Informace

Infekční léčba bez antibiotik


Když máme nějakou bakteriální infekci, řekněme infekci hrdla (faryngitida), bereme jako léčbu antibiotika. Přemýšlel jsem, jak se léčí infekce hrdla, když vůbec neexistují žádná antibiotika, myslím, že před čtyřicátými léty.

Krční infekce je jen příklad, může to být po chirurgickém zákroku, infekci močových cest atd., V podstatě cokoli, kde v současné době používáme antibiotika. Takže určitým způsobem náhrada antibiotické tablety, když antibiotikum nebylo k dispozici.


Je zajímavé, že léčba mírné faryngitidy před příchodem antibiotik se příliš nelišila od toho, co je dnes - byla (a stále je) většinou symptomatická. Za prvé, zcela běžná virová faryngitida (Hidreth et al., 2015) není ovlivněna antibiotiky (žádná virová infekce není) a v takových situacích nejsou indikována. Za druhé, mírné a samo-omezující se bakteriální infekce, včetně faryngitidy, nejčastěji nezaručují předepisování antibiotik, protože to vede k rostoucímu problému rezistence na antibiotika, která je podle Světové zdravotnické organizace „jednou z největších hrozeb pro globální zdraví." Lze citovat mnoho pokynů, které naléhají na lékaře, aby předepisovali antibiotika střídmě, ale faryngitida je tak běžná (doslova ji měl každý, několikrát), že se člověk může jednoduše obrátit na vlastní zkušenost - jednoduše řečeno, když máte mírný případ stoupajícího hrdla Váš lékař vám nedá antibiotika (pokud se kvůli tomu obtěžujete jít k lékaři), nejčastěji se doporučuje užívat pouze symptomatické léky (z nichž mnohé jsou OTC). Ty nejčastěji zahrnují sloučeniny s analgetickými, antiseptickými a/nebo protizánětlivými vlastnostmi. Je zajímavé, že takové sloučeniny byly široce dostupné dlouho před příchodem antibiotik a dokonce i samotného farmaceutického průmyslu.

Menthol je například selektivním agonistou κ-opioidu (Galeotti et al., 2002) a modulátorem receptorů GABBAa (Watt et al., 2008), čímž vyvolává analgetické, respektive anestetické účinky. Navíc narušením bakteriálních buněčných membrán vyvolává mentol (a podobné sloučeniny, například například thymol) také antibakteriální aktivitu (Trombetta et al., 2005). Divoká máta, máta peprná a tymián jsou tedy v případech vznášení krku častěji indikovány než antibiotika! Jejich použití ve formě infuzí a odvarů pravděpodobně předcházelo většinu, ne -li všechny, moderní země. Kromě toho byl Hippocrates (Norn et al., 2009) známý analgetickým a protizánětlivým vlastnostem vrbové kůry, které jsou dány přítomnou kyselinou salicylovou (Norn et al., 2009), pravděpodobně již mnohem dříve. Kromě toho je známo, že kofein zesiluje analgetické účinky mnoha nesteroidních protizánětlivých léků, včetně kyseliny salicylové (Granados-Soto a Castañeda-Hernández, 1999). Není překvapením, že se tato kombinace často nachází v mnoha moderních drogách (mnoho OTC), které jsou prodávány po celém světě. Zda byl tento účinek znám před příchodem farmaceutického průmyslu, je však těžké říci. Kůra vrby byla používána jako analgetikum a protizánětlivý lék od starověku, ale káva byla přinesena na Západ v XVI století.

Toto je jen hrstka tradičních léků na faryngitidu a jsem si jistý, že jich lze najít mnohem více, stejně jako mnoho dalších způsobů léčby mnoha dalších stavů. Jde o to, že léčby mírné faryngitidy byly k dispozici před příchodem antibiotik, ve skutečnosti je mnoho z těchto léčeb ve většině případů stále terapií první linie, dokonce dodnes.


http://www.eliava-institute.org/?rid=6 Bakteriofágy. Institut v Gruzii


Bakteriofágy byly použity k léčbě infekčních chorob na některých místech, nejvíce pozoruhodně Gruzínská republika, než antibiotika stala se populární. Nástup antibiotik, který si mnozí mysleli, že ohlašuje konec infekčních chorob, bohužel vedl k menšímu zájmu o terapeutické bakteriofágy.


„Antibiotikum“ umožňuje použití antibiotik bez odporu

OBRAZ: Vědci zjistili, že levný lék schválený FDA pro léčbu cholesterolu-cholestyramin-užívaný ve spojení s antibiotikem brání antibiotiku ve vyvolání antimikrobiální rezistence ve střevě. zobrazit více

Uznání: Andrew Cheshire, Penn State

UNIVERSITY PARK, Pa.-Podle nového výzkumu vědců z Penn State a University of Michigan, levný lék schválený FDA-cholestyramin-užívaný společně s antibiotikem brání antibiotiku v vyvolávání antimikrobiální rezistence. Zjištění týmu se objevují dnes (1. prosince) v časopise eLife.

„Antimikrobiální rezistence je vážný problém, který vedl k tomu, že lidé umírali na běžné bakteriální infekce,“ řekl Andrew Read, profesor biologie a entomologie Evan Pugh a ředitel Huck Institute of Life Sciences, Penn State. „Mnoho z našich nejdůležitějších antibiotik selhává a nám začínají docházet možnosti. Vytvořili jsme terapii, která může pomoci v boji proti antimikrobiální rezistenci,„ antibiotikum “, které umožňuje léčbu antibiotiky, aniž by pohánělo vývoj a další přenos odporu “.

Podle Valerie Morleyové, postdoctorální vědecké pracovnice Huck Institutes of the Life Sciences, Penn State, je důležitou příčinou infekcí rezistentních na antibiotika ve zdravotnických zařízeních Enterococcus faecium rezistentní na vankomycin [VR].

„E. faecium je oportunistický patogen, který kolonizuje lidský gastrointestinální trakt a šíří se fekálně-orálním přenosem,“ řekla. "Bakterie je ve střevě asymptomatická, ale může způsobit vážné infekce, jako je sepse a endokarditida, když jsou zavedeny do míst, jako je krevní oběh nebo mícha."

Morley poznamenal, že daptomycin je jedním z mála zbývajících antibiotik k léčbě infekce VR E. faecium, přesto se VR E. faecium rychle stává rezistentním i vůči daptomycinu. Daptomycin se podává intravenózně k léčbě infekcí způsobených VR E. faecium. Antibiotikum je většinou eliminováno ledvinami, ale 5-10% dávky vstupuje do střev, kde může pohánět vývoj rezistence.

Aby se zjistilo, zda systémová léčba daptomycinem skutečně vede ke zvýšení daptomycinově rezistentní VR E. faecium, tým naočkoval myši orálně různými kmeny VR E. faecium citlivými na daptomycin. Počínaje jedním dnem po naočkování vědci dávali myším denní dávky buď subkutánního daptomycinu, orálního daptomycinu nebo kontrolní falešné injekce po dobu pěti dnů. Tým použil řadu dávek a způsobů podávání, včetně těch, které by byly podobné klinickým lidským dávkám, aby maximalizovala pravděpodobnost pozorování vzniku rezistence. Dále od myší odebrali vzorky stolice, aby změřili rozsah uvolňování VR E. faecium do prostředí a určili citlivost bakterií E. faecium na daptomycin přítomných ve stolici.

Vědci zjistili, že pouze nejvyšší dávky daptomycinu konzistentně snižovaly fekální VR E. faecium pod úroveň detekce, zatímco nižší dávky vedly k vylučování VR E. faecium. Z bakterií, které byly zbaveny, tým zjistil, že jeden kmen získal mutaci v genu, který byl dříve popsán v souvislosti s rezistencí na daptomycin, zatímco jiný získal několik mutací, které dříve nebyly spojeny s rezistencí na daptomycin.

„Naše experimenty ukazují, že rezistence na daptomycin se může objevit v E. faecium, které kolonizovalo GI trakt, a že tato rezistence může vzniknout prostřednictvím různých genetických mutací,“ řekl Morley.

Tým také pozoroval, že bakterie rezistentní na daptomycin se vylučovaly, i když byl daptomycin podáván subkutánně.

Nakonec tým zkoumal, zda orálně podávaný adjuvantní cholestyramin-sekvestrant žlučových kyselin schválený FDA-může snížit aktivitu daptomycinu v GI traktu a zabránit vzniku E. faecium rezistentního na daptomycin ve střevě. Zjistili, že cholestyramin snížil fekální vylučování daptomycin-rezistentní VR E. faecium u myší léčených daptomycinem až 80krát.

„Ukázali jsme, že cholestyramin na sebe váže antibiotikum daptomycin a může fungovat jako‚ anti-antibiotikum ‘, aby se zabránilo systémově podávanému daptomycinu dostat se do střeva,“ řekl Read.

Amit Pai, profesor a předseda katedry klinické farmacie, University of Michigan, poznamenal, že nebyly vyvinuty žádné nové strategie ke snížení antimikrobiální rezistence nad rámec použití kombinované terapie, vývoje vakcín pro infekce horních a dolních cest dýchacích a prosté redukce zbytečné používání antibiotik.

"Jedná se o tupé nástroje pro snížení antimikrobiální rezistence na úrovni populace, ale nepředstavují snadno intervenci, kterou lze použít u jednotlivců," řekl Pai. „Snížení selektivního tlaku antibiotik na bakterie, které se nacházejí v tlustém střevě, je potenciální strategií na individuální úrovni, která si zaslouží větší pozornost.“

Dalšími autory z Penn State jsou Derek Sim, vedoucí výzkumná asistentka Samantha Olsonová, vysokoškolská studentka Lindsey Jacksonová, vysokoškolská studentka Elsa Hansenová, odborná asistentka výzkumu Grace Usherová, postgraduální studentka a Scott Showalter, profesor chemie. Mezi autory z University of Michigan patří Clare Kinnear, postdoktorandský výzkumný pracovník a Robert Woods, odborný asistent vnitřního lékařství.

Tento výzkum podpořila Penn State Eberly College of Science a Eberly Family Trust.

Prohlášení: AAAS a EurekAlert! neodpovídají za správnost tiskových zpráv zveřejněných na EurekAlert! přispívající instituce nebo za použití jakýchkoli informací prostřednictvím systému EurekAlert.


Molekulární pinzeta, která napadá bakterie odolné vůči antibiotikům

Prof. Raz Jelinek (vlevo) a jeho student Ravit Malishev. Zápočet: Dani Machlis/BGU

Vědci z Ben-Gurion University (BGU) společně s americkými a německými kolegy vyvinuli nové „molekulární pinzety“ pro boj s bakteriemi odolnými vůči antibiotikům. Jejich nedávno oznámená zjištění byla zveřejněna v Buněčná chemická biologie.

Lékaři se roky potýkají s tím, že se bakteriální infekce stávají stále odolnějšími vůči antibiotikům. Tyto molekulární pinzety mohou být klíčem k boji s jedním z největších problémů veřejného zdraví 21. století.

„Náš objev předchází infekci, aniž by si vybudoval odolnost vůči antibiotikům, a dokonce by bylo vhodnější vyvinout léčbu založenou na molekulární pinzetě než na antibiotikách,“ řekl chemický ústav BGU prof. Raz Jelinek.

Výzkumný tým pod vedením prof. Jelínka a jeho Ph.D. student Ravit Malishev, testoval jejich molekulární pinzetu na bakterii Staphylococcus aureus (Staph). V USA mají stafylokokové infekce odhadovanou úmrtnost přes 25% a 40% u kmenů rezistentních na léčiva.

Pinzeta se zaměřuje na biofilm, tenkou vrstvu vláken, která chrání bakterie. Uchopením vláken a zničením ochranné vrstvy pinzeta poškodí bakterie, aniž by na ni přímo zaútočila, což brání vzniku odporu.

Prof. napadají vlákna biofilmu bakterií. “ Tím rozbijí biofilm, čímž se stanou zranitelnějšími vůči lidské imunitní obraně a vnějším látkám, které se používají proti bakteriím, jako jsou antibiotika. “

"Úspěch studie ukazuje na inovativní směr léčby antibiotiky proti patogenním bakteriím. Zjistili jsme, že vazba pinzety na biofilm narušuje její ochranné schopnosti. V důsledku toho se bakteriální patogeny stávají pro lidské tělo méně virulentní a zranitelnější vůči eliminace imunitním systémem. Tento průlom může otevřít nové způsoby boje s bakteriemi odolnými vůči antibiotikům. “ Profesor Jelinex doufá, že po dalším testování by pilulka obsahující miliony požitých pinzet mohla identifikovat biofilmy v těle a rozbít je.


Empirická léčba nebiotuberkulózními antibiotiky snížila mikrobiologickou detekci cervikální tuberkulózní lymfadenitidy

Diagnóza cervikální tuberkulózní lymfadenitidy (CTL), nejčastěji se vyskytující formy mimoplicní tuberkulózy, zůstává na klinice stále výzvou. Jedním ze zlatých kritérií pro potvrzení diagnózy CTL je detekce přítomnosti Mycobacterium tuberculosis (Mtb) ve vzorcích cytologie aspirace jemnou jehlou (FNAC). Vzhledem k nespecifické klinické prezentaci může být CTL zaměňována s jinými chorobami zvětšení lymfatických uzlin, proto je často zpočátku podávána empirická léčba bez anti-TB antibiotik. Stále však není jasné, zda tato diagnostická léčba antibiotiky ovlivňuje pozitivitu detekce Mtb u FNAC. Demografické a klinické charakteristiky 732 pacientů s rozšířením lymfatických uzlin, kteří podstoupili FNAC, byly retrospektivně analyzovány a 605 (82,65%) z nich bylo diagnostikováno jako CTL. Celkem bylo vybráno 279 případů CTL (279/605, 46,11%) s dokončením tří testů Mtb (kultura AFB, NAAT a Mtb) ve vzorcích FNAC pro analýzu účinku empirické léčby antibiotiky na pozitivitu testů Mtb. Ve srovnání s pacienty s CTL bez antibiotické léčby před FNAC měli pacienti, kteří dostali empirickou léčbu bez anti-TB, významně nižší pozitivitu na barvení kyselými rychlými bacily (upraveno NEBO 0,11, 95% CI 0,06-0,21), test amplifikace nukleové kyseliny (NAAT) (upraveno NEBO 0,38, 95% CI 0,21-0,71) a kultura Mtb (upraveno NE 0,11, 95% CI 0,06-0,19). Tato studie na závěr prokázala, že empirická léčba bez anti-TB antibiotiky snižuje možnost potvrdit CTL mikrobiologickou analýzou. Pacienti s rozšířením cervikálních lymfatických uzlin by měli před zahájením empirické léčby bez anti-TB podstoupit FNAC pro testy Mtb.

Klíčová slova: Cervikální tuberkulózní lymfadenitida Empirická léčba Zvětšení lymfatických uzlin Mikrobiologická detekce Netuberkulóza.


Řešení pro zdraví od našich sponzorů

Jose Rosa-Oliveras, et. al. Otitis Media: léčit, odkazovat, nedělat nic: recenze pro praktora. Recenze pediatrie. Listopad 2016, 36 (11), 480-488.

Lieberthal, AS a kol. Diagnostika a léčba akutního zánětu středního ucha. Pediatrie. Březen 2013. Sv. 131/3. vydání.
& lthttp: //pediatrics.aappublications.org/content/131/3/e964#T7>

Články související s domácí infekcí ucha

Odstranění ušního mazu

Ušní maz (ušní vosk) je přírodní látka vylučovaná speciálními žlázami v kůži na vnější části zvukovodu. Odpuzuje vodu a zachycuje částice prachu a písku. Obvykle se malé množství vosku nahromadí, vyschne a poté vypadne ze zvukovodu a nese s sebou nežádoucí částice. Za ideálních okolností byste nikdy neměli muset čistit zvukovody. Absence ušního vosku může mít za následek suché, svědivé uši a dokonce infekci. Ušní vosk se může hromadit v uchu z různých důvodů, včetně zúžení zvukovodu, produkce méně ušního vosku v důsledku stárnutí nebo nadprodukce ušního vosku v reakci na traumata nebo ucpání zvukovodu.

Dysfunkce Eustachovy trubice

Eustachova trubice je trubice lemovaná membránou, která spojuje prostor středního ucha se zadní částí nosu. Příznaky dysfunkce nebo zablokování Eustachovy trubice zahrnují praskání a/nebo cvakání do ucha a plnost ucha a/nebo bolest.

Příčiny dysfunkce nebo zablokování Eustachovy trubice zahrnují alergie, infekce dutin, ušní infekce a nachlazení.

Léčba zahrnuje domácí prostředky ke zmírnění bolesti a několik manévrů (polykání, žvýkačky, zívání atd.), Které lze provést pro zlepšení funkce Eustachovy trubice. V závažných případech může být nutná operace.

Granulomatóza s polyangiitidou

Granulomatóza s polyangiitidou může být smrtelná do několika měsíců bez léčby. Léčba má za cíl zastavit zánět vysokými dávkami prednisonu a cyklofosfamidu.

Plavec ucho (vnější otitis)

Plavcovo ucho (vnější otitis) je infekce kůže, která pokrývá vnější zvukovod.

Příčiny plaveckého ucha zahrnují nadměrné vystavení vodě, která vede k zachycení bakterií ve zvukovodu. Příznaky vřelosti zahrnují pocit plnosti v uchu, svědění a bolest ucha. Ucho chronického plavce může být způsobeno ekzémem, seborrheou, houbami, chronickým podrážděním a dalšími stavy.

Běžná léčba zahrnuje ušní kapky s antibiotiky.

Prasklý (perforovaný) ušní bubínek (příznaky, léčba, chirurgie)

Perforovaný (prasklý, propíchnutý) ušní bubínek (bubínková membrána) je otvor nebo trhlina v bubínku. Ušní bubínek odděluje zvukovod a střední ucho. Většina prasklých bubínků nezpůsobuje bolest, nicméně stav může být nepříjemný. Bakteriální, virové a houbové infekce jsou nejčastější příčinou prasknutí bubínku. Pokusy o odstranění ušního mazu, změny tlaku vzduchu a traumata jsou dalšími příčinami prasknutí bubínku.

  • Bolest ucha
  • Částečná nebo úplná ztráta sluchu
  • Slizovitý nebo hnisovitý výtok zabarvený krví z ucha
  • Krvácení z ucha
  • Zvonění v uchu
  • Závrať
  • Nevolnost
  • Zvracení
  • Infekce středního ucha

REFERENCE: Cleveland Clinic. „Prasklé Eardrum (perforovaná tympanická membrána).“ Aktualizováno: 20. srpna 2014.

Bolest krku

Bolest v krku (bolest v krku) je obvykle popisována jako bolest nebo nepohodlí v oblasti hrdla. Bolest v krku může být způsobena bakteriálními infekcemi, virovými infekcemi, toxiny, dráždivými látkami, traumaty nebo poraněním oblasti krku. Mezi běžné příznaky bolesti v krku patří horečka, kašel, rýma, chrapot, bolesti uší, kýchání a bolesti těla. Domácí léky na bolest v krku zahrnují teplé uklidňující tekutiny a pastilky v krku. OTC prostředky pro bolest v krku zahrnují OTC léky proti bolesti, jako je ibuprofen nebo acetaminofen. V některých případech bolesti v krku mohou být nutná antibiotika.


Diagnóza

Klinická diagnostika. Klinické nálezy nejsou pro stanovení diagnózy infekce související s intravaskulárním zařízením nespolehlivé, protože jsou málo specifické a citlivé. Například nejcitlivější klinická zjištění, jako je horečka se zimnicí nebo bez ní, mají špatnou specificitu a záněty nebo hnisání kolem intravaskulárního zařízení a infekce krevního řečiště mají větší specificitu, ale špatnou citlivost [2]. Výsledky hemokultury, které jsou pozitivní pro S. aureus, stafylokoky negativní na koagulázu, příp Candida druhy, při absenci jakéhokoli jiného identifikovatelného zdroje infekce, by měly zvýšit podezření na infekci krevního oběhu související s katétrem [3, 5, 11]. Aktuální doporučení pro diagnostiku založená na důkazech jsou shrnuta v tabulce 5.

Aktuální doporučení založená na důkazech pro diagnostiku a léčbu infekcí souvisejících s katétry.

Aktuální doporučení založená na důkazech pro diagnostiku a léčbu infekcí souvisejících s katétry.

Rychlé diagnostické techniky. Gramovo barvení může být užitečné pro diagnostiku lokálních infekcí, ale je výrazně méně citlivé než kvantitativní metody pro diagnostiku katetrizačních infekcí [55]. V jedné studii vedlo použití akridinových oranžových skvrn k rychlé diagnostice k pozitivní prediktivní hodnotě 91% a negativní prediktivní hodnotě 97% [16].

Kultury vzorků iv katetrů. Laboratorní kritéria pro diagnostiku infekcí souvisejících s intravaskulárním katetrem jsou přesná, ale rozdíly v definicích a metodikách použitých v různých studiích ztěžují srovnávání údajů [2, 3]. Semikvantitativní (rolovací destička) nebo kvantitativní (vortexové nebo sonikační metody) techniky katetrové kultury jsou nejspolehlivější diagnostické metodiky, protože mají větší specifičnost při identifikaci infekce související s katétrem ve srovnání s kvalitativními kulturami, ve kterých může jeden kontaminující mikrob výsledkem je pozitivní výsledek kultivace (tabulka 5) [13, 14]. Prediktivní hodnota kvantitativních nebo semikvantitativních kultivačních metod se může lišit v závislosti na typu a umístění katétru, použité metodice kultivace a zdroji kolonizace katétru [56]. Například nedávno zavedený katétr (doba uložení,> 1 týden) je nejčastěji kolonizován kožním mikroorganismem podél vnějšího povrchu katétru, takže metoda identifikace takové kolonizace bude velmi citlivá. U katetrů s delším pobytem (doba uložení,> 1 týden), u nichž může být dominantním mechanismem kolonizace katétru intraluminální šíření z náboje, je metoda rolovací desky méně citlivá a metody, které získávají vzorky vnitřního i vnějšího povrchu pro kulturu jsou citlivější [56]. Jak se používání antimikrobiálně potažených katetrů stává stále běžnějším, může být nutné upravit stávající definice kolonizace katétru a infekce související s katétry, protože takové povlaky mohou vést k falešně negativním výsledkům kultivace [57, 58].

Nejčastěji používanou laboratorní technikou pro klinickou diagnostiku katetrizační infekce je semikvantitativní metoda, při které se katétrový segment převalí po povrchu agarové plotny a po inkubaci přes noc se spočítají jednotky tvořící kolonie [14]. Kvantitativní kultivace katetrizačního segmentu vyžaduje buď propláchnutí segmentu bujónem, nebo vortexování, nebo sonikaci v bujónu, následované sériovým ředěním a povrchovým nanesením na krevní agar [13, 59, 60]. Výtěžek ⩾15 cfu z katétru pomocí semikvantitativní kultury nebo výtěžek ⩾102 cfu z katétru prostřednictvím kvantitativní kultury se doprovodnými příznaky lokální nebo systémové infekce svědčí o infekci související s katetrem . V prospektivní studii, která srovnávala metody sonikace, proplachovací kultury a svitkové ploténky, byla metoda ultrazvuku o 20% citlivější na diagnostiku katétrové infekce než metoda svitkové ploténky a byla o> 20% citlivější než metoda propláchnutí jednotlivých lumenů katetru [6]. Pokud se berou v úvahu pouze infekce krevního oběhu související s katetrem, citlivost těchto tří metod je následující: sonikace, 80% metoda svitkové plotny, 60% a proplachovací kultura, 40% –50%.

Souhrnná analýza provozní křivky přijímače byla doporučena jako potenciálně přísnější metoda pro porovnávání přesnosti různých diagnostických testů pro stejný stav, protože daný test může mít jednu citlivost při dané specifičnosti a jinou citlivost při jiné specifičnosti [61 ]. Metaanalýza potvrdila, že kvantitativní kultury katétrových segmentů byly přesnější než rolovací destičky a kvalitativní metody v analýze přijímače provozující charakteristickou křivku (P = .03) [12]. V současné době není jasné, zda jsou některé z těchto rozdílů klinicky významné.

Spárované kultury krve natažené iv katetrem a perkutánně. U pacientů s podezřením na infekci související s iv katétrem by měly být odebrány 2 sady krevních vzorků pro kultivaci, přičemž alespoň jedna sada byla odebrána perkutánně. Klinická užitečnost kultur vzorků krve odebraných z trvalého CVC byla hodnocena ve studii hospitalizovaných pacientů s rakovinou [17]. Ve studii byla pozitivní prediktivní hodnota kultur katétru a periferní krve 63%, respektive 73%, a negativní prediktivní hodnota byla 99%, respektive 98%. Pozitivní výsledek kultivace pro vzorek krve odebraný katetrem vyžaduje klinickou interpretaci, ale negativní výsledek je užitečný pro vyloučení infekce krevního oběhu související s katetrem.

Kvantitativní kultury periferních a CVC vzorků krve. Kvantitativní techniky kultivace krve byly vyvinuty jako alternativa pro diagnostiku infekce krevního oběhu související s katétrem u pacientů, u nichž je odstranění katétru nežádoucí kvůli omezenému cévnímu přístupu. Tato technika se opírá o kvantitativní kultivaci spárovaných krevních vzorků, z nichž jeden je získáván centrálním nábojem katétru a druhý z periferního venepunkčního místa. Ve většině studií, když krev získaná z CVC poskytla počet kolonií nejméně 5–10krát vyšší než u krve získané z periferní žíly, to předpovídalo infekci krevního oběhu související s katetrem [19]. Mezi tunelovanými katétry, u nichž je metoda nejpřesnější, může být kvantitativní kultura krve z CVC, která poskytne alespoň 100 cfu/ml, diagnostická bez doprovodné kultury vzorku periferní krve [62].

Diferenciální čas do pozitivity pro CVC versus kultury periferní krve. Tato nová metoda, která dobře koreluje s kvantitativními krvními kulturami, využívá kontinuální monitorování pozitivity hemokulturních kultur (např. Radiometrických metod) a porovnává rozdílný čas s pozitivitou u kvalitativních kultur krevních vzorků odebíraných z katétru a periferní žíly. Při studiu s tunelovanými katétry tato metoda nabídla přesnost srovnatelnou s kvantitativními kulturami vzorků krve a měla větší nákladovou efektivitu [20, 21]. Ve studii diferenciálního času do pozitivity bylo možné stanovit definitivní diagnózu bakteremie související s katétry u 16 ze 17 pacientů, kteří měli pozitivní výsledek kultivace vzorku krve z CVC alespoň o 2 hodiny dříve, než měli pozitivní výsledkem kultivace periferní krve byla celková citlivost 91% a specificita 94% [20]. Většina nemocnic nemá kvantitativní metodologie kultivace krve, ale mnohé budou moci k diagnostice využít rozdílný čas k pozitivitě.

Infuzní infekce krevního oběhu. Infúze související s infekcí krevního oběhu je neobvyklá a je definována jako izolace stejného organismu jak z infuzních, tak z oddělených perkutánních krevních kultur, bez jiného zdroje infekce. Náhlý nástup symptomů infekce krevního řečiště brzy po zahájení infuze, vyplývající z podání kontaminované iv tekutiny, je často diagnostický [2]. Když je navržena tato diagnóza, kultury iv tekutiny by měly být součástí vyšetřování potenciálních zdrojů infekce.


Domácí péče o Staph infekci

Pokud se vám na kůži vytvoří stafylokoková infekce, některá základní hygienická opatření podpoří hojení a pomohou zabránit šíření infekce:

  • Udržuj to čisté. Postupujte podle pokynů svého lékaře, jak vyčistit ránu nebo stav pokožky.
  • Mějte to zakryté. Zakryjte postiženou oblast gázou nebo obvazem podle doporučení lékaře, abyste ji chránili a zabránili šíření infekce na jiné osoby.
  • Nedotýkejte se toho. Nedotýkejte se oblasti, abyste nešířili bakterie do jiných částí těla.
  • Ručníky používejte pouze jednou. Poté, co se vykoupete, osušte se a poté ručník vyperte v horké vodě, než ho znovu použijete. (12)

Vědci NIH identifikují živiny, které pomáhají předcházet bakteriální infekci

Taurin, který pomáhá tělu trávit tuky a oleje, by mohl být přínosem pro léčbu.

Barevný skenovací elektronový mikrofotografie zobrazující Klebsiella pneumoniae rezistentní na karbapenem interagující s lidským neutrofilem. NIAID

Vědci zkoumající přirozenou obranyschopnost těla před bakteriální infekcí identifikovali živinu - taurin - která pomáhá střevu vybavit si předchozí infekce a zabít invazní bakterie, jako je Klebsiella pneumoniae (Kpn). Zjištění, publikované v časopise Buňka vědci z pěti ústavů Národních zdravotních ústavů by mohli pomoci úsilí při hledání alternativ k antibiotikům.

Vědci vědí, že mikrobiota - biliony prospěšných mikrobů harmonicky žijících v našem střevě - může chránit lidi před bakteriálními infekcemi, ale málo se ví o tom, jak poskytují ochranu. Vědci zkoumají mikrobiotu s cílem nalézt nebo zlepšit přírodní léčbu, která by nahradila antibiotika, která poškozují mikrobiotu a stávají se méně účinnými, protože bakterie vyvíjejí rezistenci na léčiva.

Vědci zjistili, že mikrobiota, která prodělala předchozí infekci a přenesla se na myši bez zárodků, pomáhá předcházet infekci Kpn. Identifikovali třídu bakterií - Deltaproteobacteria - zapojeni do boje s těmito infekcemi a další analýza je vedla k identifikaci taurinu jako spouštěče Deltaproteobacteria aktivita.

Taurin pomáhá tělu trávit tuky a oleje a přirozeně se nachází ve žlučových kyselinách ve střevě. Jedovatý plyn sirovodík je vedlejším produktem taurinu. Vědci se domnívají, že nízké hladiny taurinu umožňují patogenům kolonizovat střevo, ale vysoké hladiny produkují dostatek sirovodíku, který zabrání kolonizaci. Během studie si vědci uvědomili, že jediná mírná infekce stačí k přípravě mikrobioty na odolnost proti následné infekci a že játra a žlučník-které syntetizují a uchovávají žlučové kyseliny obsahující taurin-mohou vyvinout dlouhodobou ochranu před infekcí.

Studie zjistila, že taurin podávaný myším jako doplněk do pitné vody také připravil mikrobiotu k prevenci infekce. Když však myši pily vodu obsahující subsalicylát vizmutu-běžný volně prodejný lék používaný k léčbě průjmu a žaludeční nevolnosti-ochrana před infekcí se snížila, protože vizmut inhibuje produkci sirovodíku.

Vědci z Národního ústavu pro alergii a infekční choroby NIH vedli projekt ve spolupráci s výzkumníky z Národního ústavu všeobecných lékařských věd, Národního onkologického ústavu, Národního ústavu pro diabetes a zažívací a ledvinové choroby a Národního institutu pro výzkum lidského genomu.

Článek

Stacy a kol. Infekce trénuje hostitele na odolnost mikroorganismů vůči patogenům. Buňka DOI: 10,1016/j.cell.2020.12.011 (2021).

K vyjádření je k dispozici Yasmine Belkaid, Ph.D., vedoucí sekce imunity Netaid Metaorganism v laboratoři biologie imunitního systému.

Tato tisková zpráva popisuje zjištění základního výzkumu. Základní výzkum zvyšuje naše chápání lidského chování a biologie, která je základem pokroku nových a lepších způsobů prevence, diagnostiky a léčby nemocí. Věda je nepředvídatelný a přírůstkový proces - každý postup výzkumu navazuje na minulé objevy, často neočekávanými způsoby. Většina klinického pokroku by nebyla možná bez znalosti základního základního výzkumu. Chcete-li se dozvědět více o základním výzkumu na NIH, navštivte https://www.nih.gov/news-events/basic-research-digital-media-kit.

NIAID provádí a podporuje výzkum-v NIH, po celých Spojených státech a po celém světě-za účelem studia příčin infekčních a imunitně zprostředkovaných chorob a vývoje lepších prostředků prevence, diagnostiky a léčby těchto nemocí. Zprávy, informační listy a další materiály související s NIAID jsou k dispozici na webových stránkách NIAID.


Molekulární mechanismy antibiotické rezistence u enterokoků

Jak již bylo uvedeno výše, enterokoky vykazují významnou rezistenci vůči celé řadě antimikrobiálních látek. Tato rezistence je téměř jistě relevantní ve většině přirozených ekologických prostředí, ve kterých enterokoky žijí. Jako normální komenzály lidského gastrointestinálního traktu jsou enterokoky v průběhu současné lékařské léčby běžně vystavovány nesčetným množstvím antibiotik a enterokoková rezistence hraje klíčovou roli v ekologické dynamice, která se vyskytuje během a po antibiotické terapii. Jejich rezistence navíc zmátla nejlepší snahy současné medicíny vyrovnat se s infekcemi způsobenými enterokoky.

Vnitřní rezistence —, která je zakódována v genomu jádra všech členů druhu — se liší od získané rezistence tím, že je přítomna pouze u některých členů druhu a je získána horizontální výměnou mobilních genetických prvků (nebo prostřednictvím výběr po expozici antibiotikům). Velká část úsilí byla věnována porozumění molekulárním mechanismům rezistence u enterokoků. To vedlo k identifikaci determinant, které specifikují rezistenci pro mnoho antibiotik, včetně těch, která jsou (nebo kdysi byla) klinicky užitečná jako terapeutika k léčbě enterokokových infekcí, stejně jako těch, kterým jsou enterokoky jako komenzály lidí náhodně vystaveny průběh terapie infekcí způsobených jinými bakteriemi. V mnoha případech tento výzkum vedl k rozvoji porozumění regulaci a biochemickým aktivitám determinantů rezistence a ve vybraných případech poskytl pohled na důsledky rezistence antibiotik na biologickou způsobilost enterokoků. Tato část poskytne přehled mechanismů rezistence, které byly zkoumány za posledních 10 let.

Rezistence na glykopeptid

Glykopeptidy vankomycin, teikoplanin a novější deriváty se používají k léčbě závažných infekcí způsobených rezistentními grampozitivními bakteriemi. Většina gramnegativních bakterií není citlivá na glykopeptidy, protože jejich vnější membrána brání přístupu k peptidoglykanovým cílům umístěným v periplazmatickém prostoru. Glykopeptidy inhibují růst bakterií interferencí s biosyntézou peptidoglykanu. Antibiotika tvoří komplexy s peptidovými konci D-Ala-D-Ala peptidoglykanových prekurzorů na vnějším povrchu buňky, což brání biosyntetickým enzymům buněčné stěny (tj.(PBP)) z jejich použití jako substrátů pro transglykosylaci a transpeptidaci, a tedy narušení integrity buněčné stěny.

Rezistence na glykopeptid byla rozsáhle přezkoumána (Arthur & Courvalin, 1993 Arthur & Quintiliani, Jr., 2001 Courvalin, 2005 Courvalin, 2006 Depardieu, Podglajen, Leclercq, Collatz, & Courvalin, 2007 Jaspan, et al., 2010). Biochemický základ rezistence pochází z modifikace antibiotického cíle. Glykopeptid-rezistentní enterokoky produkují pozměněné prekurzory peptidoglykanu, ve kterých byly konce D-Ala-D-Ala upraveny tak, že končí buď v D-Ala-D-laktátu, nebo v D-Ala-D-Ser. Tyto substituce snižují vazebnou afinitu antibiotik k prekurzorům peptidoglykanu (

1000násobné snížení pro D-Ala-D-lac

7krát pro D-Ala-D-Ser). Změněné prekurzory mohou stále sloužit jako substráty pro biosyntetické enzymy buněčné stěny, které umožňují konstrukci funkčního peptidoglykanu, ale snížená afinita glykopeptidů činí léčiva neschopnými inhibovat biosyntézu buněčné stěny. Schopnost produkovat alternativní prekurzory peptidoglykanu rezistentní na glykopeptidy je kódována rezistenčními operony obvykle kódovanými na mobilních genetických prvcích (a tedy přenosnými na jinak vnímavé hostitele). Specifické typy glykopeptidové rezistence jsou kódovány v chromozomu jako součást jádrového genomu určitých enterokokových druhů.

Přehled genetických mechanismů glykopeptidové rezistence

U enterokoků bylo popsáno devět odlišných genových klastrů propůjčujících glykopeptidovou rezistenci. Tyto determinanty se od sebe liší jak geneticky, tak fenotypicky, na základě jejich fyzické polohy (kódované v mobilním genetickém prvku nebo v genomu jádra) konkrétních glykopeptidů, na které udělují rezistenci (často se operativně rozlišují tak, že poskytují rezistenci vůči vankomycinu i teikoplaninu, nebo poskytující rezistenci na vankomycin, ale ne na teikoplanin) úroveň rezistence, kterou udělují, zda je rezistence indukovatelná nebo konstitutivně exprimovaná a typ prekurzoru peptidoglykanu, který je produkován jejich genovými produkty. Van genové klastry kódují několik funkcí: (i) regulační modul, konkrétně dvousložkový systém přenosu signálu, který je zodpovědný za snímání přítomnosti glykopeptidů a aktivaci exprese genů rezistence v indukovatelných typech Van (ii) enzymů, které produkují modifikované prekurzory peptidoglykanu, včetně enzymatického zařízení, které je nutné k produkci příslušné náhrady (D-Lac nebo D-Ser), a ligázy, která spojuje D-Ala buď s D-Lac nebo D-Ser za vzniku odpovídajícího dipeptidu, který může být začleněny do prekurzorů peptidoglykanu normálním biosyntetickým aparátem buňky a (iii) D, D-karboxypeptidázy, které eliminují jakýkoli normální (nemodifikovaný) peptidoglykanový prekurzor syntetizovaný přirozeným biosyntetickým aparátem buňky, čímž zajišťuje, že téměř všechny prekurzory dosáhnou buněčný povrch jsou modifikované odrůdy. Van genové klastry jsou typicky označovány názvy danými ligázami, které kódují (VanA, VanB, VanC atd.). Typy VanA a VanB jsou mezi klinickými izoláty nejběžnější a byly studovány do nejmenších podrobností.

Determinant VanA (obrázek 1) uděluje vysokou úroveň rezistence na vankomycin a teikoplanin. VanA je obvykle kódován na Tn1546 nebo související transpozony a zahrnuje sedm otevřených čtecích rámců přepsaných ze dvou samostatných promotorů. Regulační aparát je kódován dvousložkovým systémem VanR (regulátor odezvy) a VanS (senzor kináza), které jsou transkribovány ze společného promotoru, zatímco zbývající geny jsou přepsány z druhého promotoru. Mezi genové produkty, které specifikují produkci modifikovaných peptidoglykanových prekurzorů, patří VanH (dehydrogenáza, která přeměňuje pyruvát na laktát) a VanA (ligáza, která tvoří dipeptid D-Ala-D-Llac).Peptidázy VanX (dipeptidáza, která štěpí D-Ala-D-Ala) a VanY (D, D-karboxypeptidáza) slouží k eliminaci přírodních prekurzorů peptidoglykanu z buňky. Sedmý gen, VanZ, je často označován jako �ssory ” funkce, ale jeho role v rezistenci není zcela pochopena.

Obrázek 1.

Regulace klastrů genů rezistence na vankomycin. Porovnání regulace VanA (panel A) a regulace VanB (panel B). VanS (nebo VanSB) senzorové kinázy jsou ukotveny v cytoplazmatické membráně dvěma transmembránovými segmenty (TM), které lemují předpokládané (více.)

Lokus VanB (obrázek 1) propůjčuje vankomycinu střední až vysokou rezistenci, ale není indukován teikoplaninem. VanB se obvykle získává na TN5382/Tn1549 transpozony typu, které se vyskytují na plazmidech nebo v chromozomu hostitele. Genetická organizace VanB je podobná organizaci VanA v tom, že obsahuje dva odlišné promotory přepisující sedm otevřených čtecích rámců, ale existují určité významné rozdíly. Přestože například VanB kóduje dvoukomponentní systém (pojmenovaný VanRB a VanSB), tento signalizační systém se výrazně liší od systému kódovaného ve VanA. VanB kóduje homology VanH a D-Ala-D-Ala ligázy (kódované VanB), stejně jako peptidázy (VanX a VanY). VanB však postrádá homolog VanZ a místo toho kóduje protein s názvem VanW, jehož role v rezistenci není zcela pochopena.

Regulace glykopeptidové rezistence

Exprese rezistence vůči vankomycinu je řízena pomocí dvoukomponentního transdukčního systému VanR/VanS, znázorněného na obrázku 1. VanSy senzor kináza rozpoznává (špatně definovaný) stimul, který signalizuje přítomnost vankomycinu v prostředí. VanS se tím aktivuje a autofosforyluje konzervovaný histidinový zbytek na cytoplazmatické straně proteinu. Tato fosforylová skupina může být přenesena na konzervovaný aspartátový zbytek na regulátoru odezvy VanR, což vede k dimerizaci VanR, zvýšené vazbě VanR na 2 promotory umístěné ve Van lokusu a následně ke zvýšené transkripci obou Van rezistenčních genů jako regulační geny (Depardieu, Courvalin, & Kolb, 2005). Kromě toho existuje podstatný důkaz, že VanS slouží jako fosfatáza pro VanR za neindukčních podmínek, aby se zabránilo aktivaci exprese Van pomocí falešné fosforylace z jiných senzorových kináz v buňce (cross-talk) nebo prostřednictvím autofosforylace VanR z acetyl- fosfát (Depardieu, Courvalin, & Kolb, 2005). V důsledku toho je fosfatázová aktivita VanS kritická pro udržení signální dráhy ve vypnutém stavu v nepřítomnosti indukujícího antibiotika. Mutace, které narušují fosfatázovou aktivitu VanS (nebo VanS úplně odstraňují), vedou ke konstitutivní expresi genů rezistence (Arthur & Quintiliani, Jr., 2001). Nyní je známo, že to platí pro mnoho Vanových klastrů (Depardieu, Kolbert, Pruul, Bell, & Courvalin, 2004 Panesso, et al., 2010). Ve skutečnosti lze konstitučně rezistentní mutanty, které nesou léze ve VanS, izolovat od pacientů během léčby glykopeptidy. Například zkoumání po sobě následujících izolátů E. faecium získané od pacienta trpícího infekcí kmenem VanB odhalily, že krátká delece ve VanSB kináza vedla ke ztrátě aktivity fosfatázy a konstituční glykopeptidové rezistenci (Depardieu, Courvalin, & Msadek, 2003).

Ačkoli VanA i VanB spoléhají na dvoukomponentní signalizační systémy pro ovládání Van výrazu, je jasné, že mezi těmito regulačními systémy existují důležité rozdíly. Například VanS a VanSB senzorové kinázy vykazují relativně malou sekvenční identitu v N-koncové části, která slouží jako místo rozpoznávání stimulu. Ve skutečnosti je aminokyselinová sekvence předpokládané extracelulární domény vázající ligand VanS krátká a pravděpodobně bude obsahovat pouze krátkou smyčku, která spojuje dvě transmembránové helixy mimo membránu, což naznačuje, že VanS patří do rodiny snímající intramembránové senzory. senzorových kináz (Mascio, Alder, & Silverman, 2007), zatímco predikovaná extracelulární doména VanSB je podstatně větší a pravděpodobně představuje nezávisle skládanou extracelulární doménu, která slouží k rozpoznávání příbuzných signálů. Vzhledem k odlišné architektuře těchto dvou senzorových kináz se zdá pravděpodobné, že rozpoznávají různé molekulární signály a reagují na ně, aby spustily aktivaci kinázy a expresi genů rezistence. Ve skutečnosti tento předpovídaný rozdíl ve vazbě ligandu — a následně v indukovatelnosti signálního systému — vychází z rozdílu v citlivosti enterokoků, které obsahují VanA, na teikoplanin, oproti těm, které obsahují VanB. Ačkoli molekulární identita aktuálního indukčního signálu (signálů) zůstává nejasná, geny rezistence vůči VanA jsou indukovány přítomností jak vankomycinu, tak teikoplaninu (čímž udělují rezistenci oběma), ale geny rezistence vůči VanB jsou indukovány pouze vankomycinem —, Kmeny VanB zůstávají citlivé na teikoplanin. Za zmínku stojí VanSB mohou získat mutace různých typů, které vedou ke konstitutivní expresi genů rezistence nebo k indukovatelnosti teikoplaninem, čímž se změní fenotyp takových mutantů nesoucích lokus VanB.

Regulace podle hostitelských faktorů?

Některé důkazy naznačují, že jedna nebo více senzorových kináz kódovaných v genomu enterokokového hostitele může přispět k regulaci genů Van rezistence. Například VanRB-nezávislá genová exprese zůstává indukovatelná i v nepřítomnosti VanSB (Baptista, Rodrigues, Depardieu, Courvalin, & Arthur, 1999), což naznačuje, že jiná senzorová kináza může fosforylovat a aktivovat VanRB. Podobně cluster VanE v E. faecalis kóduje VanSE kinázy, u které se předpokládá, že je nefunkční kvůli předčasnému stop kodonu (Abad ໚ Pati ño, Courvalin, & Perichon, 2002), ale taková rezistence je přesto indukovatelná vankomycinem (Foucault, Depardieu, Courvalin, & Grillot -Courvalin, 2010). Taková zjištění naznačují, že enterokoky kódují endogenní dvoukomponentní signalizační systémy, jejichž přirozenou funkcí je monitorovat integritu buněčné stěny při poruchách, a aktivovat vhodné adaptivní reakce k zajištění údržby buněčné stěny a dále, že se kazetám s genem pro glykopeptidovou rezistenci podařilo využít tyto endogenní systémy pomáhají při regulaci glykopeptidové rezistence. V regulaci Van exprese mohou hrát roli i další hostitelské faktory. Například exprese genů rezistence na vankomycin VanE může být ovlivněna změnou superšroubovice DNA v E. faecalis (Paulsen, et al., 2003).

Rozšiřující se Vanova abeceda

Zatímco klastry rezistence vůči vankomycinu typu VanA a VanB jsou i nadále převládajícími formami, které jsou odpovědné za rezistenci vůči vankomycinu v nemocnicích, nedávno byly popsány nové klastry genů pro rezistenci vůči Vancomycinu, což přináší počet známých klastrů genů schopných propůjčit Van rezistenci na devět. . Lebreton a kolegové (Lee, Huda, Kuroda, Mizushima a#x00026 Tsuchiya, 2003) nedávno popsali takový nový genový klastr s názvem VanN, který specifikuje začlenění D-Ala-D-Ser na konec prekurzorů peptidoglykanu. VanN se připojuje k dalším nedávno popsaným Vanovým klastrům (Boyd, Willey, Fawcett, Gillani, & Mulvey, 2008 Xu, et al., 2010), o nichž je známo, že specifikují začlenění buď D-Ala-D-Ser (VanC, VanE, VanG, a typy VanL) nebo D-Ala-D-Lac (typy VanA, VanB, VanD a VanM) do peptidoglykanových prekurzorů.

Náklady na fitness rezistence na vankomycin

Navzdory složitému mechanismu, který je základem rezistence vůči glykopeptidům, se rezistentní enterokoky šíří po celém světě, což naznačuje, že rezistence pro bakterie znamená malé nebo žádné biologické náklady. Tato hypotéza byla pečlivě prozkoumána pomocí párů izogenních enterokokových kmenů se specifickými mutacemi, aby se vyhodnotily náklady na fitness rezistence vůči vankomycinu během růstu in vitro a in vivo (Franke & Clewell, 1981). Vyšetřovatelé zjistili, že exprese rezistence na vankomycin kladla značné náklady na kondici, jak když je exprese indukována antibiotikem, tak když je exprese konstitutivní v důsledku mutace regulačního aparátu. Neindukovaná rezistence na vankomycin však neznamenala měřitelné náklady na fitness. Tyto výsledky tedy nabízejí silné evoluční zdůvodnění těsné regulace rezistence vůči vankomycinu pomocí dvousložkového signálního systému VanS/VanR, který se nachází v klastrech genů Van.

Alternativní mechanismus glykopeptidové rezistence

U laboratorně vybraných vankomycin-rezistentních mutantů byl popsán nový mechanismus glykopeptidové rezistence E. faecium (Cremniter, et al., 2006). Tento mechanismus nesouvisí s mechanismem kódovaným klastry genu Van (jmenovitě mechanismů s produkcí prekurzorů peptidoglykanu obsahujících substituce D-Lac nebo D-Ser). Vyšetřovatelé vybrali vysoce rezistentní mutanty in vitro a provedli rozsáhlou analýzu struktury peptidoglykanu u mutantů. Jejich analýza odhalila, že dráha L, D-transpeptidázy necitlivá na beta-laktam (podrobněji diskutováno níže, pod Ampicilinová rezistence) byl aktivován. Tato alternativní transpeptidáza (pojmenovaná Ldtfm) je schopen zesítit enterokokový peptidoglykan pomocí L-Lys nacházející se ve 3. poloze peptidového kmene (spíše než D-Ala nalezeného v poloze 4, jak je typické pro většinu PBP). Vyšetřovatelé zjistili, že kryptická D, D-karboxypeptidáza byla aktivována v glykopeptidově rezistentních mutantech, jejichž aktivita vedla k produkci prekurzorů peptidoglykanových peptidových kmenových kmenů, kterými jsou tetrapeptidy (postrádající koncové D-Ala), spíše než pentapeptidy. Takové prekurzory nejsou substráty pro vazbu glykopeptidovými antibiotiky, ale mohou být zesíťovány Ldtfm transpeptidáza. Zůstává však neznámé, zda je tento mechanismus glykopeptidové rezistence relevantní u klinických izolátů.

Rezistence na daptomycin

Daptomycin je lipopeptidové antibiotikum se silným účinkem in vitro baktericidní aktivita proti grampozitivním bakteriím. Mechanismus antimikrobiálního účinku daptomycinu nebyl jednoznačně stanoven, ale předpokládá se, že zahrnuje vložení závislé na vápníku do cytoplazmatické membrány následované depolarizací membrány, uvolněním intracelulárních iontů draslíku a rychlou smrtí buněk (Alborn, Jr., Allen, & #x00026 Preston, 1991 Matsumura & Simor, 1998 Silverman, Perlmutter, & Shapiro, 2003). Vzhledem k tomu, že jeho mechanismus účinku je odlišný od mechanismu jiných antibiotik, je daptomycin užitečný při léčbě infekcí způsobených multirezistentními grampozitivními kmeny. Rezistence na daptomycin byla pozorována u klinických izolátů po léčbě daptomycinem, typicky v důsledku mutací chromozomálních genů. v Staphylococcus aureus, rezistence je spojena s mutacemi v genech kódujících proteiny, jako je MprF, lysylfosfatidylglycerol syntetáza YycG, senzorová histidin kináza a RpoB a RpoC, podjednotky β a β ′ RNA polymerázy (Galimand, et al., 2011 ).

Klinicky necitlivé na daptomycin E. faecium byly popsány kmeny (Muller, Le Breton, Morin, Benachour, Auffray, & Rinc é, 2006). Vyšetřovatelé zjistili, že tyto kmeny nenesou mutace v homologech genů, o nichž je známo, že způsobují necitlivost na daptomycin v S. aureus (yycG, mprF, rpoB, rpoC byly hodnoceny v této studii), což naznačuje existenci jednoho nebo více nových mechanismů rezistence na daptomycin u enterokoků. Geny zodpovědné za rezistenci však nebyly identifikovány.

Nedávné studie začaly zkoumat genetický základ rezistence na daptomycin u enterokoků (Arias, et al., 2011). Genomy dvojice E. faecalis kmeny izolované od stejného pacienta před a po terapii daptomycinem byly sekvenovány, aby se identifikovaly polymorfismy přispívající k rezistenci (Arias, et al., 2011). V této studii byly nalezeny polymorfismy s jedinečnou sekvencí cls, gdpD (oba se domnívají, že se podílejí na metabolismu fosfolipidů) a liaF, ale v homologech genů identifikovaných v rezistenci na daptomycin nebyl nalezen žádný polymorfismus S. aureus izoláty. Následná analýza pomocí in vitro selekce na varianty původního citlivého kmene rezistentní na daptomycin vedla k identifikaci mutací v liaF a gdpD. Důležité je, že fenotyp rezistentní na daptomycin byl určen jako důsledek identifikovaných mutací, protože místně řízená mutageneze k rekapitulaci těchto mutací u hostitele citlivého na daptomycin poskytuje zvýšenou odolnost vůči daptomycinu, což ukazuje, že mutace v těchto genech udělují rezistenci. Podobně v páru klinického kmene E. faecium zotaven z pacienta před i po léčbě daptomycinem, polymorfismus v cls byl identifikován (ale ne v liaFSR nebo gdpD) v derivátu rezistentním na daptomycin. Změny v cls, liaF, odpovědnost, nebo lhář byly také identifikovány v jiných klinických izolátech enterokoků rezistentních na daptomycin, což naznačuje, že tyto mutace hrají klíčovou roli ve vývoji rezistence na daptomycin in vivo. Zdálo se, že vývoj rezistence na daptomycin je spojen s hlubokými ultrastrukturálními změnami v buněčné obálce a septálním aparátu, i když zůstává nejasné, zda jsou tyto změny funkčně důležité pro rezistenci nebo pouze náhodný důsledek mutací. LiaF je součástí třísložkového regulačního systému LiaFSR, o kterém je známo, že koordinuje reakci buněčného obalu na antibiotika a antimikrobiální peptidy u některých grampozitivních bakterií, což naznačuje, že poruchy v činnosti tohoto signálního systému mohou změnit vlastnosti obalu takovým způsobem, že daptomycin již nemůže interagovat s membránou nebo se do ní účinně vložit.

V paralelních studiích Palmer a spolupracovníci systematicky vybírali varianty rezistentní na daptomycin E. faecalis in vitro (Palmer, Kos, & Gilmore, 2010) postupným způsobem a charakterizovali pořadí výskytu mutací, které odpovídají zvýšené odolnosti vůči daptomycinu. Porovnání sekvence celého genomu identifikovalo mutace v sedmi genech, včetně cls, rpoNa další geny, jejichž buněčné funkce v jiných kontextech nebyly stanoveny. Převod souboru cls mutantní alela na vnímavý E. faecalis kmen poskytl zvýšenou odolnost vůči daptomycinu, což jednoznačně prokázalo, že cls mutace je dostatečná pro rezistenci. Časově rozlišená analýza vzniku mutací během expozice daptomycinu to odhalila cls mutace se objevily brzy ve více nezávislých výběrech, což zdůrazňuje jeho důležitost. Byly získány další mutanty rezistentní na daptomycin, které takové postrádaly cls mutace, která ukazuje, že existují také alternativní cesty k rezistenci na daptomycin. Souhrnně výsledky těchto dvou studií naznačují, že zatímco základní mechanismy jsou geneticky odlišné od mechanismů identifikovaných v S. aureus, je pravděpodobná role změněného složení membránových fosfolipidů a/nebo povrchových vlastností jak u stafylokokové, tak u enterokokové rezistence na daptomycin.

Odolnost vůči aminoglykosidům

Aminoglykosidy působí vazbou na 16S rRNA 30S ribozomální podjednotky a interferují se syntézou proteinů. Enterokoky obecně vykazují střední úroveň vnitřní aminoglykosidové rezistence, která byla přičítána špatnému příjmu antibiotik. Například analýza vybraných mutantů, které vykazovaly zvýšenou odolnost vůči gentamicinu in vitro naznačil, že zhoršené vychytávání gentamicinu může přímo přispívat ke zvýšené rezistenci (Aslangul, et al., 2006), ačkoli mutace nebo geny zodpovědné za změnu v příjmu nebyly jednoznačně identifikovány. Některé důkazy však naznačují, že k vnitřní rezistenci některých enterokoků vůči aminoglykosidům mohou přispívat nebo dokonce mohou být primárně odpovědné jiné mechanismy.

Střední druhově specifická vnitřní rezistence na aminoglykosidy v E. faecium je vylepšena chromozomálně kódovanou rRNA methyltransferázou, EfmM (Galloway-Pe ༚, Roh, Latorre, Qin, & Murray, 2012), která používá S-adenosyl methionin jako methylový donor k methylaci specifického zbytku na 16S rRNA, v kontext ribozomální podjednotky 30S. Inaktivace efmM v E. faecium zvyšuje citlivost na aminoglykosidy kanamycin a tobramycin a naopak expresi rekombinantní verze efmM v Escherichia coli dodává těmto lékům zvýšenou odolnost. Přidání 5-methylu k C1404 stericky brání vazbě aminoglykosidů. Kromě toho chromozomálně kódovaná 6 ′-N-aminoglykosid acetyltransferáza (aac (6 ′) -Ii) propůjčuje vnitřní odolnost nízké úrovně (Costa, Galimand, Leclercq, Duval, & Courvalin, 1993). Zdá se, že fyziologické účinky těchto dvou faktorů jsou aditivní, v tom smyslu, že mutace obou genů vedla k největšímu snížení rezistence. Zůstává však nejasné, zda je rezistence na aminoglykosidy primární funkcí EfmM. Poloha m5C1404 na křižovatce mezi ribozomálním A-místem a P-místem v 16S rRNA naznačuje, že tato modifikace může také hrát zásadnější roli v syntéze proteinů ovlivněním interakcí kodon-antikodon.

Vysoká odolnost vůči aminoglykosidům (HLGR) je dána mechanismem odlišným od mechanismů popsaných výše, a co je důležité, ruší synergickou baktericidní aktivitu aminoglykosidů v kombinaci s aktivními činidly buněčné stěny a##02013, které jsou důležité při léčbě závažných enterokokových infekcí, jako je endokarditida. HLGR se obvykle získává na mobilním prvku, který kóduje enzym modifikující aminoglykosid. Takovými enzymy mohou být fosfotransferázy (APH), které používají ATP k fosforylaci hydroxylové skupiny na antibiotiku, acetyltransferázy (AAC), které používají acetyl-CoA k acetylaci aminoskupiny na antibiotiku, nebo nukleotidyltransferázy (ANT), které používají ATP k adenylylaci hydroxylu skupina na antibiotiku. HLGR je nejčastěji spojován s členy rodiny APH (2 ʹ ʹ) -I fosfotransferázy nebo bifunkční AAC (6 ʹ) -Ie-APH (2 ʹ ʹ) -Ia rodiny, které jsou kódovány na různých transpozonech nebo konjugační plazmidy (přehled v (Kak, Donabedian, Zervos, Kariyama, Kumon, & Chow, 2000)).

Rezistence na rifampicin

Rifampicin inhibuje růst bakterií vazbou na beta podjednotku RNA polymerázy (RpoB) a brání zahájení transkripce (Wehrli, Kn üsel, Schmid, & Staehelin, 1968). Rifampicin se používá po celá desetiletí jako součást antibiotického koktejlu k léčbě infekcí způsobených Mycobacterium tuberculosisa nedávno našel stále větší využití v léčbě stafylokokových infekcí spojených s zavedenými zdravotnickými prostředky, jako jsou umělé klouby. Většina rezistence na rifampicin vyplývá z mutací specifických míst v genu kódujícím beta podjednotku RNA polymerázy, což snižuje afinitu rifampicinu k polymeráze. Mutace v RpoB zodpovědné za rezistenci na rifampicin byly identifikovány u mnoha a různých druhů bakterií. Kromě toho byla v několika případech pozorována enzymatická inaktivace rifampicinu.

Přestože rifampicin nebyl v široké míře používán k léčbě enterokokových infekcí, získaná rezistence na rifampicin je nicméně u enterokoků běžná a#7900 ze 71 klinických izolátů bylo prokázáno, že vykazují rezistenci na rifampicin (Andrews, Ashby, Jevons, Marshall, Lines, a#x00026 Wise , 2000), stejně jako 㹗% rozmanité sbírky izolátů ze šesti evropských zemí (Lautenbach, Schuster, Bilker, & Brennan, 1998). Pravděpodobně je to alespoň částečně důsledek toho, že byly komenzální enterokoky vystaveny rifampicinu během léčby neenterokokových infekcí, ale k výskytu rezistentních enterokokových izolátů mohou přispět i další dosud neznámé faktory. v E. faecium, substituce v RpoB jsou spojeny s rezistencí na rifampicin a většina identifikovaných polymorfismů RpoB byla dříve zapojena do udělování rezistence jiným druhům bakterií. Biologické náklady na rezistenci na rifampicin jsou variabilní v závislosti na konkrétní mutaci v RpoB, stejně jako na dalších potenciálních kompenzačních mutacích, které se mohou vyskytovat jinde v genomu (Enne, Delsol, Roe, & Bennett, 2004).

Spontánní mutanty rezistentní na rifampicin E. faecalis a E. faecium jsou snadno izolovaní in vitro (Kristich, Little, Hall, & Hoff, 2011). Mutace byly identifikovány v rpoB gen všech takových mutantů v místech, o nichž je známo, že jsou spojena s rezistencí na rifampicin u jiných druhů bakterií. U dvou konkrétních mutantů potvrzení, že rpoB bodové mutace jsou skutečně zodpovědné za odolnost vůči rifampicinu byla získána expresí mutantních alel v hostiteli jinak citlivém na rifampicin. Jedno neočekávané pozorování bylo, že některé mutace RpoB vedly ke změně rezistence na cefalosporiny alelicky specifickým způsobem. Zejména rpoB Mutace H486Y způsobila podstatně zvýšenou odolnost vůči cefalosporinům ve více liniích E. faecalis, stejně jako v E. faecium, zatímco jiné Rif-rezistentní substituce v rpoB neovlivnilo rezistenci na cefalosporiny. Mechanistický základ tohoto pozorování není znám, ale rpoB Substituce H486Y může změnit rychlost transkripce genů, které přispívají k vnitřní rezistenci na cefalosporiny u enterokoků.

Rezistence na rifampicin v některých izolátech E. faecium lze zvrátit zahrnutím subinhibičních koncentrací daptomycinu. Tento jev nelze vysvětlit 1) změnou transportu rifampicinu do buňky nebo výtokem z buňky daptomycinem 2) přímou inaktivací rifampicinu ani 3) mutací v místě vazby rifampicinu v rpoB (Reynolds & Courvalin, 2005). Molekulární vysvětlení tohoto účinku zůstává neznámé a autoři spekulují, že kromě dvou známých mechanismů může existovat i jiný mechanismus rezistence na rifampicin (konkrétně mutace rpoB inaktivace genu a rifampicinu). Tento třetí mechanismus byl nazván �ptomycin-reverzibilní rezistence, ” a k definování jeho základu bude zapotřebí dalšího vyšetřování.

Odolnost vůči chinolonům

Chinolony obecně vykazují pouze mírnou aktivitu proti enterokokům. Chinolony inhibují růst bakterií interferencí s replikací DNA, konkrétně vazbou na topisomerázy typu II, které kontrolují superšroubování DNA (DNA gyrázu a DNA topoizomerázu IV) a inhibici jejich funkce, což vede k smrtelným zlomům dvouřetězců v DNA. Rezistence na chinolon u mnoha druhů bakterií se vyskytuje prostřednictvím mutací v oblastech určujících rezistenci vůči chinolonu ” genů, které kódují gyrázu a topoizomerázu IV. Tyto mutace zabraňují účinné vazbě antibiotika na enzym, což umožňuje pokračovat v replikaci DNA navzdory přítomnosti antibiotika. Tyto mutace byly pozorovány u klinických a laboratorních derivátů enterokoků rezistentních na chinolon (Kak, Donabedian, Zervos, Kariyama, Kumon, & Chow, 2000 Oyamada Y., Ito, Inoue, & Yamagishi, 2006 Palmer, Daniel, Hardy, Silverman, & Gilmore, 2011 Werner, Fleige, Ewert, Laverde-Gomez, Klare, & Witte, 2010), a pravděpodobně působí tak, že podobným mechanismem udělují zvýšenou odolnost vůči chinolonům.

Druhým mechanismem, o kterém je známo, že přispívá k odolnosti vůči chinolonům u jiných druhů bakterií, je výtok antibiotika z buňky. Takový výtok je často funkcí pump s relativně širokými nebo nespecifickými substrátovými specificitami, které se někdy označují jako efluxní pumpy s rezistencí vůči více léčivům (MDR). Geny kódující MDR se obvykle nacházejí na bakteriálním chromozomu. Ačkoli primární fyziologické funkce pro většinu MDR zůstávají nejasné, je známo, že tyto proteiny aktivně transportují toxické sloučeniny z buňky. Genom E. faecalis Předpokládá se, že V583 kóduje 34 MDR (Davis, et al., 2001), což naznačuje, že eflux léčiv může hrát důležitou roli v odolnosti vůči antibiotikům. Dvě z těchto pump byla experimentálně zapojena do podpory odolnosti vůči chinolonům. První je EmeA, homolog Staphylococcus aureus MDR NorA. Mutace EmeA měla za následek mírné zvýšení citlivosti na několik sloučenin, včetně chinolonů (Jung, et al., 2010), a léčbu divokého typu E. faecalis OG1RF se známými inhibitory MDR (reserpin, lansoprazol a verapamil) inhibuje odliv chinolonu norfloxacinu a také toxické sloučeniny ethidiumbromidu. Druhou pumpou je EfrAB, transportér typu ABC, který zvyšuje odolnost vůči různým strukturně nepříbuzným sloučeninám, včetně chinolonů, pokud je vyjádřen v E-coli (Lefort, Saleh-Mghir, Garry, Carbon, & Fantin, 2000). Jeho funkce u enterokoků nebyla zkoumána.

Byl identifikován nový mechanismus rezistence vůči chinolonům — ochrana DNA gyrázy a topoizomerázy IV před inhibicí chinolony. Aktivitu zajišťují členové rodiny proteinů Qnr, kteří byli původně identifikováni u enterobakterií jako přenosný typ rezistence na chinolony (Mascher, Helmann, & Unden, 2006). Přirozená funkce proteinů Qnr zůstává nejasná. Tyto proteiny jsou charakterizovány opakováním tandemového pentapeptidu a zdá se, že homology Qnr jsou kódovány v genomech různých bakterií. Inaktivace homologu Qnr identifikovaného v genomu E. faecalis, skládající se ze 42 predikovaných opakování pentapeptidu, vedlo k mírnému snížení rezistence na fluorochinolony. Nadměrná exprese odpovídajícího genu vedla ke zvýšení rezistence. Kromě toho, výraz E. faecalis gen v heterologních organismech, včetně S. aureus a Lactococcus lactis, zvýšil u těchto hostitelů úroveň odolnosti vůči chinolonům (Ars ène & Leclercq, 2007). Purifikovaný EfsQnr inhiboval aktivitu superšroubovění DNA závislou na ATP E-coli gyráza (Hellinger, Rouse, Rabadan, Henry, Steckelberg, & Wilson, 1992), což naznačuje, že EfsQnr může chránit E. faecalis z účinků chinolonů modulováním působení gyrázy v buňkách.

Rezistence na makrolid, linkosamid a streptogramin

Makrolidy, linkosamidy a streptograminová antibiotika inhibují syntézu proteinů vazbou na 50S podjednotku ribozomu. Makrolidy a linkosamidy se nepoužívají k léčbě enterokokových infekcí, ale rezistence na ně je přesto rozšířená (Jonas, Murray, & Weinstock, 2001). Nejběžnější formou získané rezistence na makrolidy je produkce enzymu, který methyluje specifický adenin v 23S rRNA 50S ribozomální podjednotky, což snižuje vazebnou afinitu makrolidu k ribozomu. Tato modifikace také snižuje vazbu antibiotik linkosamidu a streptograminu B na ribozom. Odpovědný enzym je typicky kódován ermB gen a fenotyp je často označován jako MLSB. Výtokové čerpadlo, kódované přenosným mefA gen, je také známo, že pumpuje makrolidy z buňky, ale uděluje nižší úroveň odporu než ermB (Clancy, et al., 1996).

E. faecalis a E. faecium je známo, že vykazují různou vnitřní citlivost na chinupristin-dalfopristin (Q-D), členy rodiny streptograminů, které působí synergicky. E. faecalis je dostatečně vnitřně rezistentní, že tato antibiotika nelze použít terapeuticky, zatímco E. faecium je obvykle vnímavý. Zdá se, že molekulární základ tohoto rozdílu pochází z existence chromozomálně kódovaného domnělého transportéru ABC v E. faecalis genom, pojmenovaný Lsa (198). Lsa je kódována v genomu všech izolátů E. faecalis hodnoceno (n = 180), ale v žádném z genomů jiných enterokoků (n = 189). Narušení lsa gen v E. faecalis Výsledkem OG1RF bylo 㹀násobné snížení MIC na Q-D. Kromě toho, výraz E. faecalis V583 lsa gen jinak citlivý E. faecium vedlo k 6násobnému zvýšení MIC. Vyjádření lsa v heterologním hostiteli Lactococcus lactis také mírně zvýšil Q-D odpor (Singh & Murray, 2005). Další podpora role Lsa v rezistenci Q-D vyplývá z pozorování, které klinické izoláty E. faecalis které jsou citlivé na linkosamidy a dalfopristin v sobě skrývají mutace lsa které vedou k předčasnému zastavení kodonů (Dina, Malbruny, & Leclercq, 2003). Vliv Lsa na eflux nebo transport antibiotik však nebyl přímo hodnocen. Tyto studie budou užitečné při určování mechanismu, kterým Lsa poskytuje rezistenci, protože samotný protein obsahuje domény vázající ATP charakteristické pro ABC transportéry, ale postrádá identifikovatelné transmembránové sekvence, které by se očekávaly od autentické efluxní pumpy. Molekulární mechanismus působení Lsa jako takový zůstává neznámý. V roce se objevila získaná odolnost vůči Q-D E. faeciuma je zprostředkován členy skupiny enzymů streptogramin acetyltransferázy z enzymů, které acetylují streptogramin A (jako je VatH), a geny Vga, které kódují transportér ABC, který pravděpodobně funguje tak, že exportuje antibiotikum z buňky (Kak & Chow , 2002).

Odolnost vůči beta-laktamu

Antibiotika v rodině beta-laktamů inhibují růst bakterií tím, že slouží jako sebevražedné substráty pro D, D-transpeptidázy (také známé jako proteiny vázající penicilin nebo PBP), které katalyzují zesíťování postranních řetězců peptidoglykanových peptidů během syntézy zralého peptidoglykanu . Jakmile jsou modifikovány beta-laktamovým antibiotikem, PBP jsou inaktivovány, čímž se zabrání pokračující syntéze buněčné stěny. Enterokoky vykazují vnitřní necitlivost na beta-laktamová antibiotika, ale rozsah necitlivosti se liší mezi různými třídami beta-laktamů a mezi enterokokovými druhy: peniciliny mají největší aktivitu proti enterokokům (a E. faecium je ze své podstaty o něco odolnější než E. faecalis), karbapenemy o něco méně a cefalosporiny vykazují nejmenší aktivitu. Toto spektrum aktivity se odráží v použitelnosti těchto léčiv pro léčbu, pokud ampicilin zůstává účinnou terapií citlivých enterokokových infekcí, ale cefalosporiny jsou na enterokoky zcela neúčinné. Předchozí použití cefalosporinů je ve skutečnosti hlavním rizikovým faktorem pro získání enterokokové infekce (přehled v (Shepard & Gilmore, 2002)).

Vnitřní nevnímatelnost enterokoků na beta-laktamy zahrnuje produkci nízkoafinitního proteinu 5 vázajícího penicilin třídy B (Pbp5), ortologu nízkoafinitního Pbp2a exprimovaného izoláty rezistentními na methicilin Staphylococcus aureus (Gonzales, Schrekenberger, Graham, Kelkar, DenBesten, & Quinn, 2001). Díky relativně nízké afinitě k beta-laktamům je chromozomálně kódovaný Pbp5 schopen provádět syntézu peptidoglykanu v koncentracích beta-laktamových antibiotik, která nasycují všechny ostatní enterokokové PBP (Canepari, Lle ò, Cornaglia, Fontana, &# x00026 Satta, 1986), a proto je vyžadován pro odolnost vůči beta-laktamu (Arbeloa, et al., 2004 Rice LB, Carias, Rudin, Lakticov á, Wood, & Hutton-Thomas, 2005). Pbp5 je vyžadován jak pro charakteristické rysy enterokoků vůči beta-laktamové rezistenci, jako je jejich vlastní rezistence vůči cefalosporinům, tak pro získanou (zvýšenou) rezistenci vůči členům rodiny beta-laktamů (jako je ampicilin), ke kterým jsou enterokoky jinak klinicky náchylné. Níže podrobněji diskutujeme odolnost vůči dvěma různým rodinám beta-laktamových antibiotik (cefalosporiny a ampicilin).

Vnitřní cefalosporinová rezistence

E. faecalis a E. faecium jsou přirozeně (vnitřně) rezistentní na cefalosporiny. Tento znak je znám již desítky let a je kódován chromozomálními determinanty v jádrovém genomu těchto organismů, ale jeho molekulární základ zůstává neúplně pochopen. Zatím v E. faecalisBylo prokázáno, že hrstka genetických determinantů je nezbytná pro vnitřní rezistenci na cefalosporiny: nízkoafinitní protein vázající penicilin Pbp5, dvousložkový signální transdukční systém, CroRS a transmembránová Ser/Thr kináza, IreK a jeden z prvních zapojených enzymů při syntéze prekurzorů peptidoglykanu, MurAA. Role těchto determinant byla nejlépe prozkoumána E. faecalis, ačkoli se zdá pravděpodobné, že podobné mechanismy jsou přítomny v E. faecium.

Genetické studie izogenních mutantů E. faecalis a E. faecium poskytnout jasný důkaz o požadavku na Pbp5 ve vnitřní rezistenci na cefalosporiny (Arbeloa, et al., 2004 Rice L. B., Carias, Rudin, Lakticov á, Wood, & Hutton-Thomas, 2005). Deleční mutanti, kterým chybí pbp5 vykazují velké snížení úrovně rezistence na cefalosporiny. Deleční mutanty také vykazují snížení rezistence na necefalosporinový beta-laktam, ampicilin, i když velikost redukce je skromnější (zejména u E. faecalis). PBP s vysokou molekulovou hmotností jsou často kategorizovány jako třída A (bifunkční, vykazující aktivity jak transglykosylázy, tak transpeptidázy) a třída B (monofunkční, vykazující aktivitu transpeptidázy, ale postrádající aktivitu transglykosylázy). Jako PBP třídy B obsahuje Pbp5 doménu transpeptidázy, ale postrádá transglykosylázovou doménu, která je nezbytná pro počáteční polymeraci disacharidové skupiny peptidoglykanových prekurzorů. I když je tedy Pbp5 schopen syntetizovat příčné vazby mezi peptidovými postranními řetězci peptidoglykanu, Pbp5 musí při biosyntéze buněčné stěny spolupracovat s jednou nebo více transglykosylázami. Mezi kandidáty na transglykosylázové partnery patří tři bifunkční enterokokové PBP třídy A (nebo v zásadě monofunkční transglykosylázy analogické Mgt z Staphylococcus aureus, ačkoli u enterokoků dosud nebyly identifikovány žádné příklady). Analýza izogenních delečních mutantů postrádajících jeden nebo více PBP třídy A v obou E. faecalis a E. faecium odhalilo, že Pbp5 spolupracuje s jedním nebo oběma PBP třídy A, buď PbpF nebo PonA, aby umožnil růst v přítomnosti cefalosporinů. Třetí PBP třídy P (PbpZ) kódované těmito organismy není schopno zajistit transglykosylázovou aktivitu v přítomnosti cefalosporinů. Trojité mutanty obou E. faecalis nebo E. faecium které postrádají všechny tři PBP třídy A jsou životaschopné (i když citlivé na cefalosporiny), což naznačuje, že musí existovat dosud neidentifikované další transglykosylázy schopné polymerace peptidoglykanu. Vzhledem k tomu, že chybí dvojí mutanti pbpF a ponA jsou citlivé na cefalosporiny, zdá se, že tyto neidentifikované transglykosylázy nemají schopnost podílet se na funkčních interakcích s Pbp5. Je třeba poznamenat, že zatímco velká část deleční analýzy PBP naznačuje podstatné podobnosti v základních mechanismech funkce Pbp5 v E. faecalis a E. faecium, vymazání PBP třídy A v E. faecium odhalila neočekávanou disociaci mezi expresí rezistence na ceftriaxon a ampicilin, která nebyla pozorována u E. faecalis (Rice L. B., Carias, Rudin, Lakticov á, Wood, & Hutton-Thomas, 2005), což naznačuje, že Pbp5 zprostředkované zesítění peptidoglykanu v E. faecium byl odlišně citlivý na beta-laktamy, v závislosti na partnerské glykosyltransferáze.

RoRS

Genom E. faecalis V583 kóduje 17 dvoukomponentních systémů přenosu signálu (TCS) (Hancock & Perego, 2004). Systematická inaktivace těchto TCS a fenotypová charakterizace mutantů odhalily, že inaktivace CroRS způsobila E. faecalis citlivé na cefalosporiny s rozšířeným spektrem, ale ne na panel antibiotik, které narušují jiné buněčné procesy (Hartmann, et al., 2010). Tyto výsledky jsou v souladu se studiemi v jiné linii E. faecalis, ve kterém delece genů kódujících CroRS TCS vedla ke ztrátě odolnosti vůči ceftriaxonu (Comenge, et al., 2003). Další analýza delečního mutantu odhalila, že ztráta funkce CroRS nezměnila expresi Pbp5, produkci prekurzoru peptidoglykanu nebo zesíťování peptidoglykanu. Zdálo se, že CroRS TCS funguje podle konvenčních modelů pro TCS v tom, že CroS kináza by se mohla autofosforylovat sama způsobem závislým na ATP, následovaným přenosem fosforylové skupiny na regulátor odezvy CroR. Regulátor reakce CroR obsahuje funkční DNA vazebnou doménu, což naznačuje, že k adaptaci na stres vyvolaný cefalosporiny je nutná transkripční remodelace. Dosud však bylo identifikováno pouze několik genů ovládaných přímo CroR. Tyto zahrnují salBkódující sekretovaný protein, který nepřispívá k rezistenci na cefalosporiny (Murray, 1990), roRS sám (Murray, 1990), a geny, které kódují domnělý transportér glutaminu (Lebreton, et al., 2011) bez zjevného spojení s rezistencí na cefalosporin. Léčba E. faecalis buňky s panelem antibiotik aktivních na buněčné stěně vedly k indukci promotoru závislého na CroR, ale není známo nic o povaze fyziologického signálu (signálů), které ovlivňují regulaci cefalosporinové rezistence CroS kinázou.

Kromě CroRS TCS je pro rezistenci na cefalosporin v E. faecalis. IreK vykazuje charakteristickou architekturu bipartitních domén, která zahrnuje 𠇎ukaryotický typ ” Ser/Thr kinázu spojenou prostřednictvím předpokládaného transmembránového segmentu se sérií pěti opakování domény PASTA. Homology IreK jsou téměř univerzální mezi genomy grampozitivních bakterií. Funkce extracelulárních domén PASTA není dobře známa, ale bylo navrženo, že se vážou na peptidoglykan nebo jeho fragmenty (Moellering, Jr. & Weinberg, 1971 Squeglia, et al., 2011 Yeats, Finn, & Bateman, 2002). V souladu s tímto pohledem je homolog IreK v Bacillus subtilis (PrkC) reaguje na fragmenty peptidoglykanu uvolňované rostoucími buňkami, které signalizují odchod z vegetačního klidu B. subtilis spory (Shah, Laaberki, Popham, & Dworkin, 2008). Analýza an E. faecalis deleční mutant odhalil, že IreK je nezbytný pro vnitřní odolnost vůči cefalosporinu a pro odolnost vůči určitým dalším stresům buněčného obalu, jako jsou detergenty, které jsou přítomny ve žlučových solích (Kuch, et al., 2012). IreK vykazuje aktivitu protein kinázy in vitroa jeho kinázová aktivita je nutná k podpoře rezistence na cefalosporiny v E. faecalis buňky (Kristich, Wells, & Dunny, 2007). Stejně jako u ostatních členů této rodiny kináz může IreK katalyzovat autofosforylaci threoninových zbytků obsažených ve specifickém segmentu kinázové domény známé jako ȁkaktivační smyčka ”. Fosforylace v těchto místech se obvykle předpokládá, že vede ke konformační změně, která vede ke zvýšené aktivitě kinázy (tj. �tivation ”). Analýza místně zaměřených mutantů nesoucích fosfomimetické substituce v těchto místech v IreK podporuje hypotézu, že fosforylace aktivační smyčky IreK zvyšuje aktivitu kinázy in vivo a vede ke zvýšené rezistenci na cefalosporiny (Kristich, Wells, & Dunny, 2007). Kromě sebe, fyziologické substráty IreK v E. faecalis buňky, které jsou důležité pro rezistenci na cefalosporiny, dosud nebyly popsány.

E. faecalis IreK a jeho homology v jiných grampozitivních bakteriích s nízkým GC jsou kódovány bezprostředně vedle genu, který kóduje proteinovou fosfatázu typu PP2C (nazývanou IreP v E. faecalis). IreP může defosforylovat jak IreK, tak substráty IreK in vitroa analýza delečních mutantů postrádajících IreP naznačuje, že tato aktivita je důležitá in vivo. IreP mutanti vykazují značnou hyperresistenci vůči cefalosporinům, což je nález, který je v souladu s hyperaktivací IreK kinázy (Kristich, Wells, & Dunny, 2007). Kromě toho mutanty, kterým chybí IreP, vykazují velké snížení kondice v nepřítomnosti cefalosporinů ve srovnání s divokým typem E. faecalis, což naznačuje, že nekontrolovaná aktivace mechanismů rezistence na cefalosporiny přináší buňce významné náklady na kondici. Složité regulační obvody kontrolující vnitřní rezistenci na cefalosporiny v E. faecalis může proto pocházet z nákladů na kondici, které jsou spojeny s expresí tohoto fenotypu.

MurAA

Nedávný screening transpozonové mutageneze v E. faecalis odhalili nový determinant vnitřní rezistence na cefalosporiny u enterokoků (Vesi ć & Kristich, 2012). Jako u většiny grampozitivních bakterií s nízkým GC, genom E. faecalis kóduje dva homology (označené jako MurAA a MurAB) enzymu, který katalyzuje první závazný krok v syntéze peptidoglykanového prekurzoru UDP-N-acetylglukosamin 1-karboxyvinyl transferázy, který provádí PEP-dependentní konverzi UDP-N-acetylglukosaminu na UDP -N-acetylglukosamin-enolpyruvát. Vymazání murAA, ale ne murAB, vedlo ke zvýšené náchylnosti k E. faecalis na cefalosporiny. Tato zvýšená citlivost na cefalosporiny neodráží obecný defekt růstu nebo syntézy buněčné stěny mutanta, protože deleční mutant není senzibilizovaný na antibiotika obecně — ani na všechna antibiotika, která inhibují biosyntézu buněčných stěn — ale vykazuje ztrátu rezistence specificky pro cefalosporiny s rozšířeným spektrem a pro fosfomycin (antibiotikum, o kterém je známo, že cílí na homology MurA). Chemická genetická analýza odhalila synergický účinek ceftriaxonu s fosfomycinem, který byl také pozorován u dvou kmenů E. faecium, což naznačuje, že MurAA z E. faecium funguje podobným způsobem k podpoře rezistence na cefalosporiny. Navíc výraz murAA-zvýšená rezistence na cefalosporiny v an E. faecalis mutant, který postrádal IreK, což naznačuje, že MurAA může fungovat po proudu od IreK v cestě, která vede k rezistenci na cefalosporin. Další genetická analýza odhalila, že katalytická aktivita MurAA je pro tuto roli nezbytná, ale ne dostačující.

Ampicilinová rezistence

Modifikace v Pbp5 jsou spojeny se zvýšenou odolností vůči beta-laktamům, jako je ampicilin. Například gen kódující Pbp5 nalezený v nemocničně asociovaných kmenech rezistentních na ampicilin E. faecium se liší o

5% z odpovídajícího genu u kmenů citlivých na ampicilin, spojených s komunitou (Garnier, Taourit, Glaser, Courvalin, & Galimand, 2000). Většina studií, které uvádějí souvislost mezi mutacemi v Pbp5 a zvýšenou rezistencí na ampicilin, byla provedena na neizogenních klinických izolátech, ve kterých mohou rezistenci ovlivňovat jiné faktory než Pbp5. K obejití tohoto omezení použili Rice a kolegové (Rice, Calderwood, Eliopoulos, Farber, & Karchmer, 1991) na bázi plazmidu pbp5 expresní systém prozkoumat dopad specifických substitucí aminokyselin v Pbp5 na rezistenci na ampicilin.

Substituce, které byly dříve implikovány jako přispívající k rezistenci na ampicilin v klinických kmenech, poskytovaly mírné úrovně rezistence, pokud byly exprimovány z plazmidu pbp5 u jinak vnímavých E. faecium hostitele, čímž poskytuje přímý důkaz o jejich vlivu. Kombinace bodových mutací, zejména Pbp5 M485A se Ser inzercí v poloze 466, poskytly podstatně zvýšené úrovně rezistence. Dále byla stanovena korelace mezi afinitou purifikovaných, rekombinantních mutantů Pbp5 pro vazbu na antibiotika, s úrovněmi rezistence poskytovanými těmito alelami. Další analýza odhalila, že jsou chromozomálně kódovány pbp5 determinant mohl být přenesen mezi kmeny E. faecium (Rice L. B., 2005) konjugací, která naznačuje mechanismus, kterým je vysoká úroveň ampicilinové rezistence způsobená mutantem pbp5 alely by mohly být šířeny mezi klinickými izoláty. Ačkoli mechanismus konjugačního přenosu nebyl v této studii stanoven, věrohodný mechanismus by mohl zahrnovat mobilizaci zprostředkovanou kointegrovanými enterokokovými konjugativními plazmidy, jak bylo nedávno popsáno v E. faecalis (Marshall, Donskey, Hutton-Thomas, Salata, & Rice, 2002). Podobný E. faecium, mutace v Pbp5 klinických izolátů E. faecalis může také vést ke zvýšené odolnosti vůči beta-laktamovým antibiotikům, jako je imipenem a ampicilin (Oyamada Y., et al., 2006).

Transpeptidace L, D

Vícekrokový in vitro selekční proces byl použit ke generování vysoce ampicilin-rezistentního mutantu E. faecium (Mainardi, et al., 2002). Bylo zjištěno, že mutant obsahuje ve svém peptidoglykanu výlučně křížové vazby L-Lys-3-D-Asx-L-Lys (produkt L, D-transpeptidace, spíše než typická D, D-transpeptidace prováděná PBP) a kompozice peptidoglykanu nebyla ovlivněna přítomností ampicilinu. Analýza složení peptidoglykanu u kmenů se středními úrovněmi rezistence získaná během selekčního procesu odhalila, že rovnováha mezi D, D-transpeptidací a L, D-transpeptidací ovlivňuje ampicilinovou rezistenci (Manson, Hancock, a#x00026 Gilmore, 2010). Rezistence na vysoké úrovni vyžaduje zvýšenou aktivitu D, D-karboxypeptidázy necitlivé na beta-laktam, která štěpí konce kmenových peptidů normálních prekurzorů peptidoglykanu za vzniku substrátu pro L, D transpeptidázu. Byla identifikována metalo-D, D-karboxypeptidáza (DdcY) odpovědná za štěpení prekurzorů peptidoglykanu (183) a zdá se, že její zvýšená exprese je zprostředkována mutacemi, které vedou k aktivaci domnělého kryptického dvousložkového signálního transdukčního systému ( DdcSR). Enzym zodpovědný za tvorbu L, D- příčných vazeb (nazývaných Ldtfm) byl identifikován (Mainardi, Gutmann, Acar, & Goldstein, 1995) a zdá se, že je konstitutivně vyjádřen v E. faecium. Ldtfm je evolučně nesouvisející s D, D-transpeptidázami, v tom, že používá nukleofil Cys aktivního místa, spíše než nukleofil Ser. Kromě toho homology Ldtfm jsou kódovány v genomech různých grampozitivních bakterií (Mainardi, et al., 2005 Mainardi, Gutmann, Acar, & Goldstein, 1995). Normální fyziologická funkce L, D-transpeptidázy není jasná, ale bylo navrženo, aby hrála roli v udržování struktury peptidoglykanu v buňkách stacionární fáze. Překvapivě, ačkoliv se obvykle má za to, že beta-laktamy specificky inhibují aktivitu D, D-transpeptidázy PBP, bylo zjištěno, že konkrétní podtřída skupiny beta-laktamových antibiotik inhibuje Ldtfm prostřednictvím kovalentní modifikace aktivního místa Cys (Mainardi, Legrand, Arthur, Schoot, van Heijenoort, & Gutmann, 2000). Jak je uvedeno výše, aktivace cesty zesíťování transpeptidázy L, D může mít za následek vznik zkřížené rezistence na beta-laktamy a glykopeptidy.

Odpor linezolidu

Linezolid je členem skupiny oxazolidinonových antibiotik vyvinutých pro použití proti grampozitivním bakteriím rezistentním na více léčiv. Linezolid interferuje s růstem bakterií inhibicí syntézy proteinů prostřednictvím interakce s translačním iniciačním komplexem. Lze vybrat odolnost vůči linezolidu in vitroa byl také pozorován v klinickém prostředí (89, 164). Mutace v centrální smyčce domény V 23S rRNA, včetně mutace G2576U, jsou spojeny s rezistencí na linezolid a pravděpodobně zabraňují nebo omezují vazbu antibiotika na ribozomální podjednotku. Analýza rezistence na linezolid E. faecalis a E. faecium izoláty vybrané během terapie nebo získané od pacientů po selhání léčby linezolidem odhalily přímou korelaci mezi procentem genů rRNA nesoucích mutaci G2576U (každý genom kóduje několik kopií genů rRNA — čtyři E. faecalis a šest palců E. faecium) a fenotypová úroveň rezistence na linezolid, což naznačuje, že procento ribozomů, které nesou rRNA se substitucí G2576U, je primárním determinantem úrovně rezistence na linezolid (Mart ínez-Mart ínez, Pascual, & Jacoby, 1998 ). Podobná korelace byla pozorována u mutantů rezistentních na linezolid E. faecalis vybraný in vitro v geneticky podmíněném rekombinaci (Lu, Chang, Perng, & Lee, 2005). Pokusy o odvození mutantů rezistentních na linezolid v genetickém pozadí mutantního mutanta s nedostatkem rekombinace neposkytly rezistentní mutanty se srovnatelnými frekvencemi. Souhrnně tyto výsledky naznačují, že rekombinace mezi geny rRNA po vzniku mutace G2576U může umožnit zesílení úrovně rezistence na linezolid v enterokokech pod selektivním tlakem vyvolaným léčbou antibiotiky.


Více zdrojů

  1. Jepson RG, Williams G, Craig JC. Brusinky k prevenci infekcí močových cest. Cochrane Database Syst Rev. 201210: CD001321. Přístupné 3. června 2019 na https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23076891
  2. Lala V, Minter DA. Akutní cystitida. [Aktualizováno 14. března 2019]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing 2019 leden. Dostupné z: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK459322/
  3. Hooton T, et al. Vzdělávání pacientů: Infekce močových cest u dospívajících a dospělých (nad rámec základů). 11. října 2018. Přístup 3. června 2019 na https://www.uptodate.com/contents/urinary-tract-infections-in-adolescents-and-adults-beyond-the-basics
  4. Štítek produktu Avycaz. Allergan. Přístup 30. května 2019 na https://www.allergan.com/assets/pdf/avycaz_pi
  5. Akutní komplikovaná infekce močových cest (včetně pyelonefritidy) u dospělých. Aktuální. 1. dubna 2019. Přístup 3. června 2019 na https://www.uptodate.com/contents/acute-complicated-urinary-tract-infection-inc including-pyelonephritis-in-adults
  6. Sdělení FDA o bezpečnosti léčiv: FDA doporučuje omezit používání fluorochinolonových antibiotik u některých nekomplikovaných infekcí a varuje před deaktivací vedlejších účinků, které se mohou vyskytovat společně. 12. května 2016. Přístup 4. června 2019 na http://www.fda.gov/Drugs/DrugSafety/ucm500143.htm


Podívejte se na video: Maryn McKenna: What do we do when antibiotics dont work any more? (Listopad 2021).