Механизмы устойчивости к антибиотикам у бактерии Serratia marcescens

Serratia marcescens - грамотрицательная бактерия, которая принадлежит семейству Enterobacteriaceae. Впервые описана в 1819 году, и долгое время считалась непатогенной бактерией и только в 1960 году Serratia marcescens была признана условно-патогенной бактерией [1].

Она широко распространена в окружающей среде и относятся к оппортунистическим патогенам, вызывающим заболевания у человека, животных и насекомых [2].

S. marcescens по своей природе восприимчива к различным группам антимикробных препаратов, включая хинолоны и аминогликозиды, хотя для некоторых из них была выявлена хромосомная или плазмидопосредованная резистентность [3].

Однако в последнее десятилетие очень серьезной проблемой является появление и распространение мультирезистентных штаммов S. marcescens [1]. Поэтому инфекции, вызванные S. marcescens, сложно лечить из-за их множественной устойчивости к широкому спектру антибиотиков. Эти микроорганизмы устойчивы к пенициллину G, макролидам, клиндамицину, глирифампину, многие штаммы обычно устойчивы к ампициллину, амоксициллину, сульбактаму, широкому спектру цефалоспоринов, цефамицинам и др. [2].

27 февраля 2017 г. Всемирная Организация Здравоохранения опубликовала список патогенных бактерий, имеющих высокую антибиотикорезистентность. В перечень опасных бактерий, вошли представители семейства Enterobacteriaceae, которые устойчивы к карбапенемам и к цефалоспоринам 3-го поколения. В качестве первоочередной задачи ВОЗ ставит исследования антибиотикорезистентных бактерий и разработки лечения инфекций, вызванных этими бактериями [4].

Устойчивость к β-лактамам

Существует 4 основных механизма устойчивости к β-лактамам у S. marcescens:

• 1)    продуцирование инактивирующих ферментов (β-лактамаз);

• 2)    эффлюкс насосы;

• 3)    низкая проницаемость наружной мембраны;

• 4)    изменение пенициллинсвязывающих белков (PBP).

У клинических штаммов S. marcescens все механизмы, определяющие резистентность к β-лактамным антибиотикам, могут существовать одновременно или в различных комбинациях. Устойчивость либо передается генетически дочерним клеткам, либо приобретается путем переноса плазмид от других бактерий. Как и другие бактерии семейства Enterobacteriaceae, производство β-лактамаз инактивирующих β-лактамные антибиотики, являются наиболее распространенным механизмом устойчивости у S. marcescens. Эти β-лактамазы включают: β-лактамазы расширенного спектра (ESBL), цефалоспориназу AmpC-типа и карбапенемазы [1].

Как и другие представители семейства Enterobacteriaceae, S. marcescens продуцирует β-лактамазу AmpC, принадлежащую молекулярному классу C, которая может образовывать устойчивость S. marcescens к цефалоспоринам третьего поколения. β-лактамаза AmpC кодируется геном ampC (содержит 1128 нуклеотидов) [5].

Устойчивость к аминогликозидам

• У    S. marcescens имеется 2 основных механизма устойчивости к аминогликозидам:

• 1.    В результате возникновения изменений в клеточной оболочке снижается проникновение антибиотика во внутрь бактериальные клетки;

• 2.    Антибиотик может быть модифицирован инактивирующими ферментами [1].

К ферментам, модифицирующим аминогликозиды, относятся ацетилрансферазы (ААС), аденилилтрансферазы(ANT) и фосфотрансферазы (APH) [3]. Ацетилтрансферазы модифицируют аминогруппу молекулы аминогликозида, фосфотрансферазы и аде-нилилтрансферазы действуют на гидроксильную группу. Действие аминогликозидмодифицирующих ферментов приводит к такому изменению структуры молекулы антибиотика, которое не позволяет ему связываться с бактериальной рибосомой, в результате чего синтез белка не ингибируется, и бактериальная клетка сохраняет жизнеспособность [6].

Заключение

• S. marcescens представляет опасность для здравоохранения из-за его высокой устойчивости и возрастающей роли в нозокомиальных инфекциях. S. marcescens, способна быстро развивать устойчивость к различным классам антибиотиков в ходе лечения пациента. Многочисленные штаммы S. marcescens с множественной лекарственной устойчивостью встречаются, как в клинических исследованиях, так и в окружающей среде. Это указывает на то, что способы лечения антибиотиками при инфекциях, вызванных S. marcescens, должны быть контролируемыми. Внедрение в систему здравоохранения антимикробного и инфекционного контроля поможет ограничить дальнейшее распространение антибиотикорезистентности среди бактерий.