ЭСКАПЕ - ESKAPE

ЭСКАПЕ - это сокращение, состоящее из научных названий шести высокоэффективных ядовитый и устойчивый к антибиотикам бактериальный патогены включая: Enterococcus faecium, Золотистый стафилококк, Клебсиелла пневмонии, Acinetobacter baumannii, Синегнойная палочка, и Энтеробактер виды[1] Эта группа Грамположительный и Грамотрицательный бактерии могут ускользать или «убегать» обычно используются антибиотики из-за их увеличения множественная лекарственная устойчивость (MDR).[1] В результате во всем мире они являются основной причиной опасных для жизни нозокомиальный или внутрибольничные инфекции в с ослабленным иммунитетом и тяжелобольные пациенты, которые подвергаются наибольшему риску.[2] P. aeruginosa и S. aureus являются одними из наиболее распространенных патогенов в биопленках, обнаруживаемых в здравоохранении.[3] P. aeruginosa - это грамотрицательная палочковидная бактерия, обычно обнаруживаемая в кишечной флоре, почве и воде, которая может прямо или косвенно передаваться пациентам в медицинских учреждениях.[4][5] Патоген также может распространяться в других местах через заражение, включая поверхности, оборудование и руки. Условно-патогенный микроорганизм может вызывать у госпитализированных пациентов инфекции легких, такие как пневмония, кровь, мочевыводящие пути и другие участки тела после операции.[5] S. aureus - это грамположительная бактерия кокковой формы, обитающая в окружающей среде, на коже и носу многих здоровых людей.[6] Бактерия может вызывать инфекции кожи и костей, пневмонию и другие типы потенциально серьезных инфекций, если попадает в организм через организм. S. aureus также приобрел устойчивость ко многим антибиотикам, что затрудняет заживление.[6] Из-за естественного и неестественного давления отбора и факторов устойчивость бактерий к антибиотикам обычно возникает в результате генетической мутации или приобретает гены устойчивости к антибиотикам (ARG) через горизонтальный перенос генов - процесс генетического обмена, посредством которого может распространяться устойчивость к антибиотикам.[7]

Одна из основных причин роста селекции устойчивости к антибиотикам (ABR) и MDR, которая привела к появлению бактерий ESKAPE, - это чрезмерное использование антибиотиков не только в здравоохранении, но также в животноводстве и сельском хозяйстве.[8] Другие ключевые факторы связаны с неправильным использованием и несоблюдением лечебных рекомендаций в отношении потребления и использования антибиотиков.[9] Из-за этих факторов все меньше и меньше лечения антибиотиками становятся эффективными для искоренения бактериальных инфекций ABR и MDR, в то же время в настоящее время больше не создаются новые антибиотики из-за отсутствия финансирования.[9] Эти патогены ESKAPE, наряду с другими устойчивыми к антибиотикам бактериями, представляют собой взаимосвязанную глобальную угрозу здоровью, и с ними обращаются с помощью более комплексных и Одно здоровье перспектива.[5][8]

Распространенность

С глобальной точки зрения, появление бактерий с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) является причиной около 15,5% случаев внутрибольничной инфекции, и в настоящее время около 0,7 миллиона случаев смерти от лекарственно-устойчивых заболеваний.[10][1] В частности, условно-патогенные нозокомиальные патогены ESKAPE соответствуют наивысшему риску смертности, при этом большинство его изолятов являются МЛУ.[11] Два патогена в группе ESKAPE, устойчивые к карбапенемам Acinetobacterи Carbapenem-устойчивые Enterobacteriaceae в настоящее время входят в пятерку устойчивых к антибиотикам бактерий в списке неотложных угроз CDC на 2019 год, а остальные 4 патогена, составляющие группу, находятся в списке серьезных угроз.[5] Кроме того, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) создала глобальный список приоритетных патогенов (PPL) бактерий ABR с целью определения приоритетов исследований и создания новых эффективных методов лечения антибиотиками.[12] Глобальный PPL классифицирует патогены на 3 категории: критические, высокие и средние, и включает 4 патогена из группы ESKAPE в списке критического приоритета и 2 других патогена, которые составляют группу в списке высокого приоритета.[12]

Характеристики

Патогены ESKAPE отличаются от других патогенов из-за их повышенной устойчивости к обычно используемым антибиотикам, таким как пенициллин, ванкомицин, карбапенемы, и больше. Эта повышенная устойчивость в сочетании с клинической значимостью этих бактерий в области медицины приводит к необходимости понимать механизмы их устойчивости и бороться с ними с помощью новых антибиотиков. Общие механизмы устойчивости включают производство ферментов, которые атакуют структуру антибиотиков (например, β-лактамазы инактивация β-лактам антибиотики), модификация целевого сайта, на который нацелен антибиотик, так что он больше не может связываться должным образом, отток насосов и биопленка производство.[4] Оттокные насосы - это особенность мембраны грамотрицательных бактерий, которая позволяет им постоянно откачивать чужеродный материал, в том числе антибиотики, так что внутри клетки никогда не содержится достаточно высокая концентрация лекарства, чтобы иметь эффект.[4] Биопленки представляют собой смесь различных микробных сообществ и полимеров, которые защищают бактерии от лечения антибиотиками, действуя как физический барьер.[4]

Клинические угрозы

Из-за своей повышенной устойчивости к часто используемым антибиотикам эти патогены представляют дополнительную угрозу безопасности населения в целом, особенно тех, кто часто взаимодействует с больничной средой, поскольку они чаще всего способствуют внутрибольничные инфекции (HAI). Профиль повышенной устойчивости к противомикробным препаратам этих патогенов различается, однако они возникают по схожим причинам. Одна из частых причин устойчивости к антибиотикам связана с неправильным дозированием. Когда назначается субтерапевтическая доза или пациент предпочитает использовать меньше назначенного им антибиотика, бактериям предоставляется возможность адаптироваться к лечению. При более низких дозах или когда курс антибиотиков не завершен, определенные штаммы бактерий в процессе естественного отбора вырабатывают устойчивые к лекарствам штаммы.[13] Это связано со случайными генетическими мутациями, которые постоянно происходят во многих формах живых организмов, включая бактерии и человека. Естественный отбор поддерживает устойчивость штаммов бактерий, в которых развилась определенная мутация, позволяющая им выжить. Некоторые штаммы также могут участвовать в межштаммовом горизонтальный перенос генов, позволяя им передавать гены устойчивости от одного патогена к другому.[13] Это может быть особенно проблематично в нозокомиальный инфекции, при которых бактерии постоянно подвергаются воздействию антибиотиков, а те, кто получает пользу от устойчивости в результате случайных генетических мутаций, могут разделять эту устойчивость с бактериями в районе, которые еще не выработали эту устойчивость самостоятельно.

Бактериальные профили

Enterococcus faecium

Основная статья: Enterococcus faecium

Enterococcus faecium это Грамположительный сферической формы (кокк ) бактерии, которые, как правило, встречаются парами или цепочками, чаще всего участвуют в HAI у пациентов с ослабленным иммунитетом. Часто проявляет сопротивление β-лактамные антибиотики включая пенициллин и другие антибиотики в крайнем случае.[13] Также наблюдается рост ванкомицин-устойчивые энтерококки (VRE) штаммов, в том числе увеличение E. faecium устойчивость к ванкомицину, особенно к ванкомицину-А.[13] Эти устойчивые к ванкомицину штаммы демонстрируют глубокую способность развивать и разделять свою устойчивость посредством горизонтального переноса генов, а также кодируют факторы вирулентности, контролирующие фенотипы. Эти фенотипы вирулентности варьируются от более толстых биопленки позволяя им расти в различных средах, включая медицинские устройства, такие как мочевые катетеры и протезы сердечных клапанов внутри тела.[14] Более толстые биопленки действуют как «механический и биохимический щит», который защищает бактерии от антибиотиков и является наиболее эффективным механизмом защиты бактерий от лечения.[4]

Золотистый стафилококк

Основная статья: Золотистый стафилококк

Золотистый стафилококк это Грамположительный круглой формы (кокк ) бактерии, которые обычно встречаются в коже человека микробиота и, как правило, не вреден для людей с бескомпромиссной иммунной системой в этих условиях. Тем не мение, S. aureus обладает способностью вызывать инфекции, когда попадает в части тела, в которых обычно не обитает, например, в раны. Похожий на E. faecium, S. aureus также может вызывать инфекции имплантированных медицинских устройств и образовывать биопленки, затрудняющие лечение антибиотиками.[13] Кроме того, примерно 25% S. aureus штаммы выделяют ЦСТ-1 экзотоксин несет ответственность за причинение синдром токсического шока.[13] Метициллин-устойчивый S. aureus, или же MRSA, включает штаммы, отличные от других штаммов S. aureus в том, что они выработали сопротивление β-лактамные антибиотики. Некоторые также выражают экзотоксин который, как известно, вызывает «некротическую геморрагическую пневмонию» у тех, кто страдает инфекцией.[13] Ванкомицин и аналогичные антибиотики обычно являются препаратами первого выбора для лечения инфекций MRSA, однако из-за этого резистентного к ванкомицину S. aureus, или же VRSA (VISA для людей с промежуточной устойчивостью) появились штаммы.[13]

Клебсиелла пневмонии

Основная статья: Клебсиелла пневмонии

Клебсиелла пневмонии это Грамотрицательный стержневидный (бацилла ) бактерии, которые особенно хорошо воспринимают гены устойчивости при горизонтальном переносе генов. Обычно он также устойчив к фагоцит лечение из-за его толстой биопленки с сильной адгезией к соседним клеткам.[13] Некоторые штаммы также развились β-лактамазы что позволяет им быть устойчивыми ко многим широко используемым антибиотикам, включая карбапенемы, что привело к созданию устойчивых к карбапенемам K. pneumoniae (CRKP), для которой существует очень мало антибиотиков, которые могут лечить инфекцию.[13]

Acinetobacter baumannii

Основная статья: Acinetobacter baumannii

Acinetobacter baumannii наиболее распространен в больницах, что привело к развитию устойчивости ко всем известным противомикробным препаратам. В Грамотрицательный короткостержневидный (коккобациллы ) А. бауманний процветает во многих неблагоприятных условиях из-за его устойчивости к различным температурам, pH, уровни питательных веществ, а также сухая среда.[13] Грамотрицательные аспекты поверхности мембраны А. бауманний, в том числе откачивающий насос и наружная мембрана обеспечивает более широкий диапазон устойчивости к антибиотикам.[13] Кроме того, некоторые проблемные А. бауманний Штаммы способны приобретать семейства оттокных насосов других видов и обычно первыми вырабатывают новые β-лактамазы для повышения устойчивости к β-лактамам.[13]

Синегнойная палочка

Основная статья: Синегнойная палочка

Грамотрицательные палочковидные (бацилла ) бактерии Pseudomonas aeurginosa является повсеместным разрушителем углеводородов, способным выжить в экстремальных условиях, а также в почве и многих других обычных средах. Благодаря этой универсальности он довольно хорошо сохраняется в легких пациентов, страдающих поздней стадией. кистозный фиброз (CF).[13] Он также обладает преимуществами тех же ранее упомянутых факторов грамотрицательной устойчивости, что и A. baumannii. Мутанты P. aeurginosa с регулируемыми насосами оттока также существуют, что чрезвычайно затрудняет поиск эффективного антибиотика или детергента.[13] Есть также некоторые с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) штаммы P. aeruginosa которые экспрессируют β-лактамазы, а также активизируют отток, что может сделать лечение особенно трудным.[13]

Энтеробактер

Основная статья: Энтеробактер

Энтеробактер охватывает семью Грамотрицательный, стержневидный (бацилла ) виды бактерий. Некоторые штаммы вызывают мочевыводящие пути (ИМП) и инфекции крови, и они устойчивы к множественной лекарственной терапии, что ставит человечество в острую потребность в разработке новых и эффективных методов лечения антибиотиками.[15] Колистин и тигециклин являются двумя единственными антибиотиками, которые в настоящее время используются для лечения, и, похоже, в разработке нет других жизнеспособных антибиотиков.[13] В некоторых Энтеробактер видов, наблюдалось 5-300-кратное увеличение минимальной ингибирующей концентрации при воздействии нескольких постепенно увеличивающихся концентраций бензалкония хлорид (BAC).[16] Другие грамотрицательные бактерии (включая Энтеробактер, но также Acinetobacter, Pseudomonas, Klebsiella видов и др.) также продемонстрировали аналогичную способность адаптироваться к дезинфицирующему раствору BAC.[16]

Одна проблема со здоровьем

Патогены ESKAPE и бактерии ABR в целом представляют собой взаимосвязанную глобальную угрозу здоровью и явнуюОдно здоровье 'проблема, то есть они могут распространяться между секторами окружающей среды, животных и человека и воздействовать на них.[17] Как один из крупнейших глобальное здоровье Для борьбы с высокорезистентными и условно-патогенными микроорганизмами ESKAPE необходим подход «Единое здоровье».[11] One Health - это трансдисциплинарный подход, который включает рассмотрение результатов в отношении здоровья людей, животных и окружающей среды с многогранной и междисциплинарной точки зрения на местном, национальном и глобальном уровнях.[8] Использование этой концепции и образа мышления имеет решающее значение для борьбы и предотвращения распространения и развития патогенов ESKAPE (включая ABR в целом) при одновременном устранении связанных с ним социально-экономических факторов, таких как неадекватная санитария.[8]

Рекомендации

  1. ^ а б c Мулани М.С., Камбл Е.Е., Кумкар С.Н., Тавре М.С., Пардези КР (2019). «Новые стратегии борьбы с патогенами ESKAPE в эпоху устойчивости к противомикробным препаратам: обзор». Границы микробиологии. 10: 539. Дои:10.3389 / fmicb.2019.00539. ЧВК  6452778. PMID  30988669.
  2. ^ Райс LB (апрель 2008 г.). «Федеральное финансирование исследования устойчивости к противомикробным препаратам внутрибольничных патогенов: нет ESKAPE». Журнал инфекционных болезней. 197 (8): 1079–81. Дои:10.1086/533452. PMID  18419525.
  3. ^ Хойби Н., Бьярнсхольт Т., Гивсков М., Молин С., Чофу О. (апрель 2010 г.). «Антибиотикорезистентность бактериальных биопленок». Международный журнал противомикробных агентов. 35 (4): 322–32. Дои:10.1016 / j.ijantimicag.2009.12.011. PMID  20149602.
  4. ^ а б c d е Сантаджит С., Индраваттана Н. (05.05.2016). «Механизмы устойчивости к противомикробным препаратам у возбудителей ESKAPE». BioMed Research International. 2016: 2475067. Дои:10.1155/2016/2475067. ЧВК  4871955. PMID  27274985.
  5. ^ а б c d CDC (2019). «Угрозы устойчивости к антибиотикам в Соединенных Штатах» (PDF). Атланта, Джорджия: Центры по контролю и профилактике заболеваний, Министерство здравоохранения и социальных служб США.
  6. ^ а б Тейлор Т.А., Унакал К.Г. (2020). «Золотистый стафилококк». StatPearls. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing. PMID  28722898. Получено 2020-11-13.
  7. ^ Мэдиган М.Т., Бендер К.С., Бакли Д.Х., Саттли В.М., Шталь С.А. 2015. Брок Биология микроорганизмов. 15 изд. Лондон, Великобритания: Pearson (Global Edition).
  8. ^ а б c d Collignon PJ, McEwen SA (январь 2019 г.). «Единое здоровье - его важность в улучшении контроля устойчивости к противомикробным препаратам». Тропическая медицина и инфекционные болезни. 4 (1): 22. Дои:10.3390 / tropicalmed4010022. ЧВК  6473376. PMID  30700019.
  9. ^ а б Ма YX, Wang CY, Li YY, Li J, Wan QQ, Chen JH и др. (Январь 2020 г.). «Соображения и предостережения в борьбе с патогенами ESKAPE против нозокомиальных инфекций». Передовая наука. 7 (1): 1901872. Дои:10.1002 / advs.201901872. ЧВК  6947519. PMID  31921562.
  10. ^ Дафале Н.А., Шривастава С., Пурохит Х.Д. (июнь 2020 г.). «Зооноз: новая связь с устойчивостью к антибиотикам в рамках» единого подхода к здоровью"". Индийский журнал микробиологии. 60 (2): 139–152. Дои:10.1007 / s12088-020-00860-z. ЧВК  7105526. PMID  32255846.
  11. ^ а б Гарви М. (июль 2020 г.). «Бактериофаги и подход« единого здоровья »к борьбе с множественной лекарственной устойчивостью: правильный ли путь?». Антибиотики. 9 (7): 414. Дои:10.3390 / антибиотики9070414. ЧВК  7400126. PMID  32708627.
  12. ^ а б «Глобальный приоритетный список устойчивых к антибиотикам бактерий для руководства исследованиями, открытием и разработкой новых антибиотиков» (PDF). Всемирная организация здоровья. 2017 г.
  13. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Пендлтон Дж. Н., Горман С. П., Гилмор Б. Ф. (март 2013 г.). «Клиническая значимость возбудителей ESKAPE». Экспертная оценка противоинфекционной терапии. 11 (3): 297–308. Дои:10.1586 / eri.13.12. PMID  23458769.
  14. ^ Стюарт PS, Костертон JW (июль 2001 г.). «Устойчивость бактерий к антибиотикам в биопленках». Ланцет. 358 (9276): 135–8. Дои:10.1016 / s0140-6736 (01) 05321-1. PMID  11463434.
  15. ^ Рональд А. (июль 2002 г.). «Этиология инфекции мочевыводящих путей: традиционные и новые возбудители». Американский журнал медицины. 113 (1): 14–19. Дои:10.1016 / с0002-9343 (02) 01055-0. ISSN  0002-9343.
  16. ^ а б Kampf G (ноябрь 2018 г.). «Адаптивный микробный ответ на воздействие хлорида бензалкония низкого уровня». Журнал госпитальной инфекции. 100 (3): e1 – e22. Дои:10.1016 / j.jhin.2018.05.019. PMID  29859783.
  17. ^ CDC (13 марта 2020 г.). «Что такое устойчивость к антибиотикам?». Центры по контролю и профилактике заболеваний. Получено 2020-11-13.