DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1332108
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38318341
تاريخ النشر: 2024-01-22
المؤلف: Jingchao Shi وآخرون
الموضوع الرئيسي: مقاومة المضادات الحيوية في البكتيريا
نظرة عامة
المكورات العنقودية البومانية هي مسببة أمراض متعددة المقاومة للأدوية، مسؤولة عن مجموعة متنوعة من العدوى المكتسبة في المستشفيات، مع زيادة معدلات المقاومة للمضادات الحيوية الأخيرة مثل تيغيسيكلين وبوليميكسين. إن معدلات الوفيات العالية المرتبطة بعدوى A. baumannii المقاومة بشكل كبير للأدوية تؤكد على ضرورة فهم آليات مقاومتها، وخاصة تلك المتعلقة بمضادات حيوية الكاربابينيم. تبرز هذه المراجعة المسارات المختلفة التي تسهم في مقاومة A. baumannii للمضادات الحيوية، بما في ذلك إنتاج β-lactamases ووجود مضخات الطرد، التي تعيق فعالية عدة فئات من المضادات الحيوية.
تناقش المراجعة أيضًا تداعيات سوء استخدام المضادات الحيوية، متوقعة أنه بحلول عام 2050، قد تؤدي العدوى المقاومة للمضادات الحيوية إلى 10 ملايين وفاة سنويًا. بينما أظهرت العلاجات المركبة التي تشمل بوليميكسين، تيغيسيكلين، وسولباكتام بعض الوعد، لم يقلل أي نظام بشكل كبير من معدلات الوفيات. تظهر مضادات حيوية جديدة مثل سيفيديروكول وإيرافاسيكلين، لكن لا يزال تطوير المقاومة مصدر قلق. تؤكد الأبحاث على الحاجة إلى وصف المضادات الحيوية بحذر ومراقبتها، إلى جانب استكشاف العلاجات غير المضادة للبكتيريا التي تستهدف عوامل virulence الخاصة بـ A. baumannii، للتخفيف من المقاومة وتحسين نتائج العلاج.
نقاش
تناقش هذه القسم الآليات المعقدة لمقاومة الأدوية في *Acinetobacter baumannii*، مبرزًا استراتيجياتها المتطورة للتملص من العوامل المضادة للميكروبات. تشمل آليات المقاومة الرئيسية إنتاج أنواع مختلفة من β-lactamases، وخاصة فئة A من β-lactamases ذات الطيف الممتد (ESBLs) مثل TEM وSHV، التي تحلل المضادات الحيوية من نوع β-lactam، مما يجعلها غير فعالة. بالإضافة إلى ذلك، فإن metallo-β-lactamases (MBLs)، مثل NDM-1، تمنح مقاومة شاملة للأدوية وتقع بشكل أساسي على البلازميدات، مما يسهل نقل الجينات الأفقي بين السلالات. وجود فئة C (AmpC) وفئة D (OXA) من β-lactamases يزيد من تعقيد العلاج، حيث تستهدف الأولى السيفالوسبورينات والثانية الكاربابينيم.
تشمل الآليات الأخرى التي تسهم في المقاومة الإفراط في التعبير عن مضخات الطرد، مثل AdeABC وAdeIJK، التي تطرد مجموعة من المضادات الحيوية من الخلايا البكتيرية، والتغيرات في بروتينات الغشاء الخارجي التي تؤثر على نفاذية الأدوية. تلعب الطفرات في الجينات التي تشفر عن DNA gyrase وtopoisomerase IV أيضًا دورًا كبيرًا في مقاومة الكينولون. علاوة على ذلك، تعزز تشكيل الأغشية الحيوية المقاومة من خلال توفير بيئة واقية لمستعمرات البكتيريا، مما يعقد جهود العلاج. يبرز هذا القسم الحاجة الملحة لاستراتيجيات علاجية جديدة لمكافحة تزايد عدوى *A. baumannii* المقاومة للأدوية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2024.1332108
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38318341
Publication Date: 2024-01-22
Author(s): Jingchao Shi et al.
Primary Topic: Antibiotic Resistance in Bacteria
Overview
Acinetobacter baumannii is a significant multidrug-resistant pathogen responsible for various nosocomial infections, with increasing resistance rates to last-resort antibiotics such as tigecycline and polymyxin. The high mortality rates associated with extensively drug-resistant A. baumannii infections underscore the urgency of understanding its resistance mechanisms, particularly those related to carbapenem antibiotics. This review highlights the various pathways contributing to A. baumannii’s antibiotic resistance, including the production of β-lactamases and the presence of efflux pumps, which collectively hinder the efficacy of multiple antibiotic classes.
The review also discusses the implications of antibiotic misuse, projecting that by 2050, antibiotic-resistant infections could lead to 10 million deaths annually. While combination therapies involving polymyxin, tigecycline, and sulbactam have shown some promise, no regimen has significantly reduced mortality rates. Novel antibiotics such as cefiderocol and eravacycline are emerging, but the development of resistance remains a concern. The research emphasizes the need for cautious antibiotic prescribing and monitoring, alongside the exploration of non-antibiotic therapies targeting A. baumannii’s virulence factors, to mitigate resistance and improve treatment outcomes.
Discussion
The section discusses the complex mechanisms of drug resistance in *Acinetobacter baumannii*, highlighting its sophisticated strategies for evading antimicrobial agents. Key resistance mechanisms include the production of various β-lactamases, particularly class A extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) like TEM and SHV, which hydrolyze β-lactam antibiotics, rendering them ineffective. Additionally, metallo-β-lactamases (MBLs), such as NDM-1, confer pandrug resistance and are primarily located on plasmids, facilitating horizontal gene transfer among strains. The presence of class C (AmpC) and class D (OXA) β-lactamases further complicates treatment, as they target cephalosporins and carbapenems, respectively.
Other mechanisms contributing to resistance include the overexpression of efflux pumps, such as AdeABC and AdeIJK, which expel a range of antibiotics from bacterial cells, and alterations in outer membrane proteins that affect drug permeability. Mutations in genes encoding DNA gyrase and topoisomerase IV also play a significant role in quinolone resistance. Furthermore, biofilm formation enhances resistance by providing a protective environment for bacterial colonies, complicating treatment efforts. The section underscores the urgent need for novel therapeutic strategies to combat the rising tide of drug-resistant *A. baumannii* infections.