佟海山 王德毅
大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣畜牧獸醫(yī)局
大慶市杜爾伯特蒙古族自治縣一心鄉(xiāng)畜牧水產(chǎn)服務中心
大腸桿菌的獲得性耐藥可分為四類,對抗菌藥物的耐藥機理可分為如下幾大類:抗菌藥物作用位點的改變或新作用位點的產(chǎn)生,;由質(zhì)粒介導的大腸桿菌多重耐藥,;酶對抗菌藥物的修飾和破壞,;減少抗菌藥物向大腸桿菌內(nèi)的攝入;增加抗菌藥物從大腸桿菌向細胞外的主動排出作用,。
1 抗菌藥物作用位點的改變或新作用位點產(chǎn)生的耐藥機制
1. 1 喹諾酮類的耐藥機制
旋轉(zhuǎn)酶A是喹諾酮類殺滅細菌的攻擊靶,,旋轉(zhuǎn)酶A是由基因調(diào)空的酶蛋白,酶蛋白的氨基酸序列改變時,,酶蛋白的構形改變干擾喹諾酮類與旋轉(zhuǎn)酶A結合(親核力降低),,從而影響喹諾酮類的殺菌能力。實驗表明,,有的大腸桿菌酶蛋白83位上的絲氨酸變成了亮氨酸,,故其對喹諾酮類產(chǎn)生了耐藥。
1. 2 氨基糖苷類的耐藥機制
氨基糖苷類抗生素的結合點在核糖體RNA(rRNA)上,,而核糖體是編碼蛋白質(zhì)的中樞,,是經(jīng)過周密保護的,。通過作用靶位改變,,使抗生素進入細菌后不能與之結合而發(fā)揮作用,這種情況較少見,。但rRNA特定的突變卻是造成鏈霉素耐藥性的一個原因[ 2],。最近有研究[3]發(fā)現(xiàn),大腸埃希氏菌中編碼16SrRNA的基因發(fā)生突變,,從而導致細菌對氨基糖苷類中的一些抗生素耐藥,。該類抗生素通常具有4,5-或4,,6-雙取代基團,,主要包括新霉素,、巴龍霉素,、核糖霉素以及慶大霉素、卡那霉素,。
1. 3 β-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥機制
β-內(nèi)酰胺類抗生素的抗菌活性是根據(jù)其與PBP的親和性強弱決定的,。當β-2內(nèi)酰胺類抗生素耐藥機制及臨床對策-內(nèi)酰胺類抗生素與PBP結合,便使其失去酶活性,,結果使細胞壁的形成部位破損而引起溶菌,。反之,則成為耐藥菌PBP基因變異,,使β-內(nèi)酰胺類抗生素無法與之結合,,是形成耐藥的根本原因。PBP2X,、PBP1A,、PBP2B的基因排序已經(jīng)證明1~3個位點基因變異,,位點變異造成PBP結構變化,使β-內(nèi)酰胺類抗生素不易與其結合,,使其之間的親和性下降,,而引起抗菌力低下,并可進一步轉(zhuǎn)化為高度耐藥性菌株[4],。肺炎鏈球菌對頭孢菌素,,青霉素及碳青霉烯類耐藥性的產(chǎn)生分別是因為PBP2X及PBP2B的變異所致,許多研究說明,,β-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥機制是因為PBP變異所引起,。
2 由質(zhì)粒介導的大腸桿菌多重耐藥
1963年從致病大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了質(zhì)粒[5]。大腸桿菌對于藥物產(chǎn)生抗性的過程也就是遺傳基因的表達過程,。質(zhì)粒是存在于細菌細胞內(nèi)獨立染色體之外的遺傳物質(zhì),,是共價閉合環(huán)狀雙螺旋分子。攜帶有耐藥性基因的質(zhì)粒稱為耐藥性質(zhì)粒,,耐藥性質(zhì)粒根據(jù)能否通過接合作用進行傳遞而分為接合性質(zhì)粒(質(zhì)粒)和非接合性質(zhì)粒(質(zhì)粒),,接合性質(zhì)粒為耐藥菌株的傳播提供了物質(zhì)基礎,而質(zhì)粒雖然不能通過接合作用進行傳遞,,但可以通過噬菌體轉(zhuǎn)導進行傳遞,。此外,當質(zhì)粒與質(zhì)粒共同存在于一個菌細胞內(nèi)時,,在一定條件下質(zhì)??梢员徽T導而隨同質(zhì)粒一起進行傳遞。
3 酶對抗菌藥物的修飾和破壞
細菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶迄今為止報道的已超過300種,,1990年Am bler根據(jù)酶分子結構的不同將其分為A,、B、C,、D4類,,A、B,、D類酶活性基團為絲胺酸,,C類酶的活性基團為鋅,其中A,、D類酶可被β-內(nèi)酰胺酶抑制藥所抑制β-內(nèi)酰胺酶分為四型:其中,,重要者為第Ⅰ和Ⅱ型,第Ⅰ型酶有染色體介導的Am pC型β-內(nèi)酰胺酶和質(zhì)粒介導的Am pC型β-內(nèi)酰胺酶兩種,,前者的產(chǎn)生菌有陰溝桿菌,、綠膿桿菌、枸櫞酸桿菌和沙雷菌等,,后者主要由肺炎克雷白桿菌和大腸埃希菌產(chǎn)生,,它主要作用于大多數(shù)青霉素,,第1代、第2代,、第3代頭孢菌素和單環(huán)類抗生素,,第4代頭孢菌素,碳青霉烯類不受該酶作用,,該酶不能被β-內(nèi)酰胺酶抑制藥所抑制,。
第Ⅱ型酶是由質(zhì)粒介導的ESBLs,主要由肺炎克雷白桿菌,,大腸埃希菌及大腸埃希菌屬,,枸櫞酸桿菌,沙雷菌屬和沙門菌屬產(chǎn)生,。作用于大多數(shù)青霉素,,第1代、第2代,、第3代頭孢菌素和單環(huán)類,,第4代頭孢菌素。
4 膜孔蛋白對抗菌藥物的影響
藥物攝取的減少主要是由于膜的通透性減低引起的,,這在假單胞菌屬及其他一些非發(fā)酵革蘭氏陰性桿菌中較為常見,。一般的需氧革蘭氏陰性菌也具有適應性耐藥現(xiàn)象,,在氨基糖苷類抗生素作用下,,細菌厭氧呼吸途徑的基因調(diào)節(jié)膜蛋白的變化可能是這一現(xiàn)象的原因[8],因其為細菌固有特性,,影響到所有氨基糖苷類抗生素,,導致中度耐藥性。另外,,某些細菌細胞膜存在由Tet 膜蛋白介導的能量依賴性泵出系統(tǒng),,使細菌體內(nèi)藥物量不斷減少,從而導致耐藥,。
5 增加抗菌藥物向細胞外的主動排出
多藥外輸泵是藥物的主動排出系統(tǒng),,即細菌的細胞膜上一類蛋白在能量的支持下將藥物選擇性或非選擇性地排出細胞外,降低氟喹諾酮類藥物在細菌細胞內(nèi)的積累,,導致細菌低水平耐藥E. col i 的外溢泵主要是AcrAB-t ol C系統(tǒng),,在E. col i 發(fā)現(xiàn)存在Ecr、Em rE,、Em rAB,、Em rD、QacE,、AcrAB,、AcrEF等外輸泵,,但一般認為AcrAB是最主要的外輸泵,屬于RND家族,,可提供包括四環(huán)素,、氯霉素、萘啶酸,、氨必西林,、利副平、氟喹諾酮等多種制劑的耐藥性,,如果使該系統(tǒng)失活,,菌株可從多重耐藥狀態(tài)變?yōu)橄鄬γ舾袪顟B(tài)。
6 討論
大腸桿菌耐藥性在世界范圍內(nèi)已成為一個普遍問題,,其所造成的危害不容忽視,,如何控制大腸桿菌耐藥性的產(chǎn)生,傳播及降低傳染的發(fā)生率已成為畜牧業(yè)生產(chǎn)中不可忽視的一個重要問題,。為了更好的解決大腸桿菌耐藥性問題,,合理應用抗生素是防止產(chǎn)生耐藥性的重要環(huán)節(jié)。在防止耐藥性產(chǎn)生的同時,,人們也在積極尋找耐藥性消除劑,,希望通過一些方式消除細菌的耐藥性,其中針對耐藥性質(zhì)粒的消除和阻止傳遞方面國內(nèi)外的一些實驗室已取得了一定進展,。