство микобактерий, чувствительных к обоим препаратам; фактически оба препарата, вероятно, действуют синергически. Однако более важно, что изониазидоустойчивые мутанты уничтожаются стрептомицином, а стрептомициноустойчивые - изониазидом. Хотя остается теоретический риск, что малая часть мутантов (1 из 103) может быть устойчивой к обоим препаратам, у больного должна быть очень большая популяция микобактерий, чтобы таких устойчивых было много. Вероятно, почти у всех, если не у всех больных, мутанты с двойной устойчивостью так редки, что их уничтожают защитные приспособления организма, так как лекарственная устойчивость фактически никогда не развивается, если оба препарата применяются в правильной комбинации при исходной чувствительной популяции.

Конечно, если два препарата применять последовательно, а не одновременно, популяция может стать устойчивой сначала к первому, затем ко второму препарату.

Если препараты применять в несоответствующей комбинации, например, стрептомицин дважды в неделю, а изониазид ежедневно, у изониазидоустойчивых мутантов есть время для размножения в период, когда на них не действует соответствующая концентрация стрептомицина. Хотя устойчивость и не развивается у столь же большой части больных, как при применении одного изониазида, такая комбинация приводит в результате к ощутимому числу неудач лечения с развитием сначала устойчивости микобактерий к изониазиду, а позднее к стрептомицину. Так как вначале устойчивые мутанты до некоторой степени подавляются, устойчивость развивается позже, чем когда применяется один препарат.

Микобактерии туберкулеза - это сравнительно медленно растущие бактерии, и даже когда применяется один препарат, устойчивые штаммы проявляются клинически через 6-8 недель после начала лечения, хотя могут и через 2 недели, или, при применении неадекватных комбинаций препаратов, только через несколько месяцев. Но при быстро растущих микробах, таких, как чувствительные вначале к стрептомицину грамотрицательные, лекарственная устойчивость может развиться в 24 и 48 часов при применении только стрептомицина. Клинически самое важное, если применяется какой-либо препарат, к которому быстро развивается устойчивость, чтобы его применяли со вторым препаратом, к которому микроорганизмы чувствительны или возможно чувствительны, чтобы предупредить развитие устойчивости.

Переносимая устойчивость . Об этом явлении, которое назвали «инфицирующей» лекарственной устойчивостью, сообщили сравнительно недавно, вначале японские исследователи . Было найдено, что у животных и человека генетические элементы, способствующие лекарственной устойчивости, часто множественной, могут быть перенесены от клеток устойчивых особей штамма непатогенных бактерий (например, Е. coli) к другим видам ранее чувствительных патогенных грамотрицательных бактерий, например, Salmonella (см. обзор Datta ). Устойчивые непатогенные особи могут вначале приобрести устойчивость от другого устойчивого и патогенного штамма. Механизм с биологической точки зрения увлекателен, но здесь не может быть описан.

Пути передачи устойчивости . Устойчивость может передаваться от устойчивого штамма чувствительному через бактериофаг, который передает генетическое вещество обычно экстрахромосомно от одного микроба другому. Образование пенициллиназы и других форм устойчивости может сравниваться таким путем. Явление изучалось главным образом на стафилококках как in vitro , так и на экспериментальных животных . Его клиническое значение в настоящее время неясно, но представляется вероятным, что оно объяснит увеличивающееся распространение пенициллиноустойчивых стафилококков в больницах.

Перекрестная устойчивость к препаратам . Под «перекрестной устойчивостью» понимается, что если штамм устойчив к одному препарату, он устойчив и к другому. Перекрестная устойчивость к препаратам, применяемым обычно при заболеваниях органов дыхания, может быть подытожена следующим образом:
1) Тетрациклины. Существует полная перекрестная устойчивость ко всем видам тетрациклинов.

2) Тетрациклины и хлорамфеникол. Может быть для грамотрицательных микробов, но необычна для грамположительных.

3) Метициллин, клоксациллин и цефалоридин. Существует полная перекрестная устойчивость между метициллином и клоксациллином. Это наиболее важные резервные препараты для лечения инфекций, вызываемых стафилококками, устойчивыми к обычным препаратам, так что, с нашей точки зрения, их следует держать в резерве и применять только по специальным показаниям.

4) Эритромицин, олеандомицин, карбомицин, спирамицин и линкомицин. Перекрестная устойчивость между разными из них сравнительно обычна in vitro, но менее часто устанавливается в клинике.

5) Эритромицин и хлорамфеникол. Полагают, что у стафилококков иногда имеет место перекрестная устойчивость к этим препаратам.

6) Капамицин, неомицин, фрамицетин, паромомицин, гентамицин. Перекрестная устойчивость между этими препаратами частая. Считают, что микробы, устойчивые к ним, устойчивы также и к стрептомицину, но не наоборот. Перекрестная устойчивость в этой группе главным образом доказана in vitro и не обязательно развивается в клинике.

7) Этионамид и тиоацетазон. Перекрестная устойчивость к этим препаратам может иметь место.

Способность микроорганизмов сохранять жизнедеятельность, включая размножение, несмотря на контакт с химиопрепаратами

Лекарственная устойчивость (резистентность) микроорганизмов отличается от их толерантности, при которой микробные клетки не гибнут в присутствии химиопрепаратов из-за уменьшенного количества аутолитических ферментов, но и не размножаются. Лекарственная устойчивость микроорганизмов - широко распространенное явление, препятствующее лечению инфекционных болезней. Наиболее изучена лекарственная устойчивость бактерий.

Различают лекарственную устойчивость, природно присущую микроорганизмам и возникшую в результате мутаций или приобретения чужеродных генов. Природная лекарственная устойчивость микроорганизмов обусловлена отсутствием в микробной клетке мишени для химиопрепаратов или непроницаемостью для них оболочки микробной клетки. Она свойственна, как правило, всем представителям данного вида (иногда рода) бактерий в отношении конкретной группы химиопрепаратов. Примерами могут служить устойчивость к пенициллину микоплазм из-за отсутствия у них клеточной стенки и ферментов ее синтеза - мишеней для пенициллина, а также устойчивость синегнойной палочки к эритромицину в связи с неспособностью последнего проникать через ее оболочку к своим мишеням-рибосомам.

Как результат мутаций или приобретения чужеродных генов представителями видов, исходно чувствительных к конкретным химиопрепаратам, получила распространение вследствие создаваемого широко применяемыми препаратами селективного фона для выживания именно устойчивых форм бактерий. Так, частота обнаружения пенициллиноустойчивых стафилококков в некоторых регионах достигает 80-90%, стрептомициноустойчивых - 60-70%, шигелл, устойчивых к ампициллину, - 90%, устойчивых к тетрациклину и стрептомицину - более 50% и т.д.

В зависимости от локализации в хромосоме или плазмиде генов, обусловливающих устойчивость, принято различать Л.у.м хромосомного и плазмидного происхождения. Однако плазмидные гены могут быть включены в хромосому, хромосомные гены - обнаруживаться в репликоне плазмиды. Это связано с наличием транспозонов - генетических элементов, способных к переходу в клетке из одного репликона в другой.

Обмен генетическим материалом у бактерий путем конъюгации и трансдукции способствует быстрому распространению генов устойчивости между штаммами одного вида (реже рода). Селективный фон, создаваемый рядом постоянно применяемых антибиотиков, может приводить к включению в плазмиду нескольких генов устойчивости к различным химиопрепаратам. Благодаря этому возникают так называемые полирезистентные штаммы бактерий. В плазмидном репликоне может оказаться одновременно и несколько генов, обусловливающих устойчивость к одному антимикробному агенту, но за счет разных механизмов. Гены, с которыми связана устойчивость к определенному антимикробному агенту, могут иметь в одной клетке и хромосомную, и плазмидную локализацию, кодируя различные механизмы устойчивости.

Лекарственная устойчивость микроорганизмов нередко носит индуцибельный характер, т.е. экспрессия генов устойчивости происходит лишь после контакта клетки с антимикробным агентом. Примером этого являются частые случаи образования инактивирующего фермента после контакта культуры бактерий с бета-лактамным антибиотиком.

Лекарственная устойчивость микроорганизмов обусловлена следующими основными механизмами: ферментативной инактивацией антимикробного агента, ослаблением его проникновения внутрь клетки возбудителя, изменением конформации внутриклеточной мишени для антимикробного агента, что препятствует его взаимодействию с мишенью, образованием повышенного количества молекул мишени, на которую действует данный антимикробный агент.

В качестве инактивирующих ферментов известны представители гидролаз - бета-лактамазы, катализирующие расщепление бета-лактамного кольца у пенициллинов, цефалоспоринов и других бета-лактамов (монобактамов, карбапенемов и т.д.), а также эстеразы, воздействующие на эритромицин и некоторые другие антибиотики близкой к нему структуры. Другая группа инактивирующих ферментов - трансферазы. К ним принадлежат левомицетин- (хлорамфеникол-)-ацетилтрансферазы, аминогликозидацетил, фосфо- или аденилилтрансферазы и фосфотрансферазы, воздействующие на эритромицин.

Бета-лактамазы продуцируются многими грамположительными и грамотрицательными бактериями. Кодируются как хромосомными, так и плазмидными генами. Существует несколько систем классификации бета-лактамаз, основанных на их субстратной специфичности, чувствительности к ингибиторам, величине изоэлектрической точки и других показателях. Деление бета-лактамаз на пенициллиназы и цефалоспориназы во многом условно. Бета-лактамазы грамположительных бактерий, как правило, выделяются во внешнюю среду, грамотрицательных - содержатся в цитоплазматической мембране и периплазматическом пространстве (под внешней мембраной). В одной клетке могут присутствовать бета-лактамазы как хромосомного, так и плазмидного происхождения.

18 микробиологические основы рациональной антибиотикотерапии

рофилактика развития осложнений со­стоит прежде всего в соблюдении принципов рациональной антибиотикотерапии (антимик­робной химиотерапии):

· Микробиологический принцип. До назна­чения препарата следует установить возбу­дителя инфекции и определить его индиви­дуальную чувствительность к антимикроб­ным химиотерапевтическим препаратам. По результатам антибиотикограммы больному назначают препарат узкого спектра дейс­твия, обладающий наиболее выраженной активностью в отношении конкретного воз­будителя, в дозе, в 2-3 раза превышающей минимальную ингибирующую концентра­цию. Если возбудитель пока неизвестен, то обычно назначают препараты более широ­кого спектра, активные в отношении всех возможных микробов, наиболее часто вы­зывающих данную патологию. Коррекцию лечения проводят с учетом результатов бак­териологического исследования и опреде­ления индивидуальной чувствительности конкретного возбудителя (обычно через 2-3 дня). Начинать лечение инфекции нужно как можно раньше (во-первых, в начале за­болевания микробов в организме меньше, во-вторых, препараты активнее действуют на растущих и размножающихся микробов).

· Фармакологический принцип. Учитывают особенности препарата - его фармакокине-тику и фармакодинамику, распределение в организме, кратность введения, возможность сочетания препаратов и т. п. Дозы препаратов должны быть достаточными для того, чтобы обеспечить в биологических жидкостях и тка­нях микробостатические или микробоцидные концентрации. Необходимо представлять оп­тимальную продолжительность лечения, так как клиническое улучшение не является ос­нованием для отмены препарата, потому что в организме могут сохраняться возбудители и может быть рецидив болезни. Учитывают так­же оптимальные пути введения препарата, так как многие антибиотики плохо всасываются из ЖКТ или не проникают через гематоэнце-фалический барьер.

· Клинический принцип. При назначении пре­парата учитывают, насколько безопасным он бу­дет для данного пациента, что зависит от ин­дивидуальных особенностей состояния больного (тяжесть инфекции, иммунный статус, пол, на­личие беременности, возраст, состояние функции печени и почек, сопутствующие заболевания и т. п.) При тяжелых, угрожающих жизни инфек­циях особое значение имеет своевременная ан-тибиотикотерапия. Таким пациентам назначают комбинации из двух-трех препаратов, чтобы обес­печить максимально широкий спектр действия. При назначении комбинации из нескольких пре­паратов следует знать, насколько эффективным против возбудителя и безопасным для пациента будет сочетание данных препаратов, т. е. чтобы не было антагонизма лекарственных средств в отно­шении антибактериальной активности и не было суммирования их токсических эффектов.

· Эпидемиологический принцип. Выбор пре­парата, особенно для стационарного больно­го, должен учитывать состояние резистент­ности микробных штаммов, циркулирующих в данном отделении, стационаре и даже ре­гионе. Следует помнить, что антибиотикоре-зистентность может не только приобретаться, но и теряться, при этом восстанавливается природная чувствительность микроорганизма к препарату. Не изменяется только природная устойчивость.

· Фармацевтический принцип. Необходимо учитывать срок годности и соблюдать правила хранения препарата, так как при нарушении этих правил антибиотик может не только по­терять свою активность, но и стать токсич­ным за счет деградации. Немаловажна также и стоимость препарата

19 Негативные последствия после приема антибиотиков

Побочные реакции – это нарушения работы организма, вызванные приемом лекарственного препарата. Антибиотики часто являются причиной сбоев функционирования различных систем органов. Как правило, их негативное влияние проходит после окончания приема, но иногда организму требуется помощь в восстановлении. Существуют малотоксичные группы антибиотиков, например, пенициллины, и сильнодействующие средства. Но степень их влияния зависит также от организма человека.

Механизмы формирования лекарственной устойчивости.

~ ферментная инактивация антибиотика

~ изменение структуры мишени для антибиотика

~ гиперпродукция мишени (изменение соотношения агент-мишень)

~ активный выброс антибиотика из микробной клетки

~ изменение проницаемости клеточной стенки

~ включение «метаболического шунта» (обходного пути обмена)

Варианты лекарственной устойчивости МБТ.

Монорезистентность – устойчивость к одному противотуберкулезному препарату (ПТП).

Полирезистентность – это устойчивость МБТ к любым двум или более ПТП без одновременной устойчивости к изониазиду и рифампицину.

Множественная лекарственная устойчивость (МЛУ, MDR) – это устойчивость к действию изониазида и рифампицина одновременно, с наличием или без наличия устойчивости к другим ПТП. Этим штаммам микобактерий тубер-кулеза уделяется особое внимание, так как лечение пациентов, у которых процесс вызван такими штаммами, представляет большие трудности. Оно является длительным, дорогостоящим и требует использования препаратов резервного ряда, многие из которых дорогостоящие и могут вызывать тяжелые побочные реакции. Кроме того, штаммы с множественной лекарственной устойчивостью вызывают тяжелые прогрессирующие формы заболевания, нередко приводящие к неблагоприятным исходам.

Широкая лекарственная устойчивость (ШЛУ, XDR, экстремальная ЛУ) - это одновременная устойчивость МБТ к изониазиду, рифампицину, инъекционным аминогликозидам и фторхинолонам.

Тотальная лекарственная устойчивость – устойчивость ко всем ПТП.

Перекрестная лекарственная устойчивость – это ситуация, когда устойчивость к одному ПТП влечет за собой устойчивость к другим ПТП. Особенно часто перекрестную ЛУ отмечают внутри группы аминогликозидов.

Методы определения ЛУ МБТ.

Определение спектра и степени устойчивости микобактерий к противотубер-кулезным пре­паратам имеет важное значение для тактики химиотерапии боль-ных, контроля за эффектив­ностью лечения, определения прогноза заболевания и проведения эпидемиологического мо­ниторинга лекарственной устойчивости микобактерий в пределах отдельной территории, страны и мирового сообщест-ва. Степень лекарственной устойчивости микобактерий опреде­ляется в соот-ветствии с установленными критериями, которые зависят как от противотубер­кулезной активности лекарственного препарата, так и его концентрации в очаге поражения, величины максимальной терапевтической дозы, фармакокинетики препарата и многих дру­гих факторов.

Культуральный метод позволяет проводить определение чувствительности и устойчивости МБТ к противотуберкулезным антибиотикам. Наиболее распрост-раненный метод определения лекарственной устойчивости микобактерий необходимо проводить на плотной питательной среде Левенштейна-Йенсена.

В настоящее время для определения лекарственной чувствительности мико-бактерий к противотуберкулезным препаратам в международной практике используют следующие методы:

- метод пропорций на среде Левенштейна-Йенсена или на среде Миддлбрука 7Н10

- метод абсолютных концентраций на плотной яичной среде Левенштейна-Йенсена

- метод коэффициента резистентности

- радиометрический метод Bactec 460/960, а также другие автоматические и полуавтоматические системы

- молекулярно-генетические методы выявления мутаций (ТБ-биочипы, GeneXpert)

Метод абсолютных концентраций в большинстве случаев применяют для непрямого определе­ния лекарственной устойчивости. Результаты определения лекарственной устойчивости указанным методом на среде Левенштейна-Йенсена обычно получают не ранее, чем через 2 - 2,5 месяца после посева материала. Использование питательной среды «Новая» позволяет значительно сократить эти сроки.

Для метода абсолютных концентраций появление более 20 КОЕ микобактерий на питательной среде, содержащей лекарственный препарат в критиче­ской концентрации, свидетельствует о том, что данный штамм микобактерий обла-дает лекарственной устойчивостью .

Культуру счи­тают чувствительной к данной концентрации препарата, если в пробирке со средой, содержащей препарат, выросло менее 20 мелких колоний при обильном росте в контрольной пробирке.

Культура считается устойчивой к концентрации препарата, которая содер-жится в данной пробирке, если в пробирке со средой выросло более 20 колоний («сливной рост») при обильном росте в контроле.

Метод пропорций. Метод основан на сравнении числа микобактерий выделен-ной культуры, выросших в от­сутствии препарата и в его присутствии в крити-ческих концентрациях. Для этого приготов­ленную, суспензию микобактерий разводят до концентрации 10 -4 и 10 -6 . Оба разведения суспензии засевают на питательную среду без препарата и на набор сред с разными препаратами. Если на среде с препаратом вырастают колонии, составляющие более 1% от числа выросших на среде без препарата, культура считается устойчивой к данному препарату. Если количество КОЕ, ус­тойчивых к данному препарату, менее 1%, культура считается чувствительной.

Метод коэффициента резистентности . Этот метод основан на определении соотношения минимальной ингибирующей концен­трации (МИК), определяемой для данного штамма конкретного больного к МИК лекарст­венно-чувствитель-ного стандартного штамма Н 37 Rv , испытываемых в одном и том же экспе­рименте. В данном случае штамм Н 37 Rv используется не для контроля опыта, а для опреде­ления возможных вариаций при постановке теста. С этой точки зрения данный метод явля­ется наиболее точным из трех выше перечисленных, однако в силу необходимости исполь­зовать большое количество пробирок с питательной средой, он является и наиболее дорогим. Последнее обстоятель-ство резко ограничивает его применение.

Система ВАСТЕС. Для этого метода используют абсолютные концентрации препаратов в готовой жидкой питательной среде. Учет результатов ведется автоматически.

№ 42 Механизмы лекарственной устойчивости возбудителей инфекционных болезней. Пути ее преодоления.
Антибиотикорезистентность - это устойчи­вость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистент­ными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.
Природная устойчивость . Некоторые виды микробов природно ус­тойчивы к определенным семействам антиби­отиков или в результате отсутствия соответс­твующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувстви­тельны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата (на­пример, грамотрицательные микробы менее проницаемы для крупномолекулярных соеди­нений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет «маленькие» поры).
Приобретенная устойчивость . Приобретение резистентности - это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. Она, хотя и в разной степени, справедлива для всех бактерий и всех анти­биотиков. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микро­бы - от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистен­тности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множес­твенная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).
Генетические основы приобретенной резис­тентности . Устойчивость к антибиотикам определяется и поддерживается генами резистентности (r -генами) и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в попу­ляции бактерий в результате:
мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) му­тантов. Особенно легко селекция происходит в присутствии антибиотиков, так как в этих условиях мутанты получают преимущество перед остальными клетками популяции, ко­торые чувствительны к препарату. Мутации возникают независимо от применения анти­биотика, т. е. сам препарат не влияет на час­тоту мутаций и не является их причиной, но служит фактором отбора. Далее резистентные клетки дают потомство и могут передаваться в организм следующего хозяина (человека или животного), формируя и распространяя ре­зистентные штаммы. Мутации могут быть: 1) единичные (если мутация произошла в одной клетке, в результате чего в ней синтезируются измененные белки) и 2) множественные (се­рия мутаций, в результате чего изменяется не один, а целый набор белков, например пенициллинсвязывающих белков у пенициллин-резистентного пневмококка);
переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности ( R -плазмид). Плазмиды резистен­тности (трансмиссивные) обычно кодируют перекрестную устойчивость к нескольким семействам антибиотиков. Впервые такая множественная резистентность была описа­на японскими исследователями в отношении кишечных бактерий. Сейчас показано, что она встречается и у других групп бактерий. Некоторые плазмиды могут передаваться меж­ду бактериями разных видов, поэтому один и тот же ген резистентности можно встретить у бактерий, таксономически далеких друг от друга. Например, бета-лактамаза, кодируемая плазмидой ТЕМ-1, широко распространена уграмотрицательных бактерий и встречается укишечной палочки и других кишечных бактерий, а также у гонококка, резистентного кпенициллину, и гемофильной палочки, резис­тентной к ампициллину;
переноса транспозонов, несущих r -гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей). Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом, гены резистентности могут передаваться да­лее дочерним клеткам или при рекомбинации другим бактериям-реципиентам.
Реализация приобретенной устойчивости . Изменения в геноме бактерий приводят к тому, что меняются и некоторые свойства бактериальной клетки, в результате чего она становится устойчивой к антибактериальным препаратам. Обычно антимикробный эффект препарата осуществляется таким образом: агент должен связаться с бактерией и прой­ти сквозь ее оболочку, затем он должен быть доставлен к месту действия, после чего пре­парат взаимодействует с внутриклеточными мишенями. Реализация приобретенной ле­карственной устойчивости возможна на каж­дом из следующих этапов:
модификация мишени. Фермент-мишень может быть так изменен, что его функции не нарушаются, но способность связываться с химиопрепаратом (аффинность) резко сни­жается или может быть включен «обходной путь» метаболизма, т. е. в клетке активируется другой фермент, который не подвержен дейс­твию данного препарата.
«недоступность» мишени за счет сниже­ния проницаемости клеточной стенки и кле­точных мембран или «эффлюко»- механизма, когда клетка как бы «выталкивает» из себя антибиотик.
инактивация препарата бактериальными ферментами. Некоторые бактерии способны продуцировать особые ферменты, которые де­лают препараты неактивными (например, бета-лактамазы, аминогликозид-модифицирующие ферменты, хлорамфениколацетилтрансфераза). Бета-лактамазы - это ферменты, разруша­ющие бета-лактамное кольцо с образованием неактивных соединений. Гены, кодирующие эти ферменты, широко распространены среди бактерий и могут быть как в составе хромосо­мы, так и в составе плазмиды.
Для борьбы с инактивирующим действием бета-лактамаз используют вещества - ин­гибиторы (например, клавулановую кисло­ту, сульбактам, тазобактам). Эти вещества содержат в своем составе бета-лактамное кольцо и способны связываться с бета-лактамазами, предотвращая их разрушитель­ное действие на бета-лактамы. При этом собственная антибактериальная активность таких ингибиторов низкая. Клавулановая кислота ингибирует большинство известных бета-лактамаз. Ее комбинируют с пенициллинами: амоксициллином, тикарциллином, пиперациллином.
Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически не­возможно, но необходимо использовать антимикробные препараты таким образом, чтобы не способствовать развитию и рас­пространению устойчивости (в частности, применять антибиотики строго по показа­ниям, избегать их использования с профи­лактической целью, через 10-15 дней антибиотикотерапии менять препарат, по воз­можности использовать препараты узкого спектра действия, ограниченно применять антибиотики в ветеринарии и не использо­вать их как фактор роста).

Антибиотикорезистентность - это устойчи­вость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистент­ными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Природная устойчивость . Некоторые виды микробов природно ус­тойчивы к определенным семействам антиби­отиков или в результате отсутствия соответс­твующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувстви­тельны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата (на­пример, грамотрицательные микробы менее проницаемы для крупномолекулярных соеди­нений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет «маленькие» поры).

Приобретенная устойчивость . Приобретение резистентности - это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. Она, хотя и в разной степени, справедлива для всех бактерий и всех анти­биотиков. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микро­бы - от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистен­тности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множес­твенная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Генетические основы приобретенной резис­тентности . Устойчивость к антибиотикам определяется и поддерживается генами резистентности (r-генами) и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в попу­ляции бактерий в результате:

мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) му­тантов. Особенно легко селекция происходит в присутствии антибиотиков, так как в этих условиях мутанты получают преимущество перед остальными клетками популяции, ко­торые чувствительны к препарату. Мутации возникают независимо от применения анти­биотика, т. е. сам препарат не влияет на час­тоту мутаций и не является их причиной, но служит фактором отбора. Далее резистентные клетки дают потомство и могут передаваться в организм следующего хозяина (человека или животного), формируя и распространяя ре­зистентные штаммы. Мутации могут быть: 1) единичные (если мутация произошла в одной клетке, в результате чего в ней синтезируются измененные белки) и 2) множественные (се­рия мутаций, в результате чего изменяется не один, а целый набор белков, например пени-циллинсвязывающих белков у пенициллин-резистентного пневмококка);

переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности (R-плазмид). Плазмиды резистен­тности (трансмиссивные) обычно кодируют перекрестную устойчивость к нескольким семействам антибиотиков. Впервые такая множественная резистентность была описа­на японскими исследователями в отношении кишечных бактерий. Сейчас показано, что она встречается и у других групп бактерий. Некоторые плазмиды могут передаваться меж­ду бактериями разных видов, поэтому один и тот же ген резистентности можно встретить у бактерий, таксономически далеких друг от друга. Например, бета-лактамаза, кодируемая плазмидой ТЕМ-1, широко распространена у грамотрицательных бактерий и встречается у кишечной палочки и других кишечных бак­терий, а также у гонококка, резистентного к пенициллину, и гемофильной палочки, резис­тентной к ампициллину;

переноса транспозонов, несущих r-гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей). Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом, гены резистентности могут передаваться да­лее дочерним клеткам или при рекомбинации другим бактериям-реципиентам.

Реализация приобретенной устойчивости . Изменения в геноме бактерий приводят к тому, что меняются и некоторые свойства бактериальной клетки, в результате чего она становится устойчивой к антибактериальным препаратам. Обычно антимикробный эффект препарата осуществляется таким образом: агент должен связаться с бактерией и прой­ти сквозь ее оболочку, затем он должен быть доставлен к месту действия, после чего пре­парат взаимодействует с внутриклеточными мишенями. Реализация приобретенной ле­карственной устойчивости возможна на каж­дом из следующих этапов:

модификация мишени. Фермент-мишень может быть так изменен, что его функции не нарушаются, но способность связываться с химиопрепаратом (аффинность) резко сни­жается или может быть включен «обходной путь» метаболизма, т. е. в клетке активируется другой фермент, который не подвержен дейс­твию данного препарата.

«недоступность» мишени за счет сниже­ния проницаемости клеточной стенки и кле­точных мембран или «эффлюко-механизма, когда клетка как бы «выталкивает» из себя антибиотик.

инактивация препарата бактериальными ферментами. Некоторые бактерии способны продуцировать особые ферменты, которые де­лают препараты неактивными (например, бета-лактамазы, аминогликозид-модифицирующие ферменты, хлорамфениколацетилтрансфераза). Бета-лактамазы - это ферменты, разруша­ющие бета-лактамное кольцо с образованием неактивных соединений. Гены, кодирующие эти ферменты, широко распространены среди бактерий и могут быть как в составе хромосо­мы, так и в составе плазмиды.

Для борьбы с инактивирующим действием бета-лактамаз используют вещества - ин­гибиторы (например, клавулановую кисло­ту, сульбактам, тазобактам). Эти вещества содержат в своем составе бета-лактамное кольцо и способны связываться с бета-лактамазами, предотвращая их разрушитель­ное действие на бета-лактамы. При этом собственная антибактериальная активность таких ингибиторов низкая. Клавулановая кислота ингибирует большинство известныхбета-лактамаз. Ее комбинируют с пенициллинами: амоксициллином, тикарциллином, пиперациллином.

Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически не­возможно, но необходимо использовать антимикробные препараты таким образом, чтобы не способствовать развитию и рас­пространению устойчивости (в частности, применять антибиотики строго по показа­ниям, избегать их использования с профи­лактической целью, через 10-15 дней антибиотикотерапии менять препарат, по воз­можности использовать препараты узкого спектра действия, ограниченно применять антибиотики в ветеринарии и не использо­вать их как фактор роста).