stringtranslate.com

Нью-Дели металло-бета-лактамаза 1

Klebsiella pneumoniae — бактерия, в которой впервые был обнаружен NDM-1.

NDM-1 [1] — это фермент , который делает бактерии устойчивыми к широкому спектру бета-лактамных антибиотиков . К ним относятся антибиотики семейства карбапенемов , которые являются основой для лечения бактериальных инфекций, устойчивых к антибиотикам. Ген NDM-1 является одним из членов большого семейства генов , кодирующих ферменты бета-лактамазы , называемые карбапенемазами . Бактерии, которые продуцируют карбапенемазы, часто упоминаются в новостных СМИ как « супербактерии », поскольку инфекции, вызванные ими, трудно поддаются лечению. Такие бактерии обычно чувствительны только к полимиксинам и тигециклину . [2]

NDM-1 был впервые обнаружен в 2008 году в культуральной пластине Klebsiella pneumoniae, выделенной у шведского пациента индийского происхождения. Позднее он был обнаружен у бактерий в Индии, Пакистане , Великобритании, [3] США, [4] Канаде, [5] Японии, [6] Египте, [7] и Ираке. [8]

Наиболее распространенными бактериями, вырабатывающими этот фермент, являются грамотрицательные бактерии , такие как Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae , но ген NDM-1 может передаваться от одного штамма бактерий к другому путем горизонтального переноса генов . [9]

Функция фермента

Структура остова карбапенема.

Карбапенемы — это класс бета-лактамных антибиотиков, которые способны убивать большинство бактерий, подавляя синтез одного из слоев их клеточной стенки . Карбапенемы были разработаны для преодоления устойчивости к антибиотикам, опосредованной бактериальными ферментами бета-лактамазами . Однако ген bla NDM-1 производит NDM-1, который является карбапенемазой бета-лактамазой — ферментом , который гидролизует и инактивирует эти карбапенемные антибиотики. [ необходима цитата ]

Карбапенемазы являются особенно опасными механизмами устойчивости, поскольку они могут инактивировать широкий спектр различных антибиотиков. [10] Фермент NDM-1 является одним из классов металло-бета-лактамаз класса B; другие типы карбапенемаз являются классами A или D бета-лактамаз. [11] (Карбапенемаза класса A Klebsiella pneumoniae ( KPC ) в настоящее время является наиболее распространенной карбапенемазой, которая была впервые обнаружена в Северной Каролине , США, в 1996 году и с тех пор распространилась по всему миру. [12] Более поздняя публикация показала, что Enterobacteriaceae, которые продуцируют KPC, становятся распространенными в Соединенных Штатах. [13] )

Таким образом, устойчивость, обеспечиваемая этим геном ( bla NDM-1 ), способствует распространению бактерий, которые его переносят, по всему организму человека, поскольку они будут сталкиваться с меньшим сопротивлением/конкуренцией со стороны популяций бактерий, чувствительных к антибиотикам, которые будут уменьшены исходным антибактериальным лечением. [ необходима цитата ]

В активном центре связывания присутствуют два иона цинка

NDM-1 функционирует через два иона цинка, присутствующих в активном центре, которые вызывают гидролиз бета-лактамов, делая их неэффективными. Экспериментальные данные показали, что хелаторы цинка могут предотвращать гидролиз бета-лактамов, опосредованный металло-бета-лактамазами. [14]

Происхождение и распространение

Фермент NDM-1 был назван в честь Нью-Дели , столицы Индии, так как он был впервые описан Йонгом и др. в декабре 2009 года у шведского гражданина, который заболел устойчивой к антибиотикам бактериальной инфекцией, которую он приобрел в Индии. [15] Инфекция была идентифицирована как карбапенем-резистентный штамм Klebsiella pneumoniae , несущий новый ген bla NDM-1 . Авторы пришли к выводу, что новый механизм резистентности «явно возник в Индии, но существует мало данных, полученных из Индии, чтобы предположить, насколько он распространен». [15] Его точное географическое происхождение, однако, не было окончательно подтверждено. В марте 2010 года исследование в больнице в Мумбаи показало, что большинство карбапенем-резистентных бактерий, выделенных от пациентов, несли ген bla NDM-1 . [16] Позже редактор журнала извинился за то, что разрешил использовать это название.

NDM-1 β-лактамаза также была обнаружена в изоляте K. pneumoniae из Хорватии , а пациент прибыл из Боснии и Герцеговины . Вторым географическим происхождением считаются восточные Балканы . [17]

В мае 2010 года в Ковентри, Великобритания, был зарегистрирован случай заражения E. coli , экспрессирующей NDM-1 . [18] Пациентом был мужчина индийского происхождения, посетивший Индию 18 месяцев назад, где он прошел диализ . В первоначальных анализах бактерия была полностью устойчива ко всем протестированным антибиотикам, в то время как более поздние тесты показали, что она восприимчива к тигециклину и колистину . Авторы предупредили, что международные поездки и использование пациентами систем здравоохранения нескольких стран могут привести к «быстрому распространению NDM-1 с потенциально серьезными последствиями».

По состоянию на июнь 2010 года было зарегистрировано три случая изолятов Enterobacteriaceae , имеющих этот недавно описанный механизм устойчивости в США, Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) заявили, что «Все три изолята в США были получены от пациентов, недавно получавших медицинскую помощь в Индии». [19] Однако американские эксперты заявили, что неясно, является ли этот штамм более опасным, чем существующие устойчивые к антибиотикам бактерии, такие как устойчивый к метициллину золотистый стафилококк , которые уже распространены в США. [20]

Структура колистина , одного из немногих антибиотиков, способных убивать бактерии, продуцирующие NDM-1.

В июле 2010 года группа в Нью-Дели сообщила о кластере из трех случаев Acinetobacter baumannii, содержащих bla NDM-1 , которые были обнаружены в отделении интенсивной терапии больницы в Ченнаи , Индия, в апреле 2010 года. Как и ранее, бактерии были полностью устойчивы ко всем аминогликозидным, β-лактамным и хинолоновым антибиотикам, но были восприимчивы к тигециклину и колистину. Этот особенно широкий спектр устойчивости к антибиотикам был усилен за счет того, что штамм экспрессировал несколько различных генов устойчивости в дополнение к bla NDM-1 . [21]

Исследование, проведенное многонациональной группой, было опубликовано в выпуске журнала The Lancet Infectious Diseases за август 2010 года . В нем изучалось возникновение и распространение бактерий, несущих ген bla NDM-1 . В нем сообщалось о 37 случаях в Соединенном Королевстве, 44 изолятах с NDM-1 в Ченнаи , 26 в Харьяне и 73 в различных других местах в Пакистане и Индии. [1] Анализ штаммов, проведенный авторами, показал, что многие из них несли bla NDM-1 на плазмидах , что позволяет гену легко передаваться между различными штаммами бактерий путем горизонтального переноса генов . Все изоляты были устойчивы к нескольким различным классам антибиотиков, включая бета-лактамные антибиотики , фторхинолоны и аминогликозиды , но большинство все еще были восприимчивы к полимиксиновому антибиотику колистину .

21 августа 2010 года в Онтарио , Канада, был зарегистрирован первый подтвержденный случай «супербактерии» в Брамптоне. Были также подтверждены другие случаи в Британской Колумбии и Альберте . [22] Эти подтвержденные случаи заражения NDM-1 не имеют никакого отношения к Нью-Дели, Индия. Пациенты или их родственники никогда не ездили в Индию за последнее десятилетие.

6 сентября 2010 года в Японии был зафиксирован первый случай фермента NDM-1. В мае 2009 года японец в возрасте 50 лет, недавно вернувшийся из отпуска в Индии, заболел лихорадкой и был госпитализирован, а затем полностью выздоровел. Сотрудники больницы подтвердили, что тесты, проведенные после выздоровления пациента, дали положительный результат на фермент NDM-1. [23]

Исследование распространенности в окружающей среде, проведенное с 26 сентября по 10 октября 2010 года, обнаружило бактерии с геном NDM-1 в питьевой воде и образцах просачивания в Нью-Дели. 50 образцов водопроводной воды и 171 образец просачивания были собраны в местах в пределах 12 км от центра Нью-Дели. Из этих образцов было обнаружено, что 20 штаммов бактерий содержат ген NDM-1 в 51 из 171 образца просачивания и 2 из 50 образцов водопроводной воды. [24] [8]

8 мая 2012 года наличие NDM было обнаружено у пациента, который умер в Королевской Александровской больнице в Эдмонтоне, Альберта. У пациента также был обнаружен штамм Acinetobacter . Пациент заразился бактериями после того, как другой пациент, перенесший операцию на Индийском субконтиненте, отправился в Канаду и был госпитализирован с инфекцией. [25]

Science Daily сообщила 16 декабря 2013 года, что группа ученых из университетов Райса , Нанкай и Тяньцзинь обнаружила NDM-1 на двух очистных сооружениях сточных вод на севере Китая. [26] [27] Фактически, NDM-1 не удалось удалить после нескольких обработок и попыток дезинфекции установок. Дезинфекция хлором, один из самых эффективных методов в настоящее время, также не смогла искоренить бета-лактамазу. [26]

В июне 2014 года сообщалось, что молекула аспергилломаразмина А из грибка Aspergillus отключает механизм резистентности NDM-1 и, таким образом, делает бактерии снова чувствительными к традиционным антибиотикам. Было показано, что он эффективен на мышах и крысах, но пока не был протестирован на людях на безопасность или эффективность. [28]

В сентябре 2016 года 70-летняя женщина в Рино, штат Невада, умерла от септического шока после заражения Klebsiella pneumoniae , продуцирующей NDM . [29] Она находилась в длительной поездке в Индию и была госпитализирована там из-за инфицированного правого бедра. [ необходима цитата ]

Фенотипическое обнаружение NDM-1

Обнаружение гена NDM-1 зависит от фенотипического определения активности фермента. Эти ферменты зависят от цинка и поэтому называются металло-бета-лактамазами . Были проведены индийские исследования, которые продемонстрировали их зависимость от цинка и способность хелатирующих агентов цинка, таких как ЭДТА, снижать их активность. Модифицированный тест Ходжа и повторно модифицированный тест Ходжа были разработаны для фенотипического обнаружения на рутинной основе в лабораториях с ограниченными ресурсами. [30] Другие тесты для фенотипического обнаружения:

Критика названия фермента

Министерство здравоохранения Индии оспорило заключение исследования журнала Lancet от августа 2010 года о том, что ген возник в Индии, назвав это заключение «несправедливым» и заявив, что индийские больницы совершенно безопасны для лечения. [31] [32] Индийские политики назвали связь этого нового гена устойчивости к лекарствам с Индией «злонамеренной пропагандой» и обвинили многонациональные корпорации в том, что они называют селективной злокачественностью. [31] [33] Политик партии «Бхаратия Джаната» вместо этого утверждал, что статья в журнале является фальшивой и представляет собой попытку отпугнуть медицинских туристов от Индии. [34] Министерство здравоохранения Индии опубликовало заявление, «решительно опровергающее» фермент, назвав его «Нью-Дели». [35] Соавтор исследования журнала Lancet 2010 года , работающий в Мадрасском университете , заявил, что он не согласен с той частью статьи, которая советует людям избегать плановых операций в Индии. [36]

Напротив, редакционная статья в выпуске журнала Journal of Association of Physicians of India за март 2010 года возложила вину за появление этого гена на широко распространенное неправильное использование антибиотиков в индийской системе здравоохранения, заявив, что индийские врачи «еще не отнеслись к проблеме устойчивости к антибиотикам серьезно», и отметив слабый контроль над назначением антибиотиков врачами и даже фармацевтами. [37] The Times of India утверждает, что среди экспертов существует общее согласие в том, что Индии необходимы как улучшенная политика контроля использования антибиотиков, так и центральный реестр инфекций, устойчивых к антибиотикам. [36]

Британский журнал The Lancet отказался публиковать опровержение от Индийского национального центра по контролю и профилактике заболеваний, заявив о нехватке места и о том, что редакторы журнала посчитали, что его лучше разместить в другом месте. [38] Однако 12  января 2011 года редактор The Lancet Ричард Хортон извинился и признал, что наименование фермента устойчивости в честь Нью-Дели было «ошибкой». [38] После этого Аджай Р. Сингх, редактор Mens Sana Monographs , потребовал, чтобы такое «название географических названий» было отменено и заменено на «научное название». Он предложил изменить NDM-1 на PCM ( плазмида , кодирующая карбапенем-устойчивую металло-бета-лактамазу). [39]

Летальные исходы

Первая зарегистрированная смерть из-за бактерий, экспрессирующих фермент NDM-1, была зафиксирована в августе 2010 года, когда бельгиец , инфицированный во время лечения в больнице в Пакистане, умер, несмотря на введение колистина . Врач, участвовавший в его лечении, сказал: «Он попал в автомобильную аварию во время поездки в Пакистан. Он был госпитализирован с серьезной травмой ноги, а затем репатриирован в Бельгию, но он уже был инфицирован». [40] В другом случае гражданин Индии умер в больнице из-за похожей инфекции.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Kumarasamy KK, Toleman MA, Walsh TR и др. (август 2010 г.). «Возникновение нового механизма устойчивости к антибиотикам в Индии, Пакистане и Великобритании: молекулярное, биологическое и эпидемиологическое исследование». Lancet Infect Dis . 10 (9): 597–602. doi :10.1016/S1473-3099(10)70143-2. ​​PMC  2933358. PMID  20705517 .
  2. ^ "Отчет о защите здоровья". Агентство по охране здоровья. 3 июля 2009 г.
  3. ^ Группа Indian Network for Surveillance of Antimicrobial Resistance (INSAR) (веб-приложение) (ноябрь 2010 г.). "New Delhi metallo-β-lactamase 1". The Lancet Infectious Diseases . 10 (11): 749–750. doi :10.1016/S1473-3099(10)70239-5. PMID  21029984.
  4. ↑ Стивен Смит (13 сентября 2010 г.). «В Массачусетсе появился новый «супербактерий», устойчивый к лекарствам». The Boston Globe . Получено 18 сентября 2010 г.
  5. ^ "В GTA обнаружен супербаг". Toronto Star . 22 августа 2010 г.
  6. ^ Shino Yuasa (8 сентября 2010 г.). «Япония подтверждает первый случай гена супербактерии». The Boston Globe . Associated Press . Получено 14 февраля 2016 г. .
  7. ^ Ghaith, Doaa M.; Mohamed, Zeinat K.; Farahat, Mohamed G.; Aboulkasem Shahin, Walaa; Mohamed, Hadeel O. (2019-03-01). «Колонизация кишечной микробиоты энтеробактериями, продуцирующими карбапенемазы, в детских отделениях интенсивной терапии в Каире, Египет» (PDF) . Arab Journal of Gastroenterology . 20 (1): 19–22. doi :10.1016/j.ajg.2019.01.002. ISSN  1687-1979. PMID  30733176. S2CID  73444389.
  8. ^ аб Аль-Хусаний, Хани; Аль-Тамими, Захра Салам (2022). «Метициллинрезистентный золотистый стафилококк и бета-лактамазы New Delhi Metallo - виды устойчивости к антибиотикам, методы профилактики». Медицинский и фармацевтический журнал . 1 (1): 14–24. дои : 10.55940/medphar20223 . S2CID  249296879.
  9. ^ Хадсон, Кори М.; Бент, Закари В.; Мигер, Роберт Дж.; Уильямс, Келли П.; Холл, Рут (6 июня 2014 г.). «Детерминанты устойчивости и мобильные генетические элементы штамма Klebsiella pneumoniae, кодирующего NDM-1». PLOS ONE . 9 (6): e99209. Bibcode : 2014PLoSO...999209H. doi : 10.1371/journal.pone.0099209 . PMC 4048246. PMID  24905728 . 
  10. ^ Queenan AM, Bush K (июль 2007 г.). «Карбапенемазы: универсальные бета-лактамазы». Clinical Microbiology Reviews . 20 (3): 440–458. doi : 10.1128/CMR.00001-07. PMC 1932750. PMID  17630334. 
  11. ^ Miriagou V, Cornaglia G, Edelstein M и др. (февраль 2010 г.). «Приобретенные карбапенемазы у грамотрицательных бактериальных патогенов: проблемы обнаружения и наблюдения». Clin. Microbiol. Infect . 16 (2): 112–122. doi : 10.1111/j.1469-0691.2009.03116.x . PMID  20085605.
  12. ^ Nordmann P, Cuzon G, Naas T (апрель 2009 г.). «Реальная угроза бактерий, продуцирующих карбапенемазу Klebsiella pneumoniae». Lancet Infect Dis . 9 (4): 228–236. doi :10.1016/S1473-3099(09)70054-4. PMID  19324295.
  13. ^ Кузон, Г.; Наас, Т.; Нордманн, П. (февраль 2010 г.). «Карбапенемы типа КПК: что вы делаете в микробиологической клинике?» Карбапенемазы KPC: что поставлено на карту в клинической микробиологии? Pathologie Biologie (на французском языке). 58 (1): 39–45. doi : 10.1016/j.patbio.2009.07.026. ПМИД  19854586.
  14. ^ Принсипи, Луиджи; Веккьо, Грациелла; Шиэн, Джерард; Кавана, Кевин; Моррони, Джанлука; Вьяджи, Валентина; ди Маси, Алессандра; Джакоббе, Даниэле Роберто; Луццаро, Франческо; Луццати, Роберто; Ди Белла, Стефано (01 октября 2020 г.). «Хелаторы цинка как адъюванты карбапенемов для бактерий, продуцирующих металло-β-лактамазы: оценка in vitro и in vivo». Микробная лекарственная устойчивость . 26 (10): 1133–1143. дои : 10.1089/mdr.2020.0037. ISSN  1076-6294. PMID  32364820. S2CID  218504647.
  15. ^ ab Yong D, Toleman MA, Giske CG, Cho HS, Sundman K, Lee K, Walsh TR (декабрь 2009 г.). «Характеристика нового гена металло-бета-лактамазы, bla(NDM-1), и нового гена эритромицинэстеразы, переносимого на уникальную генетическую структуру в последовательности типа 14 Klebsiella pneumoniae из Индии». Antimicrob Agents Chemother . 53 (12): 5046–5054. doi :10.1128/AAC.00774-09. PMC 2786356 . PMID  19770275. 
  16. ^ Дешпанде Пайал; Родригес Камилла; Шетти Анджали; Кападиа Фархад; Хедж Ашит; Соман Раджив (2010). «Нью-Дели Металло-β лактамаза (NDM-1) у энтеробактерий: варианты лечения с помощью карбапенемов, ослабленных». J Assoc Physicians India . 58 : 147–150. PMID  20848811. Архивировано из оригинала 26.08.2010 . Получено 13.08.2010 .
  17. ^ Каленич, Смила (2013). Medicinska mikrobiologija [ Медицинская микробиология ] (на хорватском языке). Загреб: Медицинская наклада. ISBN 978-953-176-637-1.[ нужна страница ]
  18. ^ Muir A, Weinbren MJ (июль 2010 г.). «Нью-Дели металло-бета-лактамаза: предостерегающая история». J. Hosp. Infect . 75 (3): 239–240. doi :10.1016/j.jhin.2010.02.005. PMID  20435372.
  19. ^ Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) (25 июня 2010 г.). «Обнаружение изолятов Enterobacteriaceae, переносящих металло-бета-лактамазу — США, 2010 г.». MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 59 (24): 750. PMID  20577157.
  20. ^ Макнил-младший, Дональд Г. (11 августа 2010 г.). «Бактерии, устойчивые к антибиотикам, перемещаются из Южной Азии в США» The New York Times . Получено 13 августа 2010 г.
  21. ^ Картикеян К., Тирунараян М.А., Кришнан П. (июль 2010 г.). «Сосуществование blaOXA-23 с blaNDM-1 и ArmA в клинических изолятах Acinetobacter baumannii из Индии». J Антимикробная химиотерапия . 65 (10): 2253–2254. дои : 10.1093/jac/dkq273 . ПМИД  20650909.
  22. ^ "Первый случай супербактерии NDM-1 подтвержден в Онтарио". CTVNews . 21 августа 2010 г.
  23. ^ "Япония обнаружила свой первый случай супербактерии NDM-1". Medical Xpress . AFP. 6 сентября 2010 г.
  24. ^ Уолш, Тимоти Р.; Уикс, Дженис; Ливермор, Дэвид М.; Толеман, Марк А. (май 2011 г.). «Распространение бактерий, положительных на NDM-1, в окружающей среде Нью-Дели и его последствия для здоровья человека: исследование распространенности в точках окружающей среды». The Lancet Infectious Diseases . 11 (5): 355–362. doi :10.1016/S1473-3099(11)70059-7. PMID  21478057.
  25. ^ "В смерти Роял Алекса подозреваются бактерии, устойчивые к антибиотикам". CBC News. 18 мая 2012 г. Получено 22 января 2017 г.
  26. ^ ab Luo, Yi; Yang, Fengxia; Mathieu, Jacques; Mao, Daqing; Wang, Qing; Alvarez, PJJ (2014). «Распространение генов металло-β-лактамаз с множественной лекарственной устойчивостью в Нью-Дели на муниципальных очистных сооружениях сточных вод в Северном Китае». Environmental Science & Technology Letters . 1 (1): 26–30. Bibcode : 2014EnSTL...1...26L. doi : 10.1021/ez400152e. S2CID  1223899.
  27. ^ "Обнаружено, что в очистных сооружениях размножаются 'супербактерии'". Science Daily. 16 декабря 2013 г. Получено 22 января 2017 г.
  28. ^ «Бактерии, устойчивые к антибиотикам, обезврежены грибковым соединением». CBC News. 25 июня 2014 г.
  29. ^ Чен, Лей; Тодд, Рэндалл; Кильбаух, Джулия; Уолтерс, Маройя; Каллен, Александр (13 января 2017 г.). «Заметки с места событий: панрезистентная Klebsiella pneumoniae, продуцирующая металло-бета-лактамазу в Нью-Дели — округ Уошо, Невада, 2016 г.». MMWR. Еженедельный отчет о заболеваемости и смертности . 66 (1): 33. doi :10.15585/mmwr.mm6601a7. PMC 5687261. PMID  28081065 . 
  30. ^ ab Rai, S; Singh, NP; Manchanda, V; Kaur, IR (2011). «Цинк-зависимые карбапенемазы в клинических изолятах семейства Enterobacteriaceae». Indian Journal of Medical Microbiology . 29 (3): 275–9. doi : 10.4103/0255-0857.83912 . PMID  21860109.
  31. ^ ab Pandey, Geeta (12 августа 2010 г.). «Индия отвергает заявление Великобритании о «супербактерии»». BBC News .
  32. ^ «Правительство Индии возмущено утверждениями о том, что его больницы подпитывают глобальную супербактерию». The Telegraph . 14 августа 2010 г.
  33. ^ «Связывать Индию с супербактерией несправедливо и неправильно, заявляет Индия». Hindustan Times . 12 августа 2010 г.
  34. ^ ""Superbug" - заговор транснациональных корпораций: лидер БДП". The New Indian Express . 16 мая 2012 г.
  35. ^ «Не вините в супербактериях Индию, они повсюду». Hindustan Times . 13 августа 2010 г.
  36. ^ ab Narayan, Pushpa (13 августа 2010 г.). «Индийский автор утверждает, что отчет о супербактериях подделан». The Times of India . Получено 13 августа 2010 г.
  37. ^ Абдул Гафур, К (март 2010 г.). «Некролог — о смерти антибиотиков!». Журнал Ассоциации врачей Индии . 58 : 143–4. PMID  20848810.
  38. ^ ab "Lancet не опубликует опровержение Индии". The Hindu . 13 апреля 2011 г.
  39. ^ Сингх, Аджай Р. (2011). «Наука, наречение имен и наречение имен: изменение NDM-1 на PCM». Mens Sana Monographs . 9 (1): 294–319. doi : 10.4103/0973-1229.77446 (неактивен 2024-11-02). PMC 3115299. PMID  21694981 . {{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  40. ^ "Бельгиец умер от южноазиатского супербактерия". 2010-08-13.

Внешние ссылки