Устойчивость микробов к химиопрепаратам
Основные механизмы резистентности микроорганизмов к действию антибактериальных средств включают способность к синтезу ферментов, инактивирующих препарат, и модификацию бактериальных структур, с которыми взаимодействует препарат.
Выделяют два основных механизма приобретенной резистентности: 1) обусловлен мутациями, 2) генетически детерминированной устойчивостью, часто обусловленный плазмидами.
Резистентность, опосредованная негенетическими факторами, может быть связана как со снижением общего числа клеточных лигандов, взаимодействующих с препаратом, так и со снижением метаболической активности бактериальной клетки.
Генетическая устойчивость может кодироваться в хромосомном аппарате бактерий либо опосредоваться плазмидами.
Плазмиды резистентности – обычно внехромосомные молекулы ДНК (эписомы). Они кодируют синтез ферментов, обуславливающих инактивацию или модификацию лекарственных препаратов (β-лактамазы, инактивирующие пенициллины и цефалоспорины, ацетилтрансферазы, нарушающие структуру хлорамфеникола), а также опосредующих быструю элиминацию препарата (например тетрациклина) из клетки.
Плазмиды грам– бактерий, определяющих резистентность к одному или нескольким препаратам одновременно, а также к ионам тяжелых металлов, обозначают как R-факторы (от англ. resistance – устойчивость).
Плазмиды могут передаваться другим бактериям посредством конъюгации или трансдукции и вызывать состояние эпидемической резистентности.
Резистентность, опосредованная хромосомным аппаратом обычна связана с мутациями в локусе гена, кодирующего чувствительность к лекарственному препарату. Частота спонтанных мутаций незначительна (от 10-7 до 10-12). На фоне применения антибактериальных средств часто имеет место естественная селекция штаммов, способствующая выживанию и последующему доминированию популяции бактерий с хромосомной резистентностью.
Методы определения чувствительности бактерий к антимикробным препаратам
Существует несколько стандартных тестов: 1)Диффузионный метод, 2)метод серийных разведений в жидких средах, 3) метод серийных разведений в плотных средах, 4) Е-тест.
Диффузионный метод менее чувствительный, но чаще применяется на практике. Исследуемая культура бактерий засевается газоном на плотную питательную среду (агар Мюллера-Хинтона) в чашке Петри с ровным дном. После подсушивания на агар накладывают диски с разными антибиотиками (метод Кибри-Бауэра) или делают лунки, куда вносят по 0,1 мл раствора исследуемого препарата. Через сутки инкубации в термостате при 37°С проводят измерения диаметра зоны подавления роста для каждого препарата. Размеры зон, полученных в опыте, сравнивают с величинами зон задержки роста, указанными в инструкциях, прилагаемых к дискам, после чего выделенные микроорганизмы относят к чувствительным, умеренно чувствительным или резистентным.
Метод серийных разведений в жидких средах позволяет установить минимальную ингибирующую концентрацию (МИК) и минимальную бактерицидную концентрацию (МБК) препарата для выделенного возбудителя. В качестве питательной среды обычно используют бульон Мюллера-Хинтона. В 8 пробирках с 1 мл бульона готовят серию двойных разведений препарата от 128 до 0,06 мкг/мл. Контролем служит пробирка, содержащая чистую питательную среду. В каждую пробирку вносят по 0,05 мл суспензии тест-культуры, содержащей 106 /мл микробных клеток. Пробирки инкубируют 18 час при 37°С. Результаты учитывают по изменению оптической плотности среды визуально или нефелометрически.
МИК соответствует наибольшему разведению препарата, тормозящему рост тест-культуры.
МБК определяется внесением в контрольные пробирки по 0,01 мл среды из каждой пробирки, содержащий препарат. После инкубации 18-20 ч. выявляют наименьшую дозу препарата, проявляющую бактерицидный эффект.
Установлено, что для проявления удовлетворительного терапевтического эффекта концентрация препарата в сыворотке должна в 2-4 раза превышать его минимальную ингибирующую концентрацию (МИК).
Метод серийных разведений в плотных средах во многом аналогичен предыдущему, но разведения антибиотика готовят в плотных средах.