Mecanisme de actiune si de rezistenta ale antibioticelor

Principalele moduri de rezistenta a bacteriilor
– continuare din nr. trecut –

Fenomene de eflux
In afara de impermeabilitate, exista un alt mecanism care explica neacumularea in interiorul bacteriei; este excretia sau efluxul activ. Antibioticul intra in bacterie, dar, inainte de a se putea fixa pe tinta sa, el este luat de proteinele membranare si excretat catre exteriorul bacteriei. Acest sistem functioneaza cu o proteina a membranei citoplasmice, care este transportorul (pompa), o proteina a membranei externe care formeaza canalul de excretie si o proteina periplasmica, insarcinata sa asigure legatura dintre precedentele.

Rezistenta naturala
Acest sistem exista in stare naturala la anumite bacterii.
Si la P. aeruginosa, un astfel de sistem explica in mare parte rezistenta naturala ridicata fata de un mare numar de molecule antibiotice. Acest sistem exista si la stafilococi fata de quinolone.

Rezistenta dobandita
Prima rezistenta dobandita prin eflux a fost raportata la E. coli in 1980. Era vorba de excretia tetraciclinei. De atunci, acest mecanism de rezistenta a fost pus in evidenta la:
n E coli, P. aeruginosa si Staphylococcus aureus fata de quinolone;
n stafilococi fata de macro-lide;
n P. aeruginosa fata de beta-lactamine;
Poate fi vorba de dobandirea de gene rezistente ca urmare a unei introduceri a unei plasmide sau, cel mai adesea, a unei mutatii antrenand supraexpresia de gene cromozomice deja existente, dar putin sau deloc exprimate.

Lipsa de afinitate
Dupa penetrarea celulara a antibioticului, exista o etapa de recunoastere a tintei. La nivelul amintit, intervine acest tip de rezistenta. Este vorba fie de o rezistenta naturala cu o slaba afinitate a anumitor antibiotice pentru tinte, fie de o rezistenta dobandita cu modificarea tintelor si pierderea afinitatii antibioticelor pentru aceste tinte.

Rezistenta naturala
Diferitele molecule din cadrul unei familii nu au toate aceeasi afinitate pentru tintele bacteriene. Aztreonamul (monobactamul) are slaba afinitate pentru PLP al bacteriilor Gram pozitive si pentru cele ale bacteriilor anaerobe riguroase, ceea ce explica rezistenta lor naturala fata de acest antibiotic.
Tot la fel, quinolonele din prima generatie (acidul pipemidic si acidul nalidixic) nu au decat slaba afinitate pentru ADN-giraza stafilococilor.

Rezistenta dobandita
Acest tip de mecanism este responsabil de un numar mare de rezistente dobandite. Citam rezistenta stafilococului fata de beta-lactamine. Este vorba aici de achizitia de material genetic (gena mecA). Aceasta gena codeaza sinteza unei noi PLP: PLP 2a sau 2' care poseda o slaba afinitate pentru beta-lactamine, oricare ar fi molecula, explicand de asemenea rezistenta incrucisata fata de toata familia.
La fel, pneumococul, sensibil la penicilina G, nu mai este sensibil decat in 40 % dintre cazuri in Franta. Achizitia de gene straine, prin transformare, pornind de la alti streptococi sau pneumococi este responsabila de aceasta rezistenta.
Un alt mod de dobandire a acestui tip de rezistenta este intalnit la bacterii: o mutatie cromozomica care atinge gena guvernand tinta. Mutatiile genei ADN-girazei antreneaza sinteza unei enzime modificate posedand afinitate slaba fata de moleculele de quinolone.

Rezistenta prin modificare enzimatica
Cantitativ si calitativ, acest tip de mecanism este cu siguranta cel mai important. Numeroase clase de antibiotice si practic toate speciile bacteriene sunt vizate. Pentru a fi activ, antibioticul trebuie sa ajunga intact la tinta sa. Daca exista modificarea antibioticului prin enzime prezente in bacterie, la orice nivel, forma modificata a moleculei antibiotice este cel mai adesea inactiva. Aceste enzime se intalnesc in mod natural sau dobandit la bacteriile de interes clinic.

Rezistenta naturala
Cele mai importante enzime pe plan clinic sunt enzimele dirijate contra beta-lactaminelor: beta-lactamazele. Aceste enzime distrug ciclul beta-lactam, facand antibioticul inactiv. In cadrul acestei familii, alegerea moleculei se face, evident, in functie de bacteria in cauza sau presupusa in cauza. Primul criteriu este prezenta unei rezistente naturale, cel mai adesea prezenta unei beta-lactamaze. Pentru aceasta familie, este primordial sa posedam o buna cunoastere a fenotipurilor salbatice, deci rezistentele naturale. Numeroase specii produc in mod natural aceste enzime inactivatoare. Este cazul enterobacteriilor, al Pseudomonas si Acine-tobacter. La fel, grupa II a enterobacteriilor poseda o beta-lactamaza care inhiba penicilinele (amino-, carboxi-, ureidopenicilinele). Enterobacteriile din grupele III si IV, ca si Pseudomonas si Acinetobacter produc o alta enzima: o cefalosporinaza care explica rezistenta naturala a acestor bacterii. Acest tip de rezistenta nu este rezervat numai beta-lactaminelor. In stare naturala, anumite bacterii produc enzime care inactiveaza aminozidele. Este cazul Serratia marces-cens, care inactiveaza tobramicina, netilmicina si amikacina, ca si al Providencia stuartii, care inactiveaza gentamicina, tobramicina si netilmicina.

Rezistenta dobandita
Ca urmare a celor descrise despre beta-lactamine, este clar ca este important sa depistam meca-nismele de rezistenta prin achizitia de enzime. Pe plan genetic, trebuie distinse beta-lactamazele de ori-gine plasmidica de cele de origine cromozomica.
In majoritatea cazurilor, este vorba despre o achizitie de material genetic prin intermediul plasmidelor. Vorbim despre rezistenta plasmidica. In functie de spectrul lor de activitate, le organizam:

in penicilinaze, ca la stafilococi;

in penicilinazele de nivel inalt si in beta-lactamaze cu spectru larg, ca la enterobacterii.

Daca vorbim despre aminozide, exista aici numeroase enzime inactivatoare de origine plasmidica de interes clinic. In functie de tipul lor, ele sunt responsabile de inactivarea uneia sau mai multor molecule utilizate in clinica: gentamicina, tobramicina, netilmicina sau amikacina. Le intalnim frecvent la enterobacterii, Pseudomonas si, mai frecvent, la stafilococi.
Un alt mecanism de dobandire a rezistentei este adesea intalnit la bacteriile Gram negative. Este vorba de beta-lactamine. Nu mai este vorba de gene straine, ci de mutatii in gene care guverneaza sinteza cefalosporinazei naturale. Aceasta nu mai este sintetizata la nivel slab, ci la un nivel foarte inalt, responsabil de inhibarea unui numar mai mare de molecule de beta-lactamine.