薬剤耐性の生化学的機序(薬剤不活性酵素の産生、薬剤の修正、薬剤の一次作用点の変化)
β-ラクタム環系 ・ペニシリン系 ←ペニシリンキナーゼで不活化
・セファロスポリン系 ←セファロスポリンナーゼで不活化
※
β-ラクタマーゼ(DNAによる分類)
@クラスA
活性中心:セリン
セリンβ-ラクタマーゼ:TEM型ペニシリナーゼ
・ブドウ球菌ペニシリナーゼ:ペニシリンを分解
第一世代セフェムを分解せず
・G-腸内細菌:ペニシリン、第一世代セフェムを分解
AクラスB
活性中心:亜鉛
メタロ-β-ラクタマーゼ:モノバクタム以外のほとんどのβ-ラクタム系を分解。メカルバペネム、β-ラクタマーゼ阻害薬も効かない!!
G+ Bacillus
cereus、G- Bacterodes
tragilis――から発展して―→多剤耐性緑膿菌
BクラスC
活性中心:セリン
セファロスポリナーゼ
第一世代セフェム>ペニシリン
AmpC型β-ラクタマーゼ(多量にあると・・・)
ペニシリン――――から―――→第三世代セフェム
第一世代セフェム セファマイシンも分解
CクラスD
ペニシリナーゼ
;G-腸内細菌はペニシリン分解
;他のクラスでも分解できなしオキサシリン系ペニシリンも分解
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↓
クラスA+C―――変異――→基質拡張型β-ラクタマーゼ(ESBL)
大腸菌、肺炎桿菌
⇒モノバクタム、オキシイミノ系セフェムも分解
ただし日本ではセファマイシン系を使っているのでESBLの影響は欧米ほどではない。
・アミノグリコシド系
*リン酸基転移酵素(APH):OHを基リン酸化 ;多い
*アセチル基転移酵素(AAC):アミノ基をアセチル化 ;多い
*アデニリル基転移酵素(AAD):OH基をアデニル化 ;少ない
・クロラムフェニコール
クロラムフェニコール―――CATアセチル基転移酵素――→不活化
リボゾーム
・マクロライド系
50sサブユニットP部位(23s-rRNA)
アデニン――メチル化―→グアニン
親和性1/8 菌の生育には影響ない
交差耐性:細菌がある薬剤に対して耐性を獲得した際、同時に他の薬剤に対しても同一機構により耐性を示すこと
→MLS耐性;リンコマイシン系、ストレプトマイシン系
酵素
・キノロン剤
DNAトポイシメラーゼU
Aサブユニット
DNA5’末端結合アミノ酸
Ser
83→Trp
Asp
87→Asp、Val
→キノロンポケットの構造変化→キノロン剤の親和性 低下↓
・β-ラクタム環系
PBPペニシリン結合protein――→PVP2’:MRSA;β-ラクタム系の親和性 低下↓
cf)PRSPペニシリン耐性肺炎球菌もPBPの構造変化
モザイクpbp遺伝子と推定
*肺炎球菌のPBP産生gene(pbp)
*口腔内レンサ球菌のPBP産生gene(pbp)
cf)BLNAR
β-ラクタマーゼ非産生性アンピシリン耐性インフルエンザ菌
基質
・バンコマイシンVRE
バンコマイシン耐性腸球菌 (MRSA感染)
VRE-DAla-DSerセリン
-DAla-DLAc乳酸
→バンコマイシンが結合できない!
・β-ラクタム耐性
cf)耐性緑膿菌
@細胞外膜のポリン孔がもともと狭い。これがさらに減少する!⇒透過性低下↓!
A能動輸送
薬剤を細胞外に非特異的に排出
プロトンポンプ効果 大
・テトラサイクリン耐性
;特異性 高い
TetAタンパク⇒能動的にテトラサイクリンを排出するprotein
・マクロライド系耐性
;特異性 低い
MrsAタンパク⇒能動的にマクロライドを排出するprotein
・メトトレキサート
P-糖タンパクと薬剤が結合して排出される