Frage:
Was verursacht die Entwicklung von Antibiotika-resistenten Bakterienstämmen?
harpalss
2012-01-07 08:41:04 UTC
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Ich verstehe, dass Bakterien aufgrund des Selektionsdrucks gegen Antibiotika resistent geworden sind, aber wie verarbeiten resistente Bakterien Antibiotika, wenn sie dieser ausgesetzt sind, im Vergleich zu nicht resistenten Bakterien. Welche Forschungsarbeiten werden zur Bekämpfung von Antibiotika-resistenten Bakterien durchgeführt?

Ich schlug eine Bearbeitung für den Titel vor, das Original klingt so, als ob alle Bakterien antibiotikaresistent sind.
Ähnliche Fragen könnten für Resistenzen bei Insekten, "Unkräutern", Pilzen ...
@J.M. + Krebs auch
Vier antworten:
#1
+21
jp89
2012-01-07 10:03:13 UTC
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Bakterien erhalten normalerweise Resistenzmechanismen durch horizontalen Gentransfer (wie Konjugation und Phageninfektion). Die vier Hauptmechanismen, bei denen sich Bakterien Antibiotika entziehen, sind:

  1. Arzneimittelinaktivierung : Beispielsweise kann E. coli Beta-Lactamase produzieren, die viele Antibiotika auf Lactambasis inaktiviert, wie z Penicillin.
  2. Veränderung der Zielstelle : Mutationen in Genen, die für Zielstellen kodieren, können die Arzneimittelbindungsaffinität verringern. Beispiel: Zufällige Mutationen in DNA-Gyrase und Topoisomerase IV verringern die Bindungsaffinität an Fluorchinolon.
  3. Veränderung der Stoffwechselwege : Viele Medikamente zielen auf bestimmte Teile der Stoffwechselwege ab, indem sie Enzyme inaktivieren oder Substrate sequestrieren. Bakterien können alternative Stoffwechselwege nutzen oder Wege finden, um die notwendigen Nährstoffe aus der Umwelt aufzunehmen.
  4. Reduzierte Arzneimittelakkumulation : Verursacht durch verringerte Arzneimittelpermeabilität oder die Fähigkeit der Bakterien, Arzneimittel zu transportieren aus der Zelle (zum Beispiel kodiert tetA für einen Tetracyclin-Efflux-Transporter). Sie können diese Fähigkeiten durch Konjugation, Phageninfektion (Transduktion) oder Aufnahme von Umwelt-DNA (Transformation) erlangen.
  5. ol>

    Wikipedia hat einen ziemlich umfangreichen und umfassenden Artikel über Antibiotikaresistenz. Es gibt auch eine gute Liste von Referenzen. http://en.wikipedia.org/wiki/Antibiotic_resistance

#2
+13
Fomite
2012-01-08 04:05:31 UTC
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Welche Forschungsarbeiten werden zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien durchgeführt?

Sie haben einige anständige Antworten darauf erhalten, wie Antibiotikaresistenzen entstehen, also dachte ich, ich würde es tun Berühren Sie dies ein wenig. Die Anti-Resistenz-Forschung hat drei Hauptschübe:

  1. Suche nach neuen Zielen und Mechanismen. Im Wesentlichen die Schaffung neuer Antibiotika, die subtil so unterschiedlich sind, dass sie an vorhandenen Resistenzmechanismen vorbeigleiten (normalerweise durch Anheften einer ausgefeilteren Seitengruppe an ein vorhandenes Antibiotikum) oder an einer völlig neuen Klasse, die auf einen anderen Mechanismus zur Zerstörung von Bakterien abzielt. Dies ist im Wesentlichen eine Arzneimittelentwicklungsaufgabe und schwer .
  2. Antimikrobielle Kontrolle. Dies ist größtenteils eine klinische Forschung, die untersucht, wie wir vorhandene Antibiotika verwenden. Können wir die Dauer / Bereitstellung / etc. Ändern? einer Antibiotikakur, um die Wahrscheinlichkeit einer Resistenz zu minimieren. Können wir die Häufigkeit minimieren, mit der wir Antibiotika unangemessen verwenden, was zu Resistenzen führt, ohne dass der Patient davon profitiert?
  3. Alternative antimikrobielle Techniken. Können wir nicht-antibiotische Techniken anwenden, um bakterielle Infektionen überhaupt zu verhindern, oder sie behandeln, wenn sie auftreten? Antimikrobielle Oberflächen wie mit Kupfer oder Silber imprägnierte Oberflächen, verbesserte Oberflächenreinigung usw.
Ein weiteres Beispiel für die antimikrobielle Behandlung: Es ist etwas interessant, dass einige der bei Tieren verwendeten Antibiotika Ähnlichkeiten mit beim Menschen verwendeten Antibiotika aufweisen. Es besteht die Sorge, dass tierische Krankheitserreger, die Resistenz gegen Futterantibiotika erlangen, ihre Resistenzfaktoren an menschliche Krankheitserreger weitergeben können, die nicht die Zeit hatten, ihre eigenen Resistenzfaktoren zu entwickeln. Ein Beispiel aus der Hand, das ich habe, ist Chinupristin / Dalfopristin (eines der Antibiotika, die ausprobiert wurden, wenn Vancomycin es nicht schneiden kann), das strukturelle Ähnlichkeit mit den Virginiamycinen in Tierfutter aufweist ...
#3
+12
mgkrebbs
2012-01-07 10:23:12 UTC
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Die Hauptfrage, die Sie selbst beantwortet haben: Bakterien werden aufgrund des Selektionsdrucks resistent, der durch die wirksame Unterdrückung der ursprünglichen nicht resistenten Bakterien durch das Antibiotikum verursacht wird. Diejenigen Varianten, die der Unterdrückung widerstehen, werden als natürliche Konsequenz ausgewählt.

Wie verarbeiten resistente Bakterien Antibiotika? Dies hängt von den Details des jeweiligen Antibiotikums und möglicherweise von der Art der Resistenz ab.

Nehmen Sie den Fall von Penicillin und verwandten Antibiotika wie Amoxicillin. Diese Antibiotika hemmen die Bildung einer Schicht der Zellwand, die für viele Arten von Bakterien essentiell ist. Dies verhindert die Vermehrung der Bakterien und trägt zu deren Zerstörung bei. Wikipedia gibt einige Details zur Wirkung dieser β-Lactam-Antibiotika.

Die bakterielle Resistenz gegen Arzneimittel wie Penicillin besteht normalerweise aus Bakterien, die ein Enzym (β-Lactamase genannt) produzieren, das einen Ring im Arzneimittelmolekül aufbricht, es deaktiviert und damit seine Wirkung auf die Zellwandsynthese beseitigt

Diese Resistenz ist aufgrund der weit verbreiteten Verwendung von Penicillin-ähnlichen Arzneimitteln und des Transfers des Gens zwischen Bakterienarten wie durch Plasmide häufig geworden.

In den 70er Jahren gelang es den Forschern, in diesem Krieg eine Hilfswaffe zu entdecken und zu entwickeln. Dies war Clavulansäure, die eine teilweise Penicillin ähnliche Struktur aufweist und wie diese vom bakteriellen β-Lactamase-Enzym angegriffen wird. Im Gegensatz zu den Penicilinen bildet es jedoch eine dauerhafte Bindung mit dem Enzymmolekül, wodurch seine Aktivität beeinträchtigt wird. Dies hat zu derzeit wirksamen Arzneimitteln wie Augmentin geführt, die in derselben Pille sowohl Amoxicillin als auch dessen Protektor Clavulansäure enthalten.

Der andere Weg bestand natürlich darin, β-Lactame zu finden, die nicht durch Enzyme abgebaut werden, die Penicilline und Cephalosporine beeinflussen. Zwei dieser β-Lactam-Klassen sind die Carbapeneme (z. B. Imipenem, Meropenem) und Monobactame (z. B. Aztreonam, Tigemonam).
@J.M. und der Weg, den Bakterien einschlagen, besteht darin, Beta-Lactamasen zu entwickeln / auszuwählen, die gegen Carbapeneme wirksam sind, wie einige der (derzeit) weniger verbreiteten Klasse-D-Enzyme, und so eine kontinuierliche Finanzierungsquelle für unser Labor sicherzustellen.
@Nick: Richtig. Krieg endet nie wirklich, nein? :(
@J.M. Sie entziehen sich der Frage, wie es eine Lüge ist, es "Krieg" zu nennen. erinnert mich an [einen Mann auf TotN, der über den "Krieg gegen den Krebs" spricht] (http://www.npr.org/2011/12/23/144190091/the-war-on-cancer-turns-40)
@Nick, sicher, aber Sie müssen zugeben, dass die Bewältigung von Infektionskrankheiten in den letzten Jahrzehnten wie ein "Krieg" behandelt wurde, was mit der Eskalation "verbesserter" Antibiotika zu tun hatte. Hätten wir Glycopeptide wie Vancomycin verwenden müssen, wenn β-Lactame ausreichen würden, um die Bakterien niedrig zu halten?
#4
  0
Richard Stanzak
2016-07-10 00:54:17 UTC
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Der größte Widerstand wird durch horizontale Übertragung auf verschiedene Weise erlangt.

Konjugation ist die sexuelle Übertragung.

Die Übertragung erfolgt durch Viren, die sich in das Genom integrieren und dann, wenn sie aktiviert werden, tragen Teile des Genoms, die an einen neuen Wirt gebunden sind

Transformation ist die Aufnahme von nackter Plasmid-DNA in einen neuen Wirt

Die Transfektion ähnelt der Transduktion und ist viral vermittelt

Und natürlich haben Sie erworben, was aus Punktmutationen resultiert, die die Fähigkeit der Zellen verändern, durch ein Mittel geschädigt zu werden, einfache Änderungen wie die Veränderung der Zellmembran oder der Rezeptorstellen

Vielen Dank für Ihre Antwort und Ihre Bemühungen in der Community. Wir freuen uns immer über Referenzen, um die in den Antworten und Fragen angegebenen Informationen zu sichern. Denken Sie, Sie könnten einige Links hinzufügen, um anderen zu helfen, Ihrer Antwort zu folgen (ich kenne einige davon Dies mag Ihnen allgemein bekannt sein, aber Zitate und andere Quellen - sogar Webseiten - sind besser als nichts. Vielleicht möchten Sie auch die Hilfeseite unter "Wie schreibe ich eine gute Antwort?" Http://biology.stackexchange.com/help/how-to-answer lesen


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