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1、细菌耐药机制细菌耐药机制自治区中医院自治区中医院自治区中医院自治区中医院 廖光冲廖光冲廖光冲廖光冲细菌耐药性(Resistance to Drug)：又称抗药性，是指细菌对于抗菌药物作用的耐受性，耐药性一旦产生，药物的化疗作用就明显下降。细菌耐药现状特点：1.耐药性形成越来越快 2.细菌耐药谱越来越广 3.细菌耐药性传播速度越来越快 4.耐药强度越来越高细菌耐药的机制分类细菌耐药的机制分类细菌耐药性可分为两类 1.固有性耐药：来源于该细菌本身染色体上的耐药基因,代代相传,具有典型的种属特异性。如：链球菌对氨基糖苷类抗生素；肠道G-杆菌对青霉素类，嗜麦芽窄食单胞菌对泰能，铜绿假单胞菌对替加环素天
2、然耐药。2.获得性耐药：细菌本来对抗生素无抗药性，当细菌与抗生素接触后，通过改变自身的代谢途径，使其不被抗生素杀灭，从而获得的耐药性。主要是由于细菌在生长繁殖过程中，其DNA发生改变而使其形成或获得了耐药性表型。如：金黄色葡萄球菌对-内酰胺类抗生素产生的耐药。注：细菌的获得性耐药可因不再接触抗生素而消失，也可由质粒将耐药基因转移而代代相传，成为固有耐药。主要的耐药机制主要的耐药机制1.阻止药物进入细胞2.把药物经外排作用泵出细胞外3.改变或修饰药物作用的靶位4.产生能使药物是失活的酶5.形成救护机制,即形成新的代谢途径代替原来被阻断的代谢途径来合成细菌需要的代谢产物。1.阻止药物进入细胞阻止药
3、物进入细胞 细菌可以通过细胞壁或细胞膜通透性的改变，形成一道有效屏障，使得抗生素无法进入细胞内而发挥抗菌效能，这也是细菌在进化与繁殖过程中形成的一种防卫机制。这类耐药机制是非特异性的，主要见于革兰氏阴性菌。2、抗菌药物作用靶位改变：、抗菌药物作用靶位改变：菌株通过改变细胞内膜上与抗生素结合部位的靶蛋白，降低与抗生素的亲和力，使抗生素不能与其结合，导致抗菌的失败。主要抗菌药物作用靶位主要抗菌药物作用靶位-内酰胺类内酰胺类 青霉素结合蛋白（青霉素结合蛋白（PBP）氨基糖苷类氨基糖苷类 核糖体核糖体30S亚基亚基大环内酯类大环内酯类 核糖体核糖体50S亚基亚基氟喹诺酮类氟喹诺酮类 DNA旋转酶（拓扑
4、异构酶旋转酶（拓扑异构酶 ）、拓扑异构酶）、拓扑异构酶糖肽类糖肽类 D-丙氨酰丙氨酰D-丙氨酸丙氨酸四环素类四环素类 核糖体核糖体50S亚基亚基 主要有三种方式：1.改变细菌靶蛋白 抗生素结合位点的蛋白质结构发生改变或被修饰，均可导致亲和力的降低2.产生新的靶位 细菌遗传物质变异产生新的低亲和力蛋白酶，替代原先途径，拮抗抗菌药物作用3.增加靶蛋白的数量 使药物存在时仍有足够量的靶蛋白可以维持细菌的正常功能和形态，导致细菌继续生长、繁殖，从而对抗抗菌药物产生耐药。比如比如：肺炎链球菌对青霉素的高度耐药就是通过此机制产生的；细菌与抗生素接触之后产生一种新的原来敏感菌没有的靶蛋白，使抗生素不能与新的
5、靶蛋白结合，产生高度耐药。肠球菌对-内酰胺类的耐药性是既产生-内酰胺酶，同时降低青霉素结合与抗生素的亲和力，形成多重耐药机制。3.抗抗生素的泵出生素的泵出另外一种导致细菌非特异性耐药的机制是细菌主动外排泵的存在，可以将进入细菌体内的药物泵出膜外，从而逃避抗生素的作用。主动外排系统由于能特异地将进入细胞内的多种抗菌药物主动泵出细胞外，导致细胞获得耐药性。如铜绿假单胞菌存在的MexAB-OprM系统也是导致铜绿假单胞菌出现固有的多重耐药性的重要因素之一。4.产产生灭活酶生灭活酶细菌通过产生破坏或改变抗生素结构的酶如-内酰胺酶、氨基糖苷类钝化酶和氯霉素乙酰转移酶,使抗生素失去或减低活性。细细菌产生的
6、灭活酶主要有：菌产生的灭活酶主要有：v -内酰胺酶内酰胺酶v 氨基糖苷类钝化酶氨基糖苷类钝化酶v 氯霉素乙酰转移酶氯霉素乙酰转移酶v MLS钝化酶钝化酶细菌产生的水解酶内酰胺酶 丝氨酸丝氨酸-内酰胺酶内酰胺酶 金属金属-内酰胺酶内酰胺酶 B组-内酰胺酶内酰胺酶 （碳青霉烯酶）IMP-1 A组-内酰胺酶内酰胺酶（青霉素、超广谱酶）ESBLsD组-内酰胺酶内酰胺酶（苯唑西林酶）甲氧西林酶甲氧西林酶 C组-内酰胺酶内酰胺酶（头孢菌素酶）AmpC近半个世纪以来,每当一个新的-内酰胺类抗生素上市,就会选择出相对应的新突变的产-内酰胺酶的菌株。广谱头孢菌素,尤其是第三代头孢菌素的广泛使用,是导致产ESBL
7、S 的G-杆菌增多的主要原因。青霉素青霉素1st 1st 头孢头孢2ed2ed菌素菌素3rd 3rd 头孢菌素头孢菌素4th 4th 头孢菌素头孢菌素碳青霉烯类碳青霉烯类青霉素酶青霉素酶广谱广谱-内酰胺酶内酰胺酶超广谱超广谱-内酰胺酶内酰胺酶碳青霉烯酶碳青霉烯酶-内酰胺酶-内酰胺类抗生素耐药机理及对策内酰胺类抗生素耐药机理及对策-内酰胺酶有200 种以上,且仍不断发现。-内酰胺酶可通过水解或结合-内酰胺类抗生素而将其灭活。目前临床多应用耐酶青霉素如半合成青霉素甲氧苯青霉素、苯唑青霉素,-内酰胺酶抑制剂与-内酰胺类抗生素复合剂。如棒酸、克拉维酸、他唑巴坦等本身也是抗生素,但抗菌谱窄、作用弱,组成
8、复合剂后既阻遏了酶的破坏性,又起到协同增效作用。头孢菌素酶头孢菌素酶(AmpC 酶酶)由革兰阴性菌产生。当存在-内酰胺抗生素,特别是三代头孢菌素时,可诱导AmpC 酶表达水平增加成为高产AmpC 酶的耐药株。-内酰胺酶抑制剂对产AmpC 酶菌的作用有限,克拉维酸体外实验还能诱导细菌产AmpC 酶,故第三代头孢菌素及-内酰胺酶抑制剂的复合剂不应用于产AmpC 酶菌感染。第四代头孢菌素对AmpC 酶的亲和力较低,且可迅速透过细菌外膜屏障,故可作为临床经验用药。治疗高AmpC 酶突变株最好使用碳青霉烯类抗生素,尽管碳青霉烯也是AmpC 酶的诱导剂,但能在诱导产生足量的AmpC 酶之前快速杀死细菌。此
9、外,哌拉西林联合氨基糖苷类或氟喹诺酮类亦可使用。超广谱超广谱-内酰胺酶内酰胺酶(ESBLs)主要由肺炎克雷伯菌和大肠杆菌产生,可被酶抑制剂克拉维酸、舒巴坦、他唑巴坦抑制。目前出现的ESBLs 已超过110 种。产ESBLs 菌对第三、四代头孢菌素及氨曲南耐药,对头霉素类如头孢西丁敏感,有别于产AmpC 酶菌。临床对产ESBLs菌感染仅可使用碳青霉烯类或头孢西丁。目前尚发现一些细菌主要是肺炎克雷伯菌及大肠杆菌同时产生ESBLs 及AmpC 酶,称之为超级ESBL,治疗此类菌感染只可用碳青霉烯类。金属酶金属酶由假单胞菌属、沙雷菌属等产生,可水解羧苄西林,称之为金属-内酰胺酶(MBL)。该酶必须依赖
10、少数金属离子(主要为Zn2+)的存在而发挥催化活性的酶类，不能被常见的-内酰胺酶酶抑制剂抑制。可分为3个亚类,仅在水解碳青霉烯类与头孢菌素能力上有差异。A 亚类水解青霉素类、碳青霉烯类 头孢菌素类;B 亚类仅水解碳青霉烯类;C 亚类水解头孢菌素类 碳青霉烯类。随着铜绿假单胞菌耐亚胺培南逐年上升，如何抑制金属酶的产生,阻断耐药基因在细菌间的传播,尤为重要。目前尚无有效的抗金属酶抑制剂。氨基糖苷类抗生素氨基糖苷类抗生素 氨基糖苷类抗生素耐药机理氨基糖苷类抗生素耐药机理氨基糖苷类抗生素与细菌RNA 上的位点结合,干扰细菌蛋白合成而起抗菌作用。耐药机理主要有：1.作用靶点的改变:核糖体是氨基糖苷类抗生
11、素作用的靶点,如16SrRNA 突变,16SrRNA 甲基化修饰均会导致细菌产生耐药性。这一现象主要发现于链霉素。2.细菌产生修饰酶:修饰酶可使氨基糖苷类抗生素钝化或失活。因此,临床上氨基糖苷类抗生素尽可能与其他抗生素联合应用,可减少药物选择性压力,另外研制抗修饰酶的新型药物或修饰酶抑制剂,亦为控制耐药性的对策。大环内脂类抗生素大环内脂类抗生素 大环内脂类抗生素是作用在细菌肽链，使tRNA 在移位过程中从核糖体上脱落下来,从而不能形成正常功能的蛋白质,起到抗菌作用。目前应用广泛的为阿奇霉素和克拉霉素 等。大环内脂类抗生素的耐药机理大环内脂类抗生素的耐药机理结合位点的修饰:现已知在低浓度红霉素诱
12、导下金葡菌可产生转甲基酶,该酶可使细菌核糖RNA 上腺苷发生二甲基化,导致大环内脂与细菌核糖体的亲和力下降,发生耐药。主动外排系统:如肺炎链球菌膜蛋白出现异常,使抗生素外流,致使对14-、15-、16-元大环内脂均耐药。抗生素失活:大环内脂磷酸化、糖基化或酯化后失活已有报道,其机理是某些耐药菌中存在转移酶的基因。氟喹诺酮类氟喹诺酮类 该类药物作用于细菌的靶酶该类药物作用于细菌的靶酶DNA 促旋促旋酶和拓扑异构酶酶和拓扑异构酶IV。靶酶能与酶。靶酶能与酶DNA 复合物结合复合物结合,阻止细菌的解旋作用阻止细菌的解旋作用,致细致细菌菌DNA 复制受阻而死亡。复制受阻而死亡。氟喹诺酮类耐药机理氟喹诺
13、酮类耐药机理1.靶酶的改变:靶酶的结构、构象发生变化,使药物与酶DNA 复合物不能稳定结合出现耐药。2.药物在菌体内浓度不足:细菌外膜膜孔蛋异常，导致膜通透性下降，使得药物不能进入菌体或菌体内浓度不足而产生耐药。氟喹喏酮的耐药机理氟喹喏酮的耐药机理拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶 IV IV(parC(parC,parE)parE)拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶拓扑异构酶 II II(gyrAgyrA,gyrBgyrB)左氧氟沙星左氧氟沙星左氧氟沙星左氧氟沙星氟喹喏酮氟喹喏酮氟喹喏酮氟喹喏酮以上只是一些常见病原菌的耐药问题，这些耐药现象并非孤立存在的，临床上可能会遇到多种耐药菌或多种耐药机制并存的复杂感染问题。另外在临床实践中，随着感染病原菌的变化和变迁，新的细菌耐药问题也会不断涌现，如院内获得性感染中鲍曼不动杆菌耐药率的上升，逐年增多的真菌耐药问题都有待进一步探讨。