耐药性鲍曼不动杆菌的耐药情况与作用机制及研究动态!
什么是耐药性鲍曼不动杆菌?
鲍曼不动杆菌又称为鲍氏不动杆菌,属于革兰氏阴性菌,是一种严格需氧、非乳糖发酵的条件致病菌,不具鞭毛,移动性不高,但生命力极强,可广泛存在于大自然中。它是一种常见机会致病菌。
耐药性鲍曼不动杆菌具有强大的耐药能力,可对多种抗生素产生耐药性,包括头孢菌素、碳青霉烯类、氟喹诺酮类、氨基糖苷类等。根据耐药程度的不同,可分为多重耐药(MDR)、广泛耐药(XDR)和全耐药(PDR)三种类型。
该细菌广泛分布于医院环境,特别在重症监护病房(ICU),极易造成危重患者的感染。它可以长期存活在医院环境中,并且易在住院患者皮肤、结膜、口腔、呼吸道、胃肠道及泌尿生殖道等部位定植。主要引起呼吸道感染,也可引发菌血症、泌尿系感染、继发性脑膜炎、手术部位感染、呼吸机相关性肺炎等。
鲍曼不动杆菌对常用抗生素的耐药情况
近年来随着多重耐药和广泛耐药菌的流行,鲍曼不动杆菌成为了重要的医院感染病原菌。在2017年WHO发布的急需研发抗菌药物的12种细菌列表种高居首位。在我国三甲医院中,它是从医院获得性肺炎患者中分离到的最常见的病原体。
研究发现,鲍曼不动杆菌占临床分离的不动杆菌的 70% 以上。它对第三代和第四代头孢菌素的耐药率已达 63.0%~90.0%。 对四种氨基糖苷类(阿米卡星、庆大mei素、奈替米星、妥布霉素)和环丙沙星的耐药率菌达 96.3%。它已经对喹诺酮类、氨基糖苷类抗生素普遍耐药,而且对碳青霉烯类抗生素耐药率也逐渐上升。
根据CHINET中国细菌耐药监测结果(2021年1-12月),鲍曼不动杆菌对亚胺培南耐药率为71.5%,对美罗培南耐药率72.3%。26084株不动杆菌属对硫酸黏菌素的耐药率仅为1.6%,替加环素为2.5%。15166株碳青霉烯类耐药鲍曼不动杆菌对硫酸黏菌素的耐药率仅为0.9%,替加环素为3.6%。
鲍曼不动杆菌耐药性形成的机制
产生多种β-内酰胺酶:β-内酰胺酶是一种能够水解β-内酰胺类抗生素的酶,使其失去抗菌活性。鲍曼不动杆菌可以产生多种类型的β-内酰胺酶,如AmpC、OXA、METALLO等。
外膜主动外排系统的表达:外膜主动外排系统是一种能够将细胞内的药物或毒素泵出细胞的机制,降低药物在细胞内的浓度。鲍曼不动杆菌可以表达多种外膜主动外排系统,如AdeABC、AdeIJK、AdeFGH等。
外膜通透性下降:外膜通透性是指药物进入细胞的难易程度。由于鲍曼不动杆菌的外膜含有较少的孔道蛋白和较多的磷脂,使得其对许多抗生素具有天然耐药性。
拓扑异构酶基因突变:拓扑异构酶是一种能够调节DNA超级卷曲和断裂重联的酶,是喹诺酮类抗生素作用的靶点。当拓扑异构酶基因发生突变时,会导致喹诺酮类抗生素与其结合能力下降,从而产生耐药性。
产生氨基糖苷类钝化酶:氨基糖苷类钝化酶是一种能够修饰氨基糖苷类抗生素结构,使其失去活性或与靶点结合能力下降的酶。例如,N-乙烯基转移ase可以将乙烯基转移至氨基糖苷类抗生素上,使其无法与30S核糖体亚单位结合。
细菌生物膜形成:细菌生物膜是一种由细菌分泌物和环境中其他物质组成的粘稠层,在这层屏障下,细菌可以逃避免疫系统和抗生素攻击,并增加耐受高浓度药物或消毒剂等应激条件的能力。
质粒介导水平基因转移:质粒是一种可自我复制并在细菌间传播的小型DNA分子,在质粒上可能携带有各种耐药相关基因。当质粒通过转化、转导或共轭等方式从一个细菌传递到另一个细菌时,就会实现水平基因转移,并将耐药性迅速扩散到其他细菌中。
研发新型抗生素应对鲍曼不动杆菌耐药性
鲍曼不动杆菌是一种常见的医院感染病原菌,具有强大的耐药性,给临床治疗带来了巨大挑战。目前,针对鲍曼不动杆菌的新型抗生素研发还处于初级阶段,主要集中在以下几个方面:
疫苗开发:通过疫苗防治感染有望成为一种治疗手段,目前已经发现了一些良好的疫苗候选者,如OmpA、OMV、灭活的细菌、荚膜多糖等。
β-内酰胺类抑制剂:这类药物可以抑制鲍曼不动杆菌产生的β-内酰胺酶,从而增强β-内酰胺类抗生素的作用。目前已经有一些复合制剂上市或在临床试验中,如舒巴坦/头孢哌酮、舒巴坦/美罗培南等
碳青霉烯类抗生素:这类药物是目前治疗多重耐药或广泛耐药鲍曼不动杆菌感染的首选药物之一,但也存在耐药性问题。因此,需要优化给药方案或联合其他抗生素使用。
新型抗生素:这类药物包括抗菌肽和抗生酶技术,以及噬菌体治疗方案。这是未来抗耐药菌药物研发的一个重要方向,但是目前进展不是很顺利,目前为止,还没有同类药物获批上市。
人工智能辅助筛选:利用人工智能技术可以快速地从海量的化合物中筛选出具有潜在抗菌活性的候选分子。例如,美国麻省理工学院的科学家们就利用深度学习算法发现了一种名为halicin的新型抗生素分子,该分子可以有效地杀灭包括超级耐药的鲍氏不动杆菌在内的多种细菌。
总结
耐药性鲍曼不动杆菌是一种严重威胁公共卫生的“超级细菌”,其感染难以治疗,导致高死亡率和医疗成本。该菌的耐药机制复杂多样,包括产生β-内酰胺酶、外膜通透性下降、外排泵表达增强、拓扑异构酶突变、氨基糖苷类钝化酶等。目前,对于多重耐药和广泛耐药鲍曼不动杆菌感染,可选用的治疗药物有限,主要包括多黏菌素、替加环素、碳青霉烯类抗生素等。但这些药物的临床效果和安全性仍有待进一步评价。因此,加强对该菌的监测和防控,合理使用抗生素,开发新型抗菌药物和联合治疗方案是当前迫切需要解决的问题。
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