Устойчивость ацинетобактеров (Acinetobacter) к внешним факторам

Уже упоминалось, что ацинетобактеры, будучи обитателями почвы или членами нормальной флоры человека, достаточно устойчивы к воздействию ряда неблагоприятных факторов. Они хорошо выдерживают высыхание; по этому признаку они близки скорее к золотистому стафилококку, нежели к условно-патогенным энтеробактериям. Так, средний срок выживания A. baumannii на поверхности стекла составляет 27 дней (от 21 до 33). Этот вид оказался более устойчивым к высыханию, чем

A.johnsonii, A.junii и A. Iwoffii, входящие в состав нормальной флоры кожи человека. Отмечено, что эти три вида реже участвуют во внутрибольничных вспышках по сравнению с A. baumannii. Последний же достаточно устойчив к дезинфектантам, в том числе к препаратам мышьяка и ртути — для его уничтожения требуются максимальные концентрации и экспозиции. Одной из причин такой устойчивости ацинетобактеров считают очень низкую проницаемость их клеточной стенки.

Устойчивости способствует образование ацинетобактерами биопленок — организованных сообществ бактерий одного или нескольких видов, прикрепленных к поверхностям различного происхождения. Образование ацинетобактерами биопленок происходит с участием пилей (см. ниже) и прочих поверхностных структур и функций. Так, при образовании биопленки на пластике некоторую роль играет поверхностный белок ОшрА — тот же, который участвует в прикреплении к альвеолярному эпителию. Образование биопленок способствует защите ацинетобактеров от действия антибиотиков. Биопленка, помимо бактерий, состоит из матрикса, который содержит белки, нуклеиновые кислоты, ионы и, в качестве основного компонента — полимер поли-β-(1-6)-N-ацетил-глюкозамин (PNAG по латинским наименованиям его частей).

Этот же полимер входит в состав биопленок, образуемых Staphylococcus aureus, S. epidermidis и E. coli и считается важнейшим фактором патогенности, так как защищает бактерии от воздействия врожденной иммунной защиты. Матрикс продуцируется самими бактериями в процессе формирования биопленки. Гены, ответственные за синтез PNAG, найдены у всех штаммов ацинетобактеров, образующих биопленки. Перенос этих генов другим микроорганизмам приводит к продукции ими полимера.

Как уже указывалось, биопленки образуются как на живых (слизистые оболочки, раны), так и неживых поверхностях — стеклянных, полимерных, тканевых и т.п. Именно благодаря формированию биопленок ацинетобактеры колонизируют внутренние поверхности катетеров, искусственных клапанов, дренажных трубок и др. инструментов, а также предметов ухода за больными.

Для выявления способности ацинетобактеров к образованию биопленок предложена плотная среда с конго красным.

Выдающимся свойством ацинетобактеров, особенно A. baumannii, является быстрое приобретение ими устойчивости практически к любым применяемым антибиотикам и другим антибактериальным препаратам, на чем следует остановиться более подробно.

Устойчивость к антибиотикам. Ацинетобактеры обладают природной хромосомной устойчивостью ко многим антибиотикам, однако на протяжении последних 20-30 лет замечено, что присущая им устойчивость значительно усилилась, т. е. минимальные ингибирующие концентрации (МИК) препаратов существенно возросли. Появилось также много штаммов, приобретших недавно устойчивость к препаратам, к которым они были природно чувствительны (эмерджентная устойчивость). Так, в США с 1986 по 2003 годы доля штаммов ацинетобактеров, устойчивых к амикацину, возросла с 5 до 20 %, к цефтазидиму — с 25 до 68 %, к имипенему — от 0 до 20 %, причем в 2004-2005 годах чувствительность к последнему из названных препаратов выявлена только у 60,2 % изолятов. В течение только одного года (2004) число штаммов, устойчивых к основным антибиотикам, увеличилось на 5-20%.

В настоящее время множественно резистентные (т. е устойчивые более чем к 2 антибиотикам из 8 — цефалоспоринов цефтазидиму или цефспиму, карбапенемам, ампициллину-сульбактаму, ципро- или левофлоксацину, гентамицину, тобрамицину или амикацину) или панрезистентные (то есть устойчивые ко всем перечисленным препаратам) внутрибольничные клоны A. baumannii распространены глобально. Это объясняют высокой пластичностью генетического аппарата ацинетобактеров, их генетической компетентностью, при условии постоянного селективного прессинга, связанного с нерациональным применением антибиотиков в больницах.

Наиболее обширные сведения по этому вопросу имеются в отношении A. baumannii (комплекса и/или отдельных его членов) — главного внутрибольничного патогена среди известных ацинетобактеров. Показано, что устойчивость к бета-лактамным антибиотикам (пенициллины, защищенные и нет, карбапенемы, цефалоспорины) обусловлена, по крайней мере, четырьмя факторами:
• β-лактамазами (включая металло-β-лактамазы),
• изменением поверхностных белков клетки — поринов,
• усилением эффлюкса (efflux, англ., — выброс, отток) препарата из клетки,
• изменением пенициллиносвязывающих белков.

Бета-лактамазы — ферменты, разрушающие бета-лактамные антибиотики, детерминируются хромосомными генами, естественно присущими большинству видов ацинетобактеров. Среди этих ферментов особую значимость имеют оксациллиназы (ОХА), разрушающие не только пенициллины, но и карбапенемы. Их активность значительно усиливается при обнаружении в их геноме ряда «чужих» инсерционных последовательностей. Гены бета-лактамаз ацинетобактеры приобретают от интегронов 1 класса, несущих кассеты генов устойчивости разного типа.

Интегроны бывают включены в мобильные элементы — транспозоны, которые передаются плазмидами от других видов бактерий (псевдомонады, сальмонеллы и др.), находящихся в биоценозе с ацинетобактерами на слизистых оболочках, коже, в ранах, в контаминированных больничных жидкостях и т.д. Генетическими маркерами множественной устойчивости, в том числе к таким активным лечебным средствам, как карбапенемы, являются гены oxa-23, oxa-24, оха-51, оха-58, кодирующие оксациллиназы (карбапенемазы) бактерий. К сожалению, ацинетобактеры, несущие эти гены, уже обнаружены на всех 5 обитаемых континентах мира. Предполагается их дальнейшее распространение среди ацинетобактеров и селекция устойчивых штаммов по причине широкого распространения антибиотиков. Механизм устойчивости не устраняется при использовании «защищенных» антибиотиков (полусинтетические пенициллины, карбапенемы, цефалоспорины I—III поколений).

Помимо бета-лактамаз, вклад в приобретенную устойчивость вносят спонтанные мутации белков клеточной стенки — поринов. Под селективным давлением антибиотиков эти изменения приводят к распространению штаммов с пониженной проницаемостью, что делает бактериальную клетку малодоступной для проникновения антибиотиков.

Усиление механизма выброса, или эффлюкса из клетки способствует выведению из клетки проникших в нее антибиотиков, в первую очередь — карбапенемов. Эффлюкс осуществляется с помощью транспортных белков бактериальной клетки.

И, наконец, модификация основной мишени бета-лактамных антибиотиков — пенициллиносвязывающих белков, то есть ферментов, участвующих в синтезе клеточной стенки, также приводит к повышению резистентности к этим препаратам.

По данным литературы, в России большинство изолятов A. baumannii высоко устойчиво к пенициллинам, в том числе «защищенным», цефалоспоринам; появились штаммы, устойчивые к карбапенемам.

Ацинетобактеры образуют ферменты, гидролизующие аминогликозиды, благодаря чему становятся устойчивыми к этим препаратам. Гены, кодирующие эти ферменты, в составе интегронов передаются преимущественно плазмидами, что приводит к быстрому распространению в больничных условиях штаммов, устойчивых к гентамицину, тобрамицину, амикацину и др. Свой вклад в резистентность к этим препаратам вносит и механизм эффлюкса. Устойчивые к аминогликозидам штаммы в настоящее время распространены во всем мире, в том числе и в России (до 80% к гентамицину и 55% — к амикацину).

Устойчивость к хинолонам и фторхинолонам у ацинетобактеров обусловлена модификациями двух жизненно важных бактериальных ферментов — ДНК-гиразы и топоизомеразы IV, которые являются мишенью для этих препаратов. Соответствующие мутации происходят в хромосомных генах. В результате мутаций в молекулах ферментов происходят замены некоторых аминокислот, вследствие чего активность этих антибиотиков снижается (т.е. их МИК по отношению к ацинетобактерам возрастает). Мутации возникают случайно, но селективное действие антибиотиков приводит к отбору резистентных штаммов. При этом устойчивость к фторхинолонам развивается медленнее, чем к хинолонам, так как для ее возникновения нужны двойные мутации в генах для обоих ферментов. В резистентности участвует и механизм эффлюкса.

Резистентность к тетрациклином обусловлена, прежде всего, усилением механизма эффлюкса. Детерминанты соответствующих генов (tetA, tetB) обнаружены у A. baumannii. Причем tetA, находящийся в транспозоне, придает устойчивость именно к тетрациклину, но не к миноциклину, который пока более активен по отношению к ацинетобактеру. Другой механизм резистентности к тетрациклинам — защита рибосом, кодируется генами tetM и tetO. Новый дериват тетрациклинов — гликоциклин тигециклин противостоит описанным механизмам, однако в отношении него ацинетобактер имеет другую (эмерджентную) систему эффлюкса, кодируемую геном adeВ. Нс исключено, что по мере расширения применения ти-гециклина в субоптимальных дозах ацинетобактеры бысто выработают резистентность и к нему.

Пока что основная часть изолятов A. baumannii чувствительна к полимиксинам. хотя уже есть указание на появление устойчивых штаммов (3,7%), преимущественно среди карбапенемо-резистентных. Показано, что геновиды 3, 13 и 13TU устойчивы к колистину, что осложняет проблему. Механизм устойчивости ацинетобактера к этому препарату неизвестен.

Во многих регионах мира описаны изоляты A. baumannii, устойчивые к триметоприм-сулъфаметоксазолу, что также связывают с интегронами.

Виды ацинетобактеров, выделенные от больных, но не относящиеся к А. baumannii, пока еще в основном чувствительны к большинству антибиотиков, хотя уже описаны изоляты A. ursingii, устойчивые к карбапенемам.

По данным российских исследователей, наиболее активными антибиотиками в отношении ацинетобактеров, выделенных в нашей стране в 2006-2008 гг., являются (от 100 до 88%, по мере убывания) колистин, полимиксин В, имипенем, дорипенем, цефаперазон-сульбактам и меропенем.

- Читать далее "Факторы патогенности ацинетобактеров (Acinetobacter)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 20.4.2020

Остались вопросы или замечания?

Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.