抗菌药物耐药性的产生及遏制耐药性微生物的对策(一)

1、抗菌药物耐药性的产生及遏制耐药性微生物的对策一【摘要】目的合理使用抗菌药,减少耐药性的产生,阻滞耐药性感染的传播.方法从耐药性产生及蔓延的规律研究制定遏制耐药性的方法.结果耐药性的产生,医院是重要环节,医院应该遏制和限制多重耐药性微生物的高发比例,建立良好的微生物实验室,不要为了预防感染而使用抗菌药,增强PK/PD的研究,关闭或缩小MSW.结论抗菌药耐药性是一种自然的生物学现象,是细菌等微生物受到抗菌药物使用的选择性压力的反响.因此,遏制耐药性发生的根本方法是减少抗菌药物不必要、不适当或不合理的使用.【关键词】抗菌药；耐药性的产生；抗菌药的PK/PD耐药性resistance层微生物对抗菌药物

2、的相对抗性,是微生物进化过程的自然界规律,也是微生物耐药基因长期进化的必然结果.由于抗菌药物杀死了敏感菌群,而对耐药菌的存活和繁殖无效,所以耐药性是过度使用和滥用抗菌药的必然后果.当前,耐药菌的产生和蔓延已经成为世界性问题.如肺炎、结核病和疟疾等,由于其微生物对许多现有药物产生了耐药性而变得越来越难以治疗.耐药性是如何形成和开展的如何遏制这一威胁已经成为全球关注的热点问题.1耐药性的类型耐药性分为：天然耐药性、获得耐药性、多重耐药性以及交叉耐药性天然耐药性,又称原发性耐药性,遗传性耐药性,内源性耐药性,它决定抗菌谱.如全部肠杆菌科细菌对大环内酯类、克林霉素、利蔡嚏酮、奎奴普丁和莫匹罗星；鲍曼不

3、动杆菌对氨节西林、阿莫西林和第一代头抱菌素；铜绿假单胞菌对氨节西林、阿莫西林、阿莫西林/克拉维酸、第一、二代头抱菌素、头抱嚷历、头抱曲松、蔡咤酸和甲氧喀咤；肺炎链球菌对甲氧喀咤和氨基糖甘类；嗜麦芽窄食单胞菌对亚胺培南；沙雷菌属对氨节西林、阿莫西林、阿莫西林/克拉维酸、第一代头抱菌素、头抱味辛和多黏菌素E均属天然耐药.天然耐药性是某种细菌固有的特点,其原因可能是此类细菌具有天然屏障,药物无法进入细菌体内或由于细菌缺少对药物敏感的靶位所至.获得性耐药性是在微生物接触抗菌药物后,由于遗传基因的变化、生存代谢途径的改变而产生的耐药性.获得性耐药性可分为相对耐药性又称中间耐药性和绝对耐药性又称高度耐药性

4、,前者是在一定时间内MIC逐渐升高,后者即使高浓度也没有抗菌活性,如耐庆大霉素的铜绿假单胞菌2,3.获得性耐药性又有社会获得性耐药性和医院获得性耐药性之分.常见的医院获得性耐药菌株为耐甲氧西林金葡菌MRSA和凝固酶阴性葡萄球菌、耐万古霉素肠球菌VRE,多重耐药菌有克雷伯杆菌属、肠杆菌属以及假单抱菌.常见的社会获得性耐药菌株有产3内酰胺酶的大肠杆菌属、耐阿莫西林的卡他莫拉菌,耐药肺炎球菌,多重耐药结核杆菌、沙门菌属、志贺菌属、弯曲菌属以及耐青霉素淋病奈瑟菌属.医院获得性感染,仅在美国一年就有40,000病例死亡,几乎都是由耐药菌所致；国内对20002001年从13家医院别离的805株革兰阳性菌进

5、行耐药监测.结果,MRSA检出率为37.4%其中医院获得性耐药菌株的检出率为89.2%,社会获得性耐药菌株为30.2%;MRS时33.8%,耐青霉素肺炎球菌(PRSP为26.6%屎肠球菌(AREF)t氨节青霉素耐药率为73.8%.大肠杆菌对各种曜诺酮类呈交叉耐药,耐药率高达60%.多重耐药性是指同时对多种抗菌药物发生的耐药性.是外排膜泵基因突变和外膜渗透性的改变及产生超广谱酶所致4,5.最多见的是耐多药结核杆菌和耐甲氧西林金葡菌,以及在ICU中出现的鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌,仅对青霉烯类敏感；嗜麦芽窄食单胞菌几乎对复方新诺明以外的全部抗菌药耐药.交叉耐药性是指药物间的耐药性互相传递,主要发生

6、在结构相似的抗菌药物之间.如目前大肠杆菌对唾诺酮类的交叉耐药率已超过60%.2耐药性的产生及蔓延细菌耐药性可通过在某一核甘酸碱基对发生突变,导致抗菌药物作用靶位的改变,或通过细菌DNA的全部重排,包括倒位、复制、插入、中间缺失或细菌染色体DNA的大段序列的转座子或插入顺序来完成,也可由质粒或其他遗传片段所携带的外来DNA片段,导致细菌产生耐药性4.质粒是一种染色体外的DNA,耐药质粒广泛存在于革兰阳性和阴性细菌中,几乎所有致病菌都有耐药质粒.因此通过耐药质粒传递的耐药现象最为主要,也最常见.耐药质粒有两种主要类型,即接合型质粒和非接合型质粒.接合型质粒的耐药因子包括具有一个至数个耐药基因,通过

7、改变细菌细胞壁或细胞膜的通透性,或阻断抗菌药到达作用靶位等作用,使细菌对抗菌药产生耐药的决定因子,以及负责耐药因子转移时所需物质的制备和合成的耐药转移因子.非接合型质粒的耐药因子仅有耐药决定因子而无耐药转移因子,故不能通过细菌接合转移.抗菌药有多种类型,但细菌在反抗各个药物的作用时,可通过一种或多种途径对一种或多种不同类型的抗菌药产生耐药性.主要有：1产生药物失活酶或钝化酶.如B内酰胺酶Blactamase®B内酰胺类抗菌药的酰胺键断裂而失去抗菌活性4,6.目前最重要的3内酰胺酶是超广谱3内酰胺酶ESBLs染色体异型酶AmpC和OXAESBLs主要由质粒介导,大约有160余种,分为T

8、EM、SHMOXA等类型.TEM型由广谱酶TEM-1和TEM-2的基因发生突变,造成14个氨基酸改变形成的一系列酶蛋白,目前大约有70余种.SHV型有30余种,由广谱酶SHV-1的基因发生突变,造成14个氨基酸改变而形成.OXA型有13种,主要的水解底物是苯嘎西林,故又命名为OXA,是来源于头抱菌素、氨曲南及第四代头抱菌素耐药OXA-1、OXA-2和OXA-10三种基因发生突变所至.ESBLsfc要在肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌中发现,在肠杆菌属、变形杆菌属、沙雷菌属等其他肠杆菌科及铜绿假单胞菌中也多有发现.ESBLSI致细菌对第三代AmpC既可由染色体介导,也可由质粒介导,因对头抱菌素水解率高于

9、青霉素类,故又称为头抱菌素酶,迄今已达30余种,已报道79的质粒介导AmpC型酶有MIR-1、ACT-1CMY-2LAT-1LAT-2等;OXA是ESBLsB的一种,又称金属B内酰胺酶或碳青霉烯水解酶,能灭活青霉素、头抱菌素和碳青霉烯类抗菌药,甚至能灭活酶抑制剂,包括克拉维酸、舒巴坦和他嘎巴坦等.氨基甘类钝化酶是细菌对氨基甘类产生耐药性的最常见也是重要的机制.许多革兰阴性杆菌、金葡菌和肠球菌属等均可产生钝化酶,对氨基甘类分子结构中的氨基糖分子的活性基因进行修饰而使之失去抗菌作用.目前有乙酰转移酶AAC磷酸车移酶APH和核昔转移酶AAD或ANT3类钝化酶.不同的氨基昔类可为同一种酶所钝化,而同一

10、抗菌药又可为多种钝化酶所钝化.这是由于一种抗菌药的分子结构中可能存在多个结合点所致.例如妥布霉素可为6种酶所钝化,庆大霉素可为5种酶所钝化,而阿米卡星那么主要为一种AAC所钝化.2靶部位发生改变.细菌可改变抗菌药与核糖体的结合部位而导致大环内酯类、林可霉素类和氨基甘类等药物不能与其作用靶位结合,也可阻断抗菌药抑制细菌合成蛋白质的水平.细菌对大环内酯类的耐药主要是由于核糖体50S的腺喋吟残基转录后甲基化,使药物不能与核糖体结合而抑制了蛋白质的合成.细菌核糖体30S亚单位的S12蛋白可发生突变,使链霉素不能与核糖体结合而导致耐药.革兰阳性菌可由于其青霉素结合蛋白PBPs的改变,使其与3内酰胺类抗菌

11、药的亲和力降低,导致细菌耐药.例如肺炎链球菌可以从耐青霉素链球菌属中获得耐药基因片段与自身基因组合成镶嵌式耐药基因,使之成为耐青霉素肺炎链球菌.金葡菌与屎肠球菌中的一些菌株可诱导产生新的PBPs与(3内酰胺类的亲和力明显降低,造成细菌耐药.在淋病奈瑟球菌和流感嗜血杆菌等革兰阴性菌的某些菌株中也存在与(3内酰胺类亲和力降低的PBPs而导致细菌耐药3.(3)膜泵外排.细菌普遍存在着主动外排系统,它们能将进入细胞内的多种抗菌药物主动泵出细胞外,导致细菌耐药.目前有5个家族、20多种外排泵.主动外排系统首先是在大肠埃希菌对四环素的耐药机制研究中发现的.细菌中的主动外排系统可分为4类：MF类、RND类、

12、Smr类和ABC类.在铜绿假单胞菌、淋病奈瑟球菌、肺炎克雷伯菌、包皮垢分支杆菌、金葡菌、大肠埃希菌、肺炎链球菌、化脓链球菌等细菌以及白念珠菌中均存在主动外排系统.氯霉素、红霉素、氟唾诺酮类和(3内酰胺类等抗菌药物均可由一种或数种主动外排系统泵出细胞外.(4)其他.如建立靶旁路系统,使金葡菌产生青霉素结合蛋白PBP2a取代了固有的青霉素结合蛋白PBPs与(3内酰胺类抗生素的亲和力减低,致甲氧西林对金葡菌耐药；改变代谢途径,使抗菌药物与细菌生长所必须物质如叶酸结合,影响其生长繁殖；降低细胞膜(或壁)的通透性,导致细菌膜蛋白变性、膜孔蛋白缺损或形成生物膜,使亚胺培南对铜绿假单抱菌耐药等9.通常情况下

13、,由染色体介导的耐药性,耐药基因是由染色体编码介导即DNA或RNA突变所致,耐药菌往往有一定缺陷,其特点是发生率较低(1/105).但质粒(又称R质粒)介导产生的耐药菌那么与敏感菌一样,特点是通过转化、转导、结合及易位等方式,其发生率高,通常表现在产生失活酶或修饰酶而耐药.可迅速生长繁殖,并可在正常人和体弱者中引起感染.无论质粒或染色体介导的耐药性,一般只发生于少数细菌中,难于与占压倒优势的敏感菌竞争,故其危害性不大.只有当敏感菌因抗菌药物的选择性作用而被大量杀灭后,耐药菌才得以大量繁殖而成为优势菌,并导致各种感染的发生.因此,细菌耐药性的发生和开展是抗菌药物广泛应用,特别是无指征的过度使用和

14、滥用的后果.耐药基因和耐药菌株在人与人或人与畜之间均能够传播与蔓延.当一个病人感染耐药菌株,就可以成为重要的传播源.在医院,一个感染了MRSA的病人,往往成为其他许多人感染或带菌的来源.因此,在采取行动遏制耐药性时,除了应该考虑耐药性的出现,也必须考虑耐药菌株的传播.单一微生物细胞能够携带耐药基因对付整个系列的、完全不相关的抗菌药物.例如引起痢疾的志贺菌,它的基因链的每一个耐药性编码都能对抗一种不同的抗菌药,所以它对任何一种抗菌药可产生耐药性.而且这一基因链能够从一个细菌细胞传递到另一个细胞.因此,一种以往敏感的志贺菌,在一次攻击过程中,就可以获取5个或6个耐药基因.一个细菌在24h内可将耐药

15、基因留下1,677,722个后代,还横向传给其他细菌3,9.抗菌药物本身并不产生耐药性,只是在抗菌药物被不合理使用时才加剧这一过程.当抗菌药物自然选择有利于产生耐药性基因的细菌生存时,耐药性便产生了.所有抗菌药物的使用,无论适宜与否,都对细菌群有一种选择性的压力,而且抗菌药物使用越多,压力越大.所以,不适当地使用,包括药品的错误选择、剂量不正确或不良的治疗顺应性等都能造成耐药菌的产生.如肺炎,及时用青霉素治疗,肺炎链球菌就会被杀死,感染在耐药性出现之前得到治愈.然而,假设药物剂量或给药间隔时间不准确,青霉素对肺炎链球菌的耐受突变株就有时间产生、繁殖、并替代对青霉素易感的菌群,不仅治疗结果不好,

16、而且使急性感染中的肺炎链球菌也就成了许多第一线药品的耐药菌.据WHO最新估计,兴旺国家医院抗菌药物的使用率为30%,美国是20%、英国是22%.而我国抗菌药物的使用率为60%70%,过度使用和滥用的情况已很突出,细菌耐药问题也十分突出10,11.葡萄球菌中耐甲氧西林的菌株已占金葡萄菌株的64%,占凝固酶阴性葡萄球菌的77%这些细菌对青霉素类、头抱菌素类、红霉素、庆大霉素等常用抗菌药多数耐药.在我国目前用于MRSA治疗的药物主要用糖肽类、万古霉素、替考拉宁、链阳霉素和利奈嘎烷.肠球菌的主要耐药问题是耐万古霉素的肠球菌(VR6和高耐氨基糖昔类的高耐药菌株(HLAR.全国26家医院,HLAR占耐庆大霉素菌株的60%80%,粪肠球菌与对万古霉素和替考拉宁的耐药率分别为2.95%0.83%,屎肠球菌那么为5%ffi3%.大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌是易产超广谱(3内酰胺酶ESB