Виды резистентности
Глобально устойчивость бактерий к антибиотикам делится на две большие категории:
- Природная (врожденная). Это естественная невосприимчивость микроорганизма к препарату, заложенная генетически. Она возникает, если у бактерии полностью отсутствует «мишень» для конкретного лекарства, либо оболочка микроба обладает настолько низкой проницаемостью, что препарат физически не может добраться до цели. При наличии природной устойчивости назначать антибиотик абсолютно бессмысленно. Классический пример: грамотрицательные бактерии нечувствительны к ванкомицину из-за особенностей строения своей клеточной стенки и ферментативной инактивации.
- Приобретенная. Это способность отдельных штаммов выживать при таких концентрациях лекарства, которые гарантированно уничтожают основную популяцию этого же вида бактерий. По времени возникновения она бывает:
- Первичной — обнаруживается у части штаммов еще до начала терапии (например, устойчивость некоторых штаммов S. aureus к бензилпенициллину).
- Вторичной — развивается непосредственно в процессе лечения пациента.
Генетические механизмы развития
Приобретенная резистентность возникает двумя основными путями: через спонтанные мутации с последующим естественным отбором выживших клонов или через получение готовых генов от других бактерий.
- Хромосомные мутации (вертикальная передача). Изменения затрагивают гены, кодирующие белки-мишени или системы транспорта препарата. Мутантный ген передается от материнской клетки к дочерним строго при делении.
- Горизонтальная передача. Это получение чужеродного генетического материала от других бактерий. Именно этот путь приводит к появлению таких опасных возбудителей нозокомиальных инфекций, как метициллинрезистентный золотистый стафилококк (MRSA) и ванкомицинрезистентный энтерококк (VRE).
Бактерии обмениваются ДНК тремя способами:
- Конъюгация — прямое перемещение ДНК (хромосомной или плазмидной) при непосредственном контакте клеток.
- Трансдукция — перенос генов с помощью бактериофагов (вирусов бактерий).
- Трансформация — захват бактерией свободной ДНК из окружающей среды.
Важно: Подавляющее большинство случаев лекарственной устойчивости обусловлено передачей плазмид — внехромосомных молекул ДНК, которые несут специфические гены резистентности.
Биохимические механизмы защиты
Генетические изменения реализуются на молекулярном уровне. Бактериальная клетка использует несколько стратегий, чтобы нейтрализовать угрозу:
- Модификация мишени. Бактерия меняет структуру белка или рецептора, с которым должен связаться препарат. Лекарство просто перестает «узнавать» свою цель.
- Ферментативная инактивация. Микроб начинает вырабатывать специфические ферменты, которые физически разрушают молекулу антибиотика.
- Нарушение транспорта препарата. Клетка либо снижает проницаемость своей стенки (лекарство не может войти), либо включает активное выведение — efflux (лекарство «выкачивается» наружу до того, как успеет подействовать).
- Метаболический «шунт». Бактерия формирует обходной путь обмена веществ, выживая даже при блокировке основного пути.
Распределение механизмов по группам препаратов:
| Механизм | Характерно для групп антибиотиков |
|---|---|
| Уязвимы для всех трех основных путей | Бета-лактамы, тетрациклины |
| Модификация мишени | Бета-лактамы, аминогликозиды, макролиды, фторхинолоны, тетрациклины, клиндамицин, рифампицин, хлорамфеникол, сульфаниламиды |
| Проблемы с накоплением (efflux) | Фторхинолоны (а также бета-лактамы и тетрациклины) |
| Ферментативная инактивация | Макролиды, хлорамфеникол (а также бета-лактамы и тетрациклины) |
Три пути обмена ДНК: Конъюгация (Контакт клеток), Трансдукция (Транспорт фагом), Трансформация (Трофей из среды).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем разница между природной и приобретенной устойчивостью?
Природная устойчивость заложена генетически и характерна для всего вида бактерий (например, отсутствие мишени). Приобретенная возникает у отдельных штаммов в результате мутаций или обмена генами, позволяя им выживать там, где гибнет остальная популяция.
Что такое перекрестная резистентность?
Это явление групповой специфичности. Если бактерия приобретает устойчивость к одному конкретному препарату, она с высокой вероятностью будет устойчива и ко всем остальным антибиотикам из этой же химической группы.
Почему ванкомицин не действует на грамотрицательные бактерии?
Это пример природной резистентности. Она обусловлена особенностями строения клеточной стенки грамотрицательных микроорганизмов, из-за чего препарат не может проникнуть к мишени, а также процессами ферментативной инактивации.
Как можно предотвратить развитие резистентности?
Основная мера профилактики появления устойчивых штаммов — это строгое соблюдение принципов рациональной химиотерапии при назначении антибиотиков.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности строения клеточной стенки грамотрицательных бактерий
- Механизмы активного выведения (efflux) антибиотиков
- Клиническое значение MRSA и VRE в стационаре
- Принципы рациональной антибиотикотерапии
- Роль плазмид в формировании полирезистентности
Разберите тему целиком в курсе «Фармакология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Резистентность микроорганизмов» и ещё 5 262 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Антибактериальные химиотерапевтические средства»
Бесплатные видеоуроки: фармакологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.