Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Обратите внимание!
 
  Наука >> Медицина | Научные статьи
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
(Окончание)

Функции некоторых известных транспортных систем у бактерий, осуществляющих выброс фторхинолонов и бромистого этидия, ингибируются резерпином. Присутствие резерпина в среде инкубации привело к увеличению накопления бромистого этидия клетками микоплазмы, причем наибольший эффект, а именно увеличение на 60%, наблюдался для штамма АС-10, характеризующегося высокой устойчивостью к ципрофлоксацину (табл. 2). Следует отметить, что резерпин, в действующей концентрации (50 мкг/мл), не оказывал ингибирующего влияния на рост исследуемых штаммов. Верапамил, другой ингибитор NorA/Bmr насосов, также способствовал увеличению накопления бромистого этидия клетками различных штаммов на те же величины. Присутствие мембранного протонофора - СССР, в среде инкубации культуры клеток одновременно с бромистым этидием, приводило к увеличению накопления последнего на 50-60% для всех исследуемых штаммов. Применение более селективного ионофора - валиномицина, резко увеличивающего электрическую проводимость мембраны, не вызывало значительных (в пределах 10%) изменений в накоплении бромистого этидия клетками A.laidlawii. Обработка клеток микоплазмы моненсином, Na+-ионофором, активирующим Mg2+-зависимую Н+-АТРазу, тем самым нарушающим протонный градиент мембраны, приводило к ингибированию накопления бромистого этидия на 20%, а в случае слаборезистентного штамма АС-0,25 - на 40%.

Таблица 2. Влияние ионофоров и ингибиторов эффлюксных систем на накопление бромистого этидия клетками дикого штамма A.laidlawii и ципрофлоксацинорезистентных штаммов
Условия опыта Накопление этидия, мкг/мг белка (%)
PG-8B AC-0,25 AC-10
Стандартная среда 0,58 (100) 0,45 (100) 0,27 (100)
+ резерпин (50 мкг/мл) 0,73 (127) 0,55 (123) 0,43 (160)
+ СССР (0,2 мМ) 0,92 (160) 0,67 (150) 0,44 (163)
+ верапамил (0,1 мМ) 0,73 (127) 0,55 (123) 0,43 (160)
+ валиномицин (1,25 мкМ) 0,65 (113) 0,49 (109) 0,29 (108)
+ моненсин (1 мкМ) 0,46 (80) 0,27 (60) 0,22 (80)

Обсуждение результатов

Основываясь на полученных результатах, можно утверждать, что резистентность к фторхинолонам у представителей микоплазм - A.laidlawii, также как и у других микроорганизмов, достигается не только за счет мутаций в QRDR (quinolones resistance determaining-region) gyrA, gyrB, parC, parE, описанных ранее [15-17], но и за счет изменения транспортных функций плазмалеммы, причем эти процессы являются первичными в процессе адаптации культуры клеток микоплазмы к фторхинолонам. Транспорт фторхинолонов в клетку ахолеплазмы осуществляется, по-видимому, в основном за счет пассивной диффузии, которая, однако, во многом зависит от состояния липидного бислоя мембраны. Это является особенно актуальным для микоплазм в силу особенностей строения плазматической мембраны данного микроорганизма, которая ввиду отсутствия клеточной стенки, играет важную роль в процессах жизнедеятельности, регулируя своим физико-химическим состоянием многие метаболические процессы [2].

Активный выброс является основой для развития устойчивости разных микроорганизмов ко многим химиотерапевтическим препаратам. Для микоплазм до настоящего времени не была показана возможность развития резистентности за счет механизма обратного транспорта токсичных для клетки микроорганизма веществ. В этой работе мы попытались рассмотреть некоторые аспекты этого вопроса. В результате было показано, что бромистый этидий, используемый как аналогичный фторхинолонам субстрат для эффлюксных насосов, значительно меньше накапливался резистентными к ципрофлоксацину штаммами. Причем степень накопления коррелировала с чувствительностью этих штаммов: чем выше устойчивость, тем меньше аккумуляция. Мы также установили, что процесс выброса бромистого этидия является энергозависимым. Кроме того, известные ингибиторы систем обратного транспорта, резерпин и верапамил, увеличивали степень накопления бромистого этидия, причем в значительно большей степени для высокоустойчивого к ципрофлоксацину штамма. Таким образом, можно утверждать, что у ахолеплазм имеются транспортные системы, осуществляющие активный выброс токсических веществ, причем у резистентных к ципрофлоксацину штаммов происходит индукция этих систем. Однако эти системы не относятся к мультирезистентным, так как развитие резистентности к ципрофлоксацину не приводило к появлению устойчивости у исследуемого лабораторного штамма к другим антибиотикам.

Представленное исследование является первым сообщением об участии транспортно-барьерных функций плазматической мембраны микоплазм в развитии резистентности к антибактериальным соединениям фторхинолонового ряда. Дальнейшая работа в этом направлении позволит расшифровать молекулярный механизм развития устойчивости микоплазм к антибактериальным препаратам, установить участие конкретных транспортных систем плазматической мембраны в этом процессе.

АНТИБИОТИКИ И ХИМИОТЕРАПИЯ, 2000-N5, стр. 14-19.

ЛИТЕРАТУРА

1. Kenny G.E., Cartwright F.D. Susceptibilities of Mycoplasma hominis, Mycoplasma pneumoniae, Ureaplasma urealyticum to new glycylcyclines in comparison with those of older tetracyclines. Antimicrob Agents Chemother 1994; 38: 2628-2632.

2. Абрамычева Н.Ю., Вахрушева Т.В., Говорун В.М. Изменение свойств плазматической мембраны Achloleplasma laidlawii при действии тетрациклина. Антибиотики и химиотер 1999; 44: 8-12.

3. Janoir C., Zeller V., Kitzis M.D. et al. High-level fluoroquinolone resistance in Streptococcus pneumoniae requires mutations in parC and gyr A. Antimicrob Agents Chemother 1996; 40: 2760-2764.

4. Nikaido H. Prevention of drug access to bacterial targets: permeability barriers and active efflux. Science 1994; 264: 382-388.

5. Neyfakh A.A., Bidnenko V.E., Chen L.B. Efflux-mediated multidrug resistance in Bacillus subtilis: similarities and dissimilarities with the mammalian system. Proc Natl Acad Sci USA 1991; 88: 4781-4785.

6. Ahmed M., Lyass L., Markham P.N. et al. Two highly similar multidrug transporters of Bacillus subtilis whose expression is differentially regulated. J Bacteriol 1995; 177: 3904-3910.

7. Ohki R., Murata M. Bmr3, a third multidrug transporter gene of Bacillus subtilis. J Bacteriol 1997; 179: 1423-1427.

8. Neyfakh A.A., Borsch C.M., Kaats G.W. Fluoroquinolone resistance protein NorA of Staphylococcus aureus is multidrug efflux transporter. Antimicrob Agents Chemother 1993; 37: 128-129.

9. Bolhuis H., Poelarends G., van Veen H.W. et al. The lactococcal lmrP gene encodes a proton motive force-dependent drug transporter. J Biol Chem 1995; 270: 26092-26098.

10. Takiff H.E., Cinuino M., Musso M.C. et al. Efflux pump of the proton antiporter family confers low level fluoroquinolone resistance in Mycobacterium smegmatis. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93: 362-366.

11. Ahmed M., Borsch C.M., Neyfakh A.A., Schuldiner S. Mutants of the Bacillus subtilis multidrug transporter Bmr with altered sensitivity to the antihypertensive alkaloid reserpine. J Biol Chem 1993; 268: 11086-11089.

12. Cohen S.P., Hooper D.C., Wolfson J.S. et al. Endogenous acive efflux of norfloxacine in susceptible Escherichia coli. Antimicrob Agents Chemother 1988; 32: 1187-1191.

13. Zeller V., Janoir C., Kitzis M.D. et al. Active efflux as a mechanism of resistance to ciprofloxacin in Streptococcus pneumoniae. Ibid 1997; 41: 1973-1978.

14. Говорун В.М., Гущин А.Е., Ладыгина В.Г. и др. О формировании резистентности к фторхинолонам у M.hominis и A.laidlawii. Mол ген микробиол вирусол 1998; 3: 16-19.

15. Bebear C.M., Renaudin H., Charron A. et al. Alterations in topoisomerase IV and DNA gyrase in quinolone-resistants mutants of Mycoplasma hominis obtained in vitro. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42: 2304-2311.

16. Гущин А.Е., Ладыгина В.Г., Говорун В.М. Роль мутаций в parC и gyrA в формировании устойчивости Mycoplasma hominis к фторхинолонам. Мол ген микробиол вирусол 1999; 4: 19-24.

17. Kenny G.E., Young P.A., Cartwright F.D. et al. Ofloxacin selects gyrase mutations in first-step Mycoplasma hominis mutants, whereas sparfloxacin selects topoisomerase IV mutations. Antimicrob Agents Chemother 1999; 43: 2493-2496.

18. Kapitanov A.B., Ivanova V.F., Ladygina V.G. Cholesterol accumulation in plasma membrane and changes of membrane enzyme activity of Achloleplasma laidlawii cells during culture ageing. Mech Ageing Dev 1990; 55: 161-169.

19. Говорун В.М., Бондарева Е.В., Кулакова С.Н., Капитанов А.Б. Изменение липидного состава клеток Achloleplasma laidlawii под действием толуола. Микробиология 1993; 62: 70-75.

20. Baranova N.N., Neyfakh A.A. Apparent involvement of a multidrug transporter in the fluoroquinolone resistance of Streptococcus pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 1997; 41: 1396-1398.


Написать комментарий
 Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования