苏英刚
路虽远,行则将至

药敏试验解读教程:耐药性与交叉耐药机制详解

一、耐药性基础概念与机制

1.1 耐药性的定义与分类

** 药物敏感性试验(Antimicrobial Susceptibility Testing, AST)** 是指在体外测定药物抑菌或杀菌能力的试验,其核心目标在于测定特定病原微生物对不同种类抗生素的敏感程度。药敏试验通过一系列科学方法检测病原体(如细菌、真菌等)对各种抗菌药物的敏感程度,目的是找到能够最有效抑制或杀死这些病原体的药物,为临床治疗提供精准的用药依据。

在临床微生物学中,耐药性是指细菌对抗菌药物的相对不敏感性和抵抗性。随着抗菌药物的广泛应用,细菌耐药性日趋严重和普遍,不仅有多重耐药菌,甚至出现了对几乎所有抗菌药物都耐受的 “超级细菌”。

根据发生原因和机制,耐药性主要分为两大类:

** 固有耐药性(天然耐药性)** 由细菌染色体基因决定,代代相传,不会改变。例如,链球菌对氨基苷类抗生素天然耐药;肠道革兰阴性杆菌对青霉素 G 天然耐药;铜绿假单胞菌对多数抗生素均不敏感。固有耐药性是细菌物种的遗传特征,反映了细菌在进化过程中形成的对某些药物的天然抵抗能力。

获得性耐药性是由于细菌与抗菌药物接触后,由质粒介导,通过改变自身的代谢途径,使其不被抗菌药物杀灭。细菌的获得性耐药可因不再接触抗菌药物而消失,也可由质粒将耐药基因转移给染色体而代代相传,成为固有耐药。例如,金黄色葡萄球菌产生 β- 内酰胺酶而对 β- 内酰胺类抗生素耐药。

除了这两种基本分类,还存在多重耐药(Multiple Drug Resistance, MDR),指细菌对多种抗菌药物耐药。多重耐药菌的出现对临床治疗构成了严重挑战,需要采用特殊的治疗策略和监测手段。

1.2 耐药机制的分子基础

细菌耐药机制复杂多样,主要包括以下四大类:

1.2.1 产生灭活酶

细菌产生灭活抗菌药物的酶是耐药性产生的最重要机制之一,使得药物在作用于细菌之前即被酶破坏而失去抗菌作用。重要的灭活酶包括:

β- 内酰胺酶:对青霉素类和头孢菌素类耐药的菌株可产生 β- 内酰胺酶,特异性地裂解 β- 内酰胺环,使其完全失去抗菌活性。这类酶的种类繁多,包括超广谱 β- 内酰胺酶(ESBLs)、AmpC 酶、碳青霉烯酶等,它们的出现使得 β- 内酰胺类抗生素的临床应用面临严峻挑战。

氨基糖苷类钝化酶:细菌可产生 30 多种氨基糖苷类钝化酶,分别通过羟基磷酸化、氨基乙酰化或羟基腺苷酰化作用,使药物的分子结构发生改变,失去抗菌作用。这些酶的存在是氨基糖苷类抗生素耐药性产生的主要原因。

其他重要的灭活酶还包括氯霉素乙酰转移酶灭活氯霉素,酯酶灭活大环内酯类抗生素,核苷转移酶灭活林可霉素等。

1.2.2 药物作用靶位的改变

细菌能改变抗菌药物作用靶位的蛋白结构和数量,导致其与抗菌药物结合的有效部位发生改变,影响药物的结合,使细菌对抗菌药物不再敏感。

靶位改变主要表现为三种形式:

  1. 由于改变了细胞内膜上与抗菌药物结合部位的靶蛋白,降低与抗菌药物的亲和力,使抗菌药物不能与其结合导致抗菌的失败,如肺炎链球菌对青霉素的高度耐药就是通过此机制产生的。
  2. 细菌与抗菌药物接触之后产生一种新的、原来敏感菌没有的靶蛋白,使抗菌药物不能与新的靶蛋白结合,产生高度耐药,如 ** 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)** 比敏感的金黄色葡萄球菌的青霉素结合蛋白组成多 1 个青霉素结合蛋白 2a(PBP2a)。
  3. 靶蛋白数量的增加,药物存在时仍有足够量的靶蛋白可以维持细菌的正常功能和形态,导致细菌继续生长、繁殖,从而对抗菌药物产生耐药,如肠球菌对 β- 内酰胺类的耐药性是既产生 β- 内酰胺酶又增加青霉素结合蛋白的量,同时降低青霉素结合蛋白与抗菌药物的亲和力,形成多重耐药机制。

1.2.3 抗菌药物的渗透障碍

细菌必须进入细菌内部到达作用靶位后,才能发挥抗菌效能。细菌的细胞壁和(或)外膜通透性的改变,将严重影响抗菌效能。

例如,细胞膜上微孔缺失时,亚胺培南不能进入胞内而失去抗菌作用;铜绿假单胞菌对抗菌药物的通透性比其他革兰阴性菌差,是该菌对多种抗菌药物固有耐药的主要原因之一。这种机制在革兰阴性菌中尤为常见,因为它们具有复杂的外膜结构。

1.2.4 影响主动外排系统

某些细菌能将进入菌体的药物泵出体外,使菌体内药物浓度下降。如大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、空肠弯曲杆菌对四环素、喹诺酮类、大环内酯类、氯霉素、β- 内酰胺类产生多重耐药。

外排泵系统通常是非特异性的,可以同时泵出多种结构不相关的药物,这是细菌产生多重耐药性的重要机制之一。

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