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Antibiotikaresistenz von Mikroorganismen: Methoden zur Bestimmung von

Facharzt des Artikels

Internistische Infektionskrankheit
, Medizinischer Redakteur
Zuletzt überprüft: 11.04.2020

Antibiotika - eine der größten Errungenschaften der Medizin, die jährlich Leben von Zehntausenden von Menschen rettet. Wie die Weisheit sagt, hat aber auch eine alte Frau Gelehrsamkeit. Was früher pathogene Mikroorganismen abtötete, funktioniert heute nicht mehr so wie früher. Was also ist der Grund: Haben sich die Antibiotika verschlechtert oder sind sie resistent gegen Antibiotika?

Bestimmung der Antibiotikaresistenz

Antimicrobials (APMs), die Antibiotika genannt werden, wurden ursprünglich zur Bekämpfung bakterieller Infektionen entwickelt. Und weil verschiedene Krankheiten nicht eine, sondern mehrere Gruppen von Bakterien zusammengruppieren können, wurde zunächst die Entwicklung von Wirkstoffen gegen eine bestimmte Gruppe von Infektionserregern durchgeführt.

Aber Bakterien, obwohl die einfachsten, aber aktiv sich entwickelnden Organismen, erwerben schließlich immer neue Eigenschaften. Der Selbsterhaltungstrieb und die Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Lebensbedingungen machen krankheitserregende Mikroorganismen stärker. Als Reaktion auf die Bedrohung des Lebens beginnen sie, die Fähigkeit, sich dagegen zu wehren, in sich selbst zu entwickeln, indem sie ein Geheimnis aufdecken, das die Wirkung des Wirkstoffs von antimikrobiellen Mitteln schwächt oder vollständig neutralisiert.

Es stellt sich heraus, dass einmal wirksame Antibiotika einfach aufhören, ihre Funktion zu erfüllen. In diesem Fall sprechen sie über die Entwicklung von Antibiotika-Resistenz gegen das Medikament. Und hier geht es überhaupt nicht um die Wirksamkeit des AMP-Wirkstoffes, sondern um die Mechanismen zur Verbesserung pathogener Mikroorganismen, durch die Bakterien gegenüber Antibiotika, die gegen sie gerichtet sind, nicht empfindlich sind.

Antibiotikaresistenz ist also nichts anderes als eine Verringerung der Anfälligkeit von Bakterien für antimikrobielle Medikamente, die geschaffen wurden, um sie zu zerstören. Aus diesem Grund führt die Behandlung, so scheint es, richtig ausgewählte Präparate nicht zu den erwarteten Ergebnissen.

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Das Problem der Antibiotikaresistenz

Das Fehlen einer antibiotischen Therapie, verbunden mit einer Antibiotikaresistenz, führt dazu, dass die Krankheit weiter voranschreitet und zu einer schwereren Form wird, deren Behandlung noch schwieriger wird. Besonders gefährlich sind Fälle, in denen eine bakterielle Infektion lebenswichtige Organe betrifft: Herz, Lunge, Gehirn, Nieren usw., weil in diesem Fall die Todesverzögerung ähnlich ist.

Die zweite Gefahr besteht darin, dass einige Krankheiten mit chronischer Antibiotikatherapie chronisch werden können. Eine Person wird Träger von verbesserten Mikroorganismen, die gegen Antibiotika einer bestimmten Gruppe resistent sind. Er ist jetzt die Quelle der Infektion, gegen die die alten Methoden bedeutungslos werden.

All dies treibt die Pharmazie zur Erfindung neuer, effektiverer Mittel mit anderen Wirkstoffen. Aber der Prozess geht wieder mit der Entwicklung von Antibiotika-Resistenz gegen neue Medikamente aus der Kategorie der antimikrobiellen Mittel.

Wenn jemand scheint, dass das Problem der Antibiotikaresistenz vor kurzem aufgetreten ist, ist er sehr falsch. Dieses Problem ist alt wie die Welt. Nun, vielleicht nicht so viel, und doch ist sie schon 70-75 Jahre alt. Nach der allgemein anerkannten Theorie erschien es zusammen mit der Einführung der ersten Antibiotika in die medizinische Praxis irgendwo in den 40er Jahren des 20. Jahrhunderts.

Obwohl es ein Konzept für ein früheres Auftreten des Problems der Resistenz von Mikroorganismen gibt. Vor dem Aufkommen von Antibiotika wurde dieses Problem nicht speziell behandelt. Es ist so natürlich, dass Bakterien wie andere Lebewesen versuchten, sich an ungünstige Umweltbedingungen anzupassen, und zwar auf ihre eigene Weise.

Das Problem der Resistenz pathogener Bakterien rief sich bei Erscheinen der ersten Antibiotika in Erinnerung. Aber dann war die Frage nicht so wichtig. Zu der Zeit, unter der Leitung aktiv die Entwicklung der verschiedenen Gruppen von Antibiotika, die in gewisser Weise durch ungünstige politische Situation in der Welt, Krieg waren, als Soldaten von Wunden und Sepsis gerade gestorben, weil sie nicht wirksame Hilfe wegen des Mangels an Medikamenten zur Verfügung stellen könnten. Nur diese Medikamente gab es noch nicht.

Die größte Zahl der Forschung wurde in 50 bis 60 Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts durchgeführt, und in den nächsten zwei Jahrzehnten führte ihre Verbesserung. Fortschritte in diesem Bereich noch nicht beendet, aber da die Entwicklung der 80 in Bezug auf antibakterielle Mittel waren deutlich geringer. Blame ob zu hohen Kosten auf dem Unternehmen (Entwicklung und Produktion ein neuen Produkts in unserer Zeit kommt schon an die Grenze in dem US $ 800 Millionen) oder einfach Mangel an neuen Ideen für „militant“ Wirkstoff für innovative Arzneimittel, aber im Zusammenhang mit dem Problem der Antibiotikaresistenz über zu einem neuen beängstigenden Level.

Bei der Entwicklung vielversprechender AMPs und der Schaffung neuer Gruppen solcher Medikamente hofften Wissenschaftler, mehrere Arten bakterieller Infektionen zu bekämpfen. Aber alles war nicht so einfach "dank" der Antibiotikaresistenz, die sich in einzelnen Bakterienstämmen recht schnell entwickelt. Die Begeisterung trocknet allmählich aus, aber das Problem bleibt lange ungelöst.

Es bleibt unklar, wie Mikroorganismen Resistenz gegen Medikamente entwickeln können, die sie theoretisch töten sollten? Hier ist es notwendig zu verstehen, dass das "Töten" von Bakterien nur auftritt, wenn das Medikament für seinen beabsichtigten Zweck verwendet wird. Und was haben wir wirklich?

Ursachen für Antibiotikaresistenz

Hier kommen wir zu der Hauptfrage, wer ist dafür verantwortlich, dass Bakterien nicht sterben, wenn antibakterielle Mittel ihnen ausgesetzt sind, aber sie sind direkt degeneriert und erlangen neue Eigenschaften, die weit davon entfernt sind, der Menschheit zu helfen? Was provoziert solche Veränderungen bei Mikroorganismen, die die Ursache für viele Krankheiten sind, mit denen die Menschheit seit mehr als einem Jahrzehnt zu kämpfen hat?

Es ist klar, dass der wahre Grund für die Entwicklung von Antibiotikaresistenz die Fähigkeit von lebenden Organismen ist, unter verschiedenen Bedingungen zu überleben und sich auf unterschiedliche Weise an sie anzupassen. Aber die Fähigkeit, ein tödliches Projektil angesichts eines Antibiotikums auszuweichen, das theoretisch den Tod zu ihnen bringen sollte, tun die Bakterien nicht. Wie kommt es also, dass sie nicht nur überleben, sondern sich auch mit der Verbesserung der pharmazeutischen Technologien verbessern?

Es sollte verstanden werden, dass, wenn es ein Problem gibt (in unserem Fall die Entwicklung von Antibiotikaresistenz in pathogenen Mikroorganismen), dann gibt es provozierende Faktoren, die Bedingungen dafür schaffen. Gerade in dieser Angelegenheit versuchen wir jetzt zu verstehen.

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Faktoren der Entwicklung von Antibiotikaresistenz

Wenn eine Person mit Beschwerden über ihre Gesundheit zu einem Arzt kommt, erwartet er qualifizierte Hilfe von einem Spezialisten. Wenn es sich um eine Infektion der Atemwege oder andere bakterielle Infektionen handelt, ist die Aufgabe des Arztes, ein wirksames Antibiotikum zu verschreiben, das die Krankheit nicht fortschreiten lässt, und die dafür notwendige Dosierung zu bestimmen.

Die Wahl der Medikamente beim Arzt ist groß genug, aber wie genau bestimmen Sie die Droge, die wirklich hilft, mit der Infektion fertig zu werden? Auf der einen Seite für gerechtfertigte Verschreibung von Antibiotika müssen die Art des Erregers, um herauszufinden, starten, nach dem Kausalbegriff des Mittel der Wahl, die die am besten geeigneten angesehen wird. Auf der anderen Seite kann dies bis zu 3 oder mehr Tage dauern, während die wichtigste Bedingung für eine erfolgreiche Heilung als rechtzeitige Therapie in den frühen Stadien der Krankheit betrachtet wird.

Der Arzt hat nach der Diagnose nichts mehr zu tun, um in den ersten Tagen willkürlich zu handeln, um die Krankheit irgendwie zu bremsen und zu verhindern, dass sie sich auf andere Organe ausbreitet (ein empirischer Ansatz). Bei der Wahl einer ambulanten Behandlung geht der Behandler von der Annahme aus, dass bestimmte Bakterien der Erreger einer bestimmten Krankheit sein können. Dies ist der Grund für die erste Wahl des Medikaments. Der Zweck kann in Abhängigkeit von den Ergebnissen des Assays für das Pathogen variieren.

Und es ist gut, wenn der Termin des Arztes durch die Ergebnisse der Tests bestätigt wird. Sonst wird nicht nur die Zeit verloren gehen. Die Sache ist, dass für die erfolgreiche Behandlung eine weitere notwendige Bedingung - die vollständige Desaktivierung (in der medizinischen Terminologie gibt es den Begriff "Bestrahlungen") der pathogenen Mikroorganismen. Geschieht das nicht, werden die überlebenden Mikroben einfach "krank" und sie entwickeln eine Art Immunität gegen den Wirkstoff der antimikrobiellen Substanz, die ihre "Krankheit" verursacht hat. Dies ist ebenso selbstverständlich wie die Produktion von Antikörpern im menschlichen Körper.

Es stellt sich heraus, dass, wenn das Antibiotikum falsch oder unwirksam aufgenommen wird, das Dosierungs- und Aufnahme-Regime sich entwickeln wird, können pathogene Mikroorganismen nicht absterben, sondern vorher uncharakteristische Möglichkeiten verändern oder erwerben. Züchtung bilden solche Bakterien ganze Populationen von Stämmen, die gegen Antibiotika einer bestimmten Gruppe resistent sind, d.h. Antibiotika-resistente Bakterien.

Ein weiterer Faktor, der die Anfälligkeit pathogener Mikroorganismen gegenüber antibakteriellen Arzneimitteln negativ beeinflusst, ist die Verwendung von AMP in der Tierhaltung und Veterinärmedizin. Der Einsatz von Antibiotika in diesen Bereichen ist nicht immer gerechtfertigt. Darüber hinaus wird die Definition des Erregers der Krankheit in den meisten Fällen nicht oder mit Verzögerung durchgeführt, weil Antibiotika hauptsächlich Tiere behandelt werden, die sich in einem ziemlich ernsten Zustand befinden, wenn alles nach Zeit entschieden wird und das Warten auf die Ergebnisse der Analyse nicht möglich ist. Und im Tierarzt hat der Tierarzt nicht immer eine solche Chance, also handelt er "blind".

Aber es wäre nichts, nur gibt es ein anderes großes Problem - die menschliche Mentalität, wenn jeder ein Arzt für sich ist. Darüber hinaus verschlimmern die Entwicklung der Informationstechnologie und die Möglichkeit, die meisten Antibiotika ohne ärztliche Verschreibung zu kaufen, dieses Problem. Und wenn wir berücksichtigen, dass wir mehr als nur unqualifizierte autodidaktische Ärzte haben, als diejenigen, die streng die Anweisungen und Empfehlungen des Arztes befolgen, erlangt das Problem eine globale Dimension.

In unserem Land verschärft sich die Situation dadurch, dass die meisten Menschen finanziell bankrott bleiben. Sie haben keine Möglichkeit, effektive, aber teure Medikamente einer neuen Generation zu kaufen. In diesem Fall ersetzen sie die Ernennung eines Arztes durch billigere alte Analoga oder Drogen, die der beste Freund oder allwissende Freund empfohlen hat.

"Es hat mir geholfen und wird dir helfen!" - kannst du damit argumentieren, wenn die Worte von den Lippen eines Nachbarn klingen, der die reiche Lebenserfahrung gemeistert hat, der den Krieg bestanden hat? Und nur wenige Menschen denken, dass sich dank solch belesener und vertrauenswürdiger, krankheitserregender Mikroorganismen lange Zeit unter der Wirkung von Medikamenten, die in früheren Zeiten empfohlen wurden, entwickelt haben. Und was dem Großvater vor 50 Jahren geholfen hat, könnte sich in unserer Zeit als unwirksam erweisen.

Und was können wir über die Werbung und das unerklärliche Verlangen einiger Leute sagen, Innovationen an sich selbst auszuprobieren, sobald sich die symptomgerechte Krankheit herausstellt. Und warum all diese Ärzte, wenn es solche wunderbaren Drogen gibt, von denen wir in Zeitungen, Fernsehbildschirmen und Internetseiten erfahren. Nur der Text über Selbstmedikation ist schon so langweilig geworden, dass nur wenige darauf achten. Und sehr eitel!

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Mechanismen der Antibiotikaresistenz

In jüngster Zeit ist die Antibiotikaresistenz das Problem Nummer eins in der pharmakologischen Industrie geworden, die antimikrobielle Wirkstoffe entwickelt. Die Sache ist, dass es in fast allen bekannten Arten von Bakterien inhärent ist, so dass Antibiotika-Therapie weniger wirksam wird. Solche gängigen Krankheitserreger wie Staphylokokken, Escherichia coli und Pseudomonas aeruginosa, die Proteine haben resistente Stämme, die häufiger vorkommen als ihre Vorfahren Antibiotika ausgesetzt.

Die Resistenz gegen verschiedene Gruppen von Antibiotika und sogar gegen einzelne Medikamente entwickelt sich auf verschiedene Arten. Die gute altes Penicillin und Tetracycline, sowie eine neue Entwicklung in Form von Cephalosporinen und Aminoglykoside sind durch eine langsame Entwicklung von Antibiotika-Resistenzen, parallel zu diesen Abnahmen und ihre therapeutischen Wirkung aus. Was man über solche Medikamente nicht sagen kann, deren aktive Substanz Streptomycin, Erythromycin, Rifampicin und Lincomycin ist. Der Widerstand gegen diese Präparate entwickelt sich schnell, in deren Zusammenhang die Bestimmung noch im Verlauf der Behandlung geändert werden muss, ohne auf seine Beendigung zu warten. Das gleiche gilt für die Herstellung von Oleandomycin und Fusidin.

All dies gibt Anlass zu der Annahme, dass die Mechanismen der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen gegenüber verschiedenen Drogen signifikant unterschiedlich sind. Versuchen wir zu verstehen, welche Eigenschaften von Bakterien (natürlich oder erworben) es Antibiotika nicht erlauben, ihre Bestrahlung zu erzeugen, wie ursprünglich geplant.

So starten Sie die Tatsache, dass der Widerstand in Bakterien zu definieren, können natürlich (Schutzfunktion, gewährt es ursprünglich war) und erworben, die wir oben besprochen. Bis jetzt sprechen wir in erster Linie über die wahre Antibiotikaresistenz, mit den Merkmalen des Mikroorganismus zugeordnet, anstatt die falsche Auswahl oder Ernennung des Medikaments (in diesem Fall sprechen wir über falsche Antibiotika-Resistenz).

Jedes Lebewesen, einschließlich der einfachsten, hat seine eigene einzigartige Struktur und einige Eigenschaften, die es erlauben zu überleben. All dies wird genetisch festgelegt und von Generation zu Generation weitergegeben. Die natürliche Resistenz gegenüber bestimmten Wirkstoffen von Antibiotika ist ebenfalls genetisch festgelegt. Und in verschiedenen Arten von Bakterien ist die Resistenz gegen eine bestimmte Art von Drogen gerichtet, weshalb die Entwicklung von verschiedenen Gruppen von Antibiotika, die eine bestimmte Art von Bakterien beeinflussen, verbunden ist.

Faktoren, die natürlichen Widerstand verursachen, können unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann die Struktur der Proteinmembran eines Mikroorganismus so sein, dass ein Antibiotikum dies nicht bewältigen kann. Aber Antibiotika können nur von einem Proteinmolekül beeinflusst werden, zerstören es und verursachen den Tod eines Mikroorganismus. Die Entwicklung wirksamer Antibiotika erfordert die Berücksichtigung der Struktur der Proteine von Bakterien, gegen die die Wirkung des Arzneimittels gerichtet ist.

Zum Beispiel ist die Antibiotikaresistenz von Staphylokokken gegenüber Aminoglycosiden dadurch bedingt, dass diese die mikrobielle Membran nicht durchdringen können.

Die gesamte Oberfläche der Mikrobe ist mit Rezeptoren bedeckt, von denen bestimmte Typen mit AMP assoziiert sind. Eine geringe Anzahl geeigneter Rezeptoren oder deren vollständige Abwesenheit führen dazu, dass keine Bindung vorliegt und somit die antibakterielle Wirkung fehlt.

Unter anderen Rezeptoren gibt es auch solche, die für das Antibiotikum als eine Art Leuchtfeuer dienen, das den Ort der Bakterien signalisiert. Das Fehlen solcher Rezeptoren ermöglicht es dem Mikroorganismus, sich vor der Gefahr in Form von AMP zu verstecken, was eine Art Verkleidung darstellt.

Einige Mikroorganismen haben eine natürliche Fähigkeit, AMP aktiv aus der Zelle abzuziehen. Diese Fähigkeit wird Effluksom genannt und charakterisiert die Resistenz von Pseudomonas aeruginosa gegen Carbapeneme.

Biochemischer Mechanismus der Antibiotikaresistenz

Zusätzlich zu den oben aufgeführten natürlichen Mechanismen der Entwicklung der Antibiotikaresistenz gibt es eine weitere, die nicht mit der Struktur der Bakterienzelle, sondern mit ihrer Funktion zusammenhängt.

Dadurch, dass im Körper von Bakterien Enzyme erzeugt werden können, die sich negativ auf die Moleküle des Wirkstoffes AMP auswirken können und dessen Wirksamkeit verringern. Bakterien, die mit einem solchen Antibiotikum interagieren, leiden ebenfalls, ihre Wirkung ist merklich geschwächt, was das Erscheinungsbild einer heilenden Infektion verursacht. Dennoch bleibt der Patient nach der sogenannten "Genesung" noch einige Zeit Träger einer bakteriellen Infektion.

In diesem Fall handelt es sich um eine Modifikation des Antibiotikums, wodurch es gegenüber diesem Bakterientyp inaktiv wird. Enzyme, die von verschiedenen Arten von Bakterien produziert werden, können sich unterscheiden. Staphylococcus ist durch die Synthese von Beta-Lactamase gekennzeichnet, die den Bruch des Lact-Rings von Antibiotika der Penicillin-Reihe provoziert. Die Entwicklung von Acetyltransferase kann die Resistenz gegenüber Chloramphenicol gramnegativen Bakterien usw. Erklären.

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Erworbene Antibiotikaresistenz

Bakterien sind, wie andere Organismen, der Evolution nicht fremd. Als Reaktion auf "militärische" Aktionen gegen sie können Mikroorganismen ihre Struktur verändern oder beginnen, so viel von einer Enzymsubstanz zu synthetisieren, dass sie nicht nur die Wirksamkeit des Medikaments reduzieren, sondern es auch vollständig zerstören kann. Zum Beispiel macht die aktive Produktion von Alanin-Transferase "Cycloserine" unwirksam gegen Bakterien, die es in großen Mengen produzieren.

Antibiotikaresistenz kann sich auch aufgrund einer Veränderung der Zellstruktur des Proteins, das auch sein Rezeptor ist, an den AMP binden sollte, entwickeln. Ie. Diese Art von Protein kann im bakteriellen Chromosom fehlen oder seine Eigenschaften ändern, wodurch die Verbindung zwischen dem Bakterium und dem Antibiotikum unmöglich wird. Zum Beispiel verursacht der Verlust oder die Modifikation eines Penicillin-bindenden Proteins eine Unempfindlichkeit gegen Penicilline und Cephalosporine.

Infolge der Entwicklung und Aktivierung von Schutzfunktionen in Bakterien, die zuvor für die destruktive Wirkung einer bestimmten Art von Antibiotika anfällig waren, ändert sich die Durchlässigkeit der Zellmembran. Dies kann durch Reduzieren der Kanäle erfolgen, durch die die AMP-Wirkstoffe in die Zelle eindringen können. Es sind diese Eigenschaften aufgrund der Unempfindlichkeit von Streptokokken gegenüber Beta-Lactam-Antibiotika.

Antibiotika können den Zellstoffwechsel von Bakterien beeinflussen. Als Antwort darauf haben einige Mikroorganismen gelernt, auf chemische Reaktionen zu verzichten, die durch das Antibiotikum beeinflusst werden, das auch ein separater Mechanismus für die Entwicklung von Antibiotikaresistenzen ist, der eine ständige Überwachung erfordert.

Manchmal gehen Bakterien zu einem bestimmten Trick. Indem sie sich zu einer dichten Substanz zusammenschließen, werden sie in sogenannten Biofilmen zusammengeschlossen. Innerhalb der Gemeinschaft sind sie weniger empfindlich gegenüber Antibiotika und können Dosierungen tolerieren, die für ein einzelnes Bakterium töten, das außerhalb des "Kollektivs" lebt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, Mikroorganismen in Gruppen auf der Oberfläche eines halbflüssigen Mediums zu kombinieren. Auch nach der Zellteilung bleibt ein Teil der bakteriellen "Familie" innerhalb der "Gruppierung", die durch Antibiotika nicht beeinflusst werden kann.

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Gene für Antibiotikaresistenz

Es gibt Konzepte der genetischen und nicht-genetischen Arzneimittelresistenz. Bei letzterer handelt es sich um Bakterien mit inaktivem Stoffwechsel, die unter normalen Bedingungen nicht zur Vermehrung neigen. Solche Bakterien können eine Antibiotikaresistenz gegen bestimmte Arten von Drogen entwickeln, diese Fähigkeit wird jedoch nicht auf ihre Nachkommen übertragen, da sie nicht genetisch aufgenommen wird.

Dies ist charakteristisch für pathogene Mikroorganismen, die Tuberkulose verursachen. Eine Person kann sich viele Jahre lang infizieren und nicht an der Krankheit zweifeln, bis ihre Immunität aus irgendeinem Grund nicht versagt. Dies ist der Auslöser für die Vermehrung von Mykobakterien und das Fortschreiten der Krankheit. Aber die Tuberkulose wird immer mit den gleichen Medikamenten behandelt, die Bakteriennachkommen bleiben ihnen gegenüber empfindlich.

Gleiches gilt für den Proteinverlust in der Zellwand von Mikroorganismen. Denken Sie daran, wieder über Bakterien, die Penicillin empfindlich sind. Penicilline hemmen die Synthese des Proteins, das zum Aufbau der Zellmembran dient. Unter dem Einfluss von AMP-Penicillin-Reihen können Mikroorganismen die Zellwand verlieren, deren Baumaterial das Penicillin-bindende Protein ist. Solche Bakterien werden resistent gegen Penicilline und Cephalosporine, die jetzt nichts mehr zu kommunizieren haben. Dieses Phänomen ist vorübergehend, nicht mit der Mutation von Genen und der Übertragung des mutierten Gens durch Vererbung verbunden. Mit dem Auftreten der Zellwand, die für frühere Populationen charakteristisch ist, verschwindet die Antibiotikaresistenz in solchen Bakterien.

Die genetische Antibiotikaresistenz soll auftreten, wenn Veränderungen in den Zellen und Metabolismus in ihnen auf der Genebene auftreten. Mutationen von Genen können Veränderungen in der Struktur der Zellmembran verursachen, die Produktion von Enzymen provozieren, die Bakterien vor Antibiotika schützen, und auch die Anzahl und Eigenschaften der Rezeptoren der Bakterienzelle verändern.

Es gibt 2 Arten der Entwicklung von Ereignissen: chromosomal und extrachromosomal. Wenn eine Genmutation auf dem Teil des Chromosoms auftritt, der für die Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika verantwortlich ist, sprechen sie von einer Resistenz gegen chromosomale Antibiotika. Eine solche Mutation tritt an sich äußerst selten auf, meist verursacht sie die Wirkung von Drogen, aber auch nicht immer. Es ist sehr schwierig, diesen Prozess zu kontrollieren.

Chromosomale Mutationen können von Generation zu Generation übertragen werden und bilden allmählich bestimmte Stämme (Varietäten) von Bakterien, die gegen das eine oder andere Antibiotikum resistent sind.

Täter extrachromosomaler Resistenz gegen Antibiotika sind genetische Elemente, die außerhalb der Chromosomen existieren und Plasmide genannt werden. Diese Elemente enthalten die Gene, die für die Produktion von Enzymen und die Permeabilität der Bakterienwand verantwortlich sind.

Antibiotikaresistenz ist meistens das Ergebnis eines horizontalen Gentransfers, wenn einige Bakterien Gene an andere übertragen, die nicht deren Nachkommen sind. Im Genom des Erregers können jedoch manchmal nicht zusammenhängende Punktmutationen beobachtet werden (Größe 1 in 108 für einen Kopiervorgang der DNA der Mutterzelle, der bei der Replikation von Chromosomen beobachtet wird).

So haben Wissenschaftler aus China im Herbst 2015 das Gen MCR-1 beschrieben, das im Darm von Schweinen und Schweinen gefunden wird. Ein Merkmal dieses Gens ist die Möglichkeit seiner Übertragung auf andere Organismen. Nach einiger Zeit wurde das gleiche Gen nicht nur in China, sondern auch in anderen Ländern (USA, England, Malaysia, europäische Länder) gefunden.

Die Antibiotika-Resistenzgene sind in der Lage, die Produktion von Enzymen zu stimulieren, die zuvor nicht im Körper von Bakterien produziert wurden. Zum Beispiel das Enzym NDM-1 (Metall-Beta-Lactamase 1), das 2008 in Bakterien Klebsiella pneumoniae gefunden wurde. Zuerst wurde es in Bakterien aus Indien gefunden. In den folgenden Jahren wurde jedoch in anderen Ländern (Großbritannien, Pakistan, USA, Japan, Kanada) ein Enzym nachgewiesen, das eine Antibiotikaresistenz gegen die meisten AMP-Bakterien bietet.

Pathogene Mikroorganismen können gegen bestimmte Arzneimittel oder Gruppen von Antibiotika sowie gegen verschiedene Gruppen von Arzneimitteln resistent sein. Es gibt so etwas wie kreuz-antibiotische Resistenz, wenn Mikroorganismen gegen Medikamente mit einer ähnlichen chemischen Struktur oder einem ähnlichen Wirkungsmechanismus gegen Bakterien unempfindlich werden.

Antibiotikaresistenz von Staphylokokken

Staphylokokken-Infektion gilt als eine der am häufigsten von der Gemeinschaft erworbenen Infektionen. Aber selbst in einem Krankenhaus auf den Oberflächen verschiedener Objekte können etwa 45 verschiedene Stämme von Staphylokokken nachgewiesen werden. Dies deutet darauf hin, dass der Kampf gegen diese Infektion fast die oberste Priorität von Gesundheitspersonal ist.

Die Schwierigkeit dieser Aufgabe besteht darin, dass die meisten Stämme der meisten pathogenen Staphylokokken Staphylococcus epidermidis und Staphylococcus aureus auf viele Arten von Antibiotika resistent sind. Und die Anzahl solcher Stämme wächst jedes Jahr.

Die Fähigkeit von Staphylokokken zu mehreren genetischen Mutationen, abhängig von den Habitatbedingungen, macht sie praktisch unverwundbar. Mutationen werden auf Nachkommen übertragen und in kurzer Zeit sind ganze Generationen von Infektionserregern gegen antimikrobielle Präparate der Gattung Staphylokokken resistent.

Das größte Problem - es Methicillin-resistente Stämme, die resistent sind nicht nur für Beta-Laktam-Antibiotika (β-Lactam-Antibiotika: bestimmte Untergruppen von Penicilline, Cephalosporine, Carbapeneme und Monobactame), sondern auch andere Arten von ILA: Tetrazykline, Makrolide, lincosamides, Aminoglykoside, Fluorchinolone, Chloramphenicol.

Lange Zeit konnte die Infektion nur mit Hilfe von Glycopeptiden zerstört werden. Gegenwärtig wird das Problem der Antibiotikaresistenz solcher Stämme von Staphylococcus durch eine neue Art von AMP - Oxazolidinonen gelöst, deren heller Vertreter Linezolid ist.

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Methoden zur Bestimmung der Antibiotikaresistenz

Bei der Herstellung neuer antibakterieller Medikamente ist es sehr wichtig, ihre Eigenschaften klar zu definieren: wie sie funktionieren und welche Bakterien wirksam sind. Dies kann nur durch Laborforschung festgestellt werden.

Die Analyse auf Antibiotikaresistenz kann mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden, von denen die populärsten sind:

  • Disc-Methode oder Diffusion von AMP in Agar nach Kirby-Bayer
  • Methode der seriellen Verdünnungen
  • Genetische Identifizierung von Mutationen, die Arzneimittelresistenz verursachen.

Die erste Methode wird aufgrund der Billigkeit und Einfachheit der Ausführung als am häufigsten angesehen. Die Essenz der Methode der Scheiben besteht darin, dass die Bakterienstämme, die als Ergebnis der Forschung isoliert wurden, in ein Nährmedium mit ausreichender Dichte gegeben und mit imprägnierter AMP-Lösung mit Papierscheiben bedeckt werden. Die Konzentration des Antibiotikums auf den Scheiben ist unterschiedlich, und wenn der Wirkstoff in das bakterielle Medium diffundiert, kann ein Konzentrationsgradient beobachtet werden. Durch die Größe der Zone des Nichtwachstums von Mikroorganismen kann man die Aktivität der Zubereitung beurteilen und die wirksame Dosierung berechnen.

Eine Variante der Scheibenmethode ist der E-Test. In diesem Fall werden anstelle von Scheiben polymere Platten verwendet, auf denen eine bestimmte Konzentration von Antibiotikum aufgebracht wird.

Die Nachteile dieser Methoden sind die Ungenauigkeit der Berechnungen, die mit der Abhängigkeit des Konzentrationsgradienten von verschiedenen Bedingungen (Dichte des Mediums, Temperatur, Säuregehalt, Calcium- und Magnesiumgehalt usw.) verbunden sind.

Die Methode der seriellen Verdünnungen basiert auf der Schaffung mehrerer Varianten eines flüssigen oder dichten Mediums, das unterschiedliche Konzentrationen des Testpräparats enthält. Jede der Varianten ist mit einer bestimmten Menge des untersuchten Bakterienmaterials besiedelt. Am Ende der Inkubationszeit wird das Wachstum von Bakterien oder deren Abwesenheit geschätzt. Mit dieser Methode können Sie die minimale effektive Dosis des Medikaments bestimmen.

Das Verfahren kann vereinfacht werden, indem als Probe nur 2 Medien genommen werden, deren Konzentration so nahe wie möglich an dem für die Inaktivierung von Bakterien erforderlichen Minimum liegt.

Die serielle Verdünnungsmethode gilt zu Recht als der Goldstandard zur Bestimmung der Antibiotikaresistenz. Aufgrund der hohen Kosten und des hohen Arbeitsaufwandes ist es jedoch nicht immer in der häuslichen Pharmakologie anwendbar.

Verfahren zum Nachweis von Mutationen liefern Informationen über das Vorhandensein eines bestimmten Stamm von Bakterien mutierten Gene tragen zur Entwicklung von Antibiotika-Resistenz auf bestimmte Medikamente zu identifizieren, und deshalb entstehen Situationen basierte Ähnlichkeits phänotypische Manifestationen systematisieren.

Diese Methode zeichnet sich durch die hohen Kosten von Testsystemen für ihre Implementierung aus, ihr Wert für die Vorhersage genetischer Mutationen in Bakterien ist jedoch unbestreitbar.

Unabhängig davon, wie effektiv die oben genannten Methoden der Antibiotikaresistenz-Prüfung sind, können sie das Bild, das sich im lebenden Körper entfaltet, nicht vollständig widerspiegeln. Und wenn wir auch den Moment berücksichtigen, in dem der Organismus jeder Person individuell ist, können die Prozesse der Verteilung und des Metabolismus von Medikamenten in ihm anders stattfinden, das experimentelle Bild ist sehr weit vom Realen entfernt.

Wege zur Überwindung der Antibiotikaresistenz

Egal, wie gut dieses oder jenes Medikament ist, aber mit der Einstellung zur Behandlung, die wir haben, kann man nicht ausschließen, dass sich irgendwann die Empfindlichkeit von pathogenen Mikroorganismen ändern kann. Die Schaffung neuer Medikamente mit den gleichen Wirkstoffen löst auch nicht das Problem der Antibiotikaresistenz. Und für neue Generationen von Drogen schwächt sich die Empfindlichkeit von Mikroorganismen mit häufigen ungerechtfertigten oder falschen Verabreichungen allmählich ab.

Ein Durchbruch in dieser Hinsicht ist die Erfindung von kombinierten Präparaten, die als geschützt bezeichnet werden. Ihre Verwendung ist gerechtfertigt für Bakterien, die zerstörende Enzyme für gewöhnliche Antibiotika produzieren. Der Schutz populär durch die Einbeziehung des neuen Medikaments spezieller Mittel hergestellt Antibiotika (z.B. Enzyminhibitoren, gefährlich für einen bestimmten Typ ILA) sind beschnittene Produktion dieser Enzyme Bakterien und Eliminierung des Arzneimittels aus der Zelle über eine Membranpumpe verhindert.

Als Inhibitoren von Beta-Lactamasen ist es üblich, Clavulansäure oder Sulbactam zu verwenden. Sie werden in Beta-Lactam-Antibiotika hinzugefügt, was die Wirksamkeit der letzteren erhöht.

Derzeit ist die Entwicklung von Medikamenten, die nicht nur die einzelnen Bakterien beeinflussen können, sondern auch diejenigen, die in Gruppen zusammengefasst haben. Die Bekämpfung von Bakterien im Biofilm kann erst nach deren Zerstörung und der Freisetzung von zuvor durch chemische Signale miteinander verknüpften Organismen erfolgen. Im Hinblick auf die Möglichkeit der Zerstörung von Biofilm erwägen Wissenschaftler eine solche Form von Arzneimitteln wie Bakteriophagen.

Der Kampf gegen andere bakterielle "Gruppierungen" wird geführt, indem sie in ein flüssiges Medium übertragen werden, wo Mikroorganismen getrennt zu existieren beginnen, und jetzt können sie mit herkömmlichen Drogen bekämpft werden.

Angesichts des Phänomens der Resistenz bei der medikamentösen Behandlung lösen die Ärzte das Problem der Verschreibung verschiedener Medikamente, die gegen die isolierten Bakterien wirksam sind, jedoch mit unterschiedlichen Wirkungsmechanismen auf der pathogenen Mikroflora. Zum Beispiel verwenden Sie gleichzeitig Medikamente mit bakterizider und bakteriostatischer Wirkung oder ersetzen Sie ein Medikament durch ein anderes, aus einer anderen Gruppe.

Prävention von Antibiotikaresistenzen

Das Hauptziel der Antibiotika-Therapie ist die vollständige Zerstörung der Bevölkerung von pathogenen Bakterien im Körper. Diese Aufgabe kann nur durch die Ernennung von wirksamen antimikrobiellen Mitteln gelöst werden.

Die Wirksamkeit wird nach ihrem Wirkungsspektrum bestimmt wird (ob in diesem Bereich identifiziert Pathogen enthalten) -Funktionen antibiotische Resistenzmechanismen zu überwinden, optimal gewählte Dosierungsschema, bei denen die Zerstörung der pathogenen Mikroflora ist. Darüber hinaus sollte bei der Verschreibung eines Arzneimittels die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung von Nebenwirkungen und die Verfügbarkeit der Behandlung für jeden einzelnen Patienten in Betracht gezogen werden.

Mit einem empirischen Ansatz zur Therapie bakterieller Infektionen können nicht alle diese Punkte berücksichtigt werden. Es erfordert eine hohe Professionalität des Arztes und ständige Überwachung von Informationen über Infektionen und wirksame Medikamente, um sie zu bekämpfen, so dass die Ernennung nicht ungerechtfertigt war und nicht zur Entwicklung von Antibiotikaresistenz führte.

Die Schaffung von Hightech-medizinischen Zentren ermöglicht es, eine etiotrope Behandlung durchzuführen, wenn der Erreger in einer kürzeren Zeit zuerst nachgewiesen wird, und dann wird ein wirksames Medikament verabreicht.

Die Prävention der Antibiotikaresistenz kann auch als Kontrolle der Verschreibung angesehen werden. Zum Beispiel ist in ARVI die Ernennung von Antibiotika nicht gerechtfertigt, aber es trägt zur Entwicklung von Antibiotikaresistenz von Mikroorganismen bei, die sich vorläufig in einem "schlafenden" Zustand befinden. Die Tatsache, dass Antibiotika eine Schwächung der Immunität hervorrufen können, die wiederum die Reproduktion einer bakteriellen Infektion verursacht, die innerhalb des Körpers vergraben ist oder von außen in sie gelangt ist.

Es ist sehr wichtig, dass die verschriebenen Medikamente das Ziel erreichen, das erreicht werden soll. Selbst ein Medikament, das für prophylaktische Zwecke verschrieben wird, sollte alle Eigenschaften haben, die notwendig sind, um die pathogene Mikroflora zu zerstören. Die willkürliche Wahl des Arzneimittels kann nicht nur nicht die erwartete Wirkung ergeben, sondern auch die Situation verschlimmern, indem Resistenz gegen die Herstellung einer bestimmten Art von Bakterien entwickelt wird.

Besondere Aufmerksamkeit sollte der Dosierung geschenkt werden. Kleine Dosen, unwirksam gegen Infektionen, führen wiederum zur Bildung von Antibiotikaresistenzen bei Krankheitserregern. Aber es gibt auch keine Notwendigkeit, es zu übertreiben, denn mit Antibiotika-Therapie ist die Wahrscheinlichkeit, toxische Wirkungen und anaphylaktische Reaktionen zu entwickeln, die für das Leben des Patienten gefährlich sind, groß. Vor allem, wenn die Behandlung ambulant durchgeführt wird und das medizinische Personal keine Kontrolle hat.

Durch die Medien ist es notwendig, den Menschen die Gefahr der Selbstmedikation mit Antibiotika sowie unbehandelter Behandlung zu vermitteln, wenn Bakterien nicht absterben, sondern nur mit dem entwickelten Mechanismus der Antibiotikaresistenz weniger aktiv werden. Der gleiche Effekt wird auch durch billige, nicht lizenzierte Medikamente erreicht, die illegale Pharmaunternehmen als Haushaltsgegenstücke bereits existierender Drogen positionieren.

Eine hochwirksame Maßnahme zur Vorbeugung von Antibiotikaresistenzen ist die kontinuierliche Überwachung bestehender Infektionserreger und die Entwicklung von Antibiotikaresistenz in ihnen nicht nur auf der Ebene einer Region oder Region, sondern auch auf nationaler Ebene (und sogar der ganzen Welt). Ach, das muss nur träumen.

In der Ukraine existiert das System der Infektionskontrolle als solches nicht. Es wurden nur bestimmte Bestimmungen angenommen, von denen eine (noch im Jahr 2007!) In Bezug auf Geburtshilfe-Krankenhäuser die Einführung verschiedener Methoden zur Überwachung von nosokomialen Infektionen beinhaltet. Aber alles basiert wieder auf Finanzen, und am Boden werden solche Studien meistens nicht durchgeführt, ganz zu schweigen von Ärzten anderer Zweige der Medizin.

In der Russischen Föderation wurde das Problem der Antibiotikaresistenz mit größerer Verantwortung behandelt, und der Beweis ist das Projekt "Karte der antimikrobiellen Resistenz Russlands". Die Forschung in diesem Bereich, die Sammlung von Informationen und deren Systematisierung für die Antibiotika-Karteninhalte solche großen Organisationen wie das Forschungsinstitut für Antimicrobial Chemotherapy, interregionalen Assoziation für Mikrobiologie und Antimicrobial Chemotherapy, sowie wissenschaftliche und methodische Antibiotikaresistenz Überwachungszentrum beteiligt gesetzt auf Initiative des Bundesamtes für Gesundheitswesen bis und soziale Entwicklung.

Die im Rahmen des Projekts bereitgestellten Informationen werden ständig aktualisiert und stehen allen Benutzern zur Verfügung, die Informationen über Antibiotikaresistenz und wirksame Behandlung von Infektionskrankheiten benötigen.

Wie relevant das Problem der Verringerung der Empfindlichkeit pathogener Mikroorganismen und die Lösung dieses Problems heute ist, wird allmählich deutlich. Dies ist jedoch bereits der erste Schritt zur wirksamen Bekämpfung eines Problems, das als "Antibiotikaresistenz" bezeichnet wird. Und dieser Schritt ist extrem wichtig.


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