مکانیسم های مقاومت:

2-11-1.مکانیسم های مقاومت آنتی بیوتیکی:

آرایش گسترده مکانیسم های مقاومت ضد میکروبی که برای اسینتوباکتر بومانی گزارش شده است مشابه به دیگر پاتوژن های غیر تخمیری گرم منفی می باشد. مقاومت سریع سویه های اسینتوباکتر بومانی به تمام بتالاکتامازها نظیر کارباپنم ها، نشان دهنده ی پتانسیل این ارگانیسم در پاسخ سریع به تغییرات در فشار انتخابی می باشد.

تنظیم کردن مکانیسم های مقاومت ذاتی و اکتساب عوامل تعیین کننده ی خارجی مهارت های اساسی بود که اسینتوباکتر را به یک ارگانیسم با اهمیت تبدیل کرد. سویه های اسینتوباکتر بومانی در پتانسیل های اپیدمیولوژی شان تفاوت های زیادی دارند و آن سویه هایی که به صورت وسیع و سریعی بین بیمارستان ها گسترش می یابند به عنوان سویه های اپیدمیک اسینتوباکتر بومانی در نظر گرفته می شوند و در حقیقت مقاومت آنتی بیوتیکی یکی از علل گسترش بیمارستانی این سویه های باکتریایی می باشد. بعد از تعیین کردن سکانس یک سویه ی کلینیکی اپیدمیک اسینتوباکتر بومانی که در فرانسه یافت شده بود (AYE)، یک جزیره مقاومتی Kb 86 به نام AbaR1 یافت شد که یکی از بزرگترین جزایر ژنتیکی بود که تا کنون گزارش شده است. 88 ناحیه (ORFs) در این ناحیه ژنومیک قرار گرفته بود، 82 تای آنها از دیگر ارگانیسم های گرم منفی نظیر گونه های سودوموناس، سالمونلا منشا می گرفتند. در همین حین 52 ژن مقاومت نیز شناسایی شد که 45 ژن یعنی 5/86% در جزایر مقاومت AbaR1 واقع شده بود. محدوده ژنتیکی این عوامل مقاومت شامل عناصر ژنتیکی متحرک نظیر 3 کلاس از اینتگرون ها، ترانسپوزون ها و عناصر الحاقی (IS) می باشد که به صورت بسیار شگفت انگیزی هیچ یک از مارکر های پلاسمیدی در این نقاط مقاومت شناسایی نشد و از 3 پلاسمیدی که در نژاد AYE در فرانسه یافت شد هیچ کدام هیچ یک از مارکرهای شناخته شده ی مقاومت را دارا نبودند

( فورنیر، 2006 ).

2-11-2.مکانیسم های مقاومت به بتالاکتام ها:

ایجاد جهش در ژن های کروموزومی یکی از دلایل مقاومت اکتسابی باکتری ها به آنتی بیوتیک های بتالاکتام می باشد. عموما تغییرات وابسته به کروموزم در حساسیت به آنتی بیوتیک های بتالاکتام شامل تغییر در نفوذ پذیری آنتی بیوتیک یا تغییر در توانایی PBP ها برای شناسایی آنتی بیوتیک ها می باشد، اما بعضی از بتالاکتامازها توسط کروموزم کد می شوند( مدیروس و جکوبی ، 1986 ).

مکانیسم مقاومت به بتالاکتام ها می تواند شامل انواع آنزیمی و غیرآنزیمی باشد:

2-11-2-1. مکانیسم های آنزیمی:

بتالاکتامازها جزء پر دردسرترین مکانیسم های مقاومت به آنتی بیوتیک ها هستند. بتالاکتاماز در واقع یک نوع آنزیم است که به صورت غیر کووالانت به آنتی بیوتیک های بتالاکتام باند می شود و با تشکیل یک پیوند کووالانت سبب هیدرولیز باند آمیدی حلقوی حلقه لاکتام و آزاد شدن آنتی بیوتیک تغییر یافته می گردد. بتالاکتاماز ها برای آنتی بیوتیک های بتالاکتام، با PBP ها رقابت می کنند. امروزه بیش از 340 نوع بتالاکتاماز شناخته شده است که آن هایی که فعالیت کارباپنمازی دارند از جمله KPC و فعالیت متالوبتالاکتامازی دارند از جمله bla_VIM و bla_NDM به دلیل شیوع روز افزون آن ها بیشتر مورد توجه واقع شده است.

2-11-2-2.مکانیسم های غیر آنزیمی:

مقاومت به کارباپنم که نوعی مقاومت بتالاکتامی محسوب می شود توسط مکانیسم های غیر آنزیمی مانند تغییرات در پروتئین های غشای خارجی(OMPs) که سبب تغییر در نفوذپذیری باکتری ها نسبت به بتالاکتام ها می شود، صورت می گیرد، که ممکن است در اثر تغییر در پورین ها یا تغییر در لیپوپلی ساکاریدهای غشاء خارجی کاهش یابد. در باکتری های گرم منفی پورین ها و لیپوپلی ساکاریدها در قسمت خارجی غشاء قرار دارند و همین امر باعث می شود غشاء باکتری بصورت غیر قرینه باشد. درباکتری هایی که نسبت به بتالاکتام ها تحمل پیدا کرده اند، آنتی بیوتیک های بتالاکتام نمی توانند آنزیم های اتولیتیک القاء کنند. این بدان معنی است که پنی سیلین یا سفالوسپورین بیش تر از این که باکتریوساید باشد، باکتریواستاتیک است مگر این که میزان بسیار زیادی آنتی بیوتیک مصرف شود( سیروی و کاستی ، 2006 ).

مقاومت به ایمی پنم و مروپنم در اسینتوباکتر بومانی به دلیل از دست دادن یک پروتئین 29 کیلودالتونی به نامCarO است که این پروتئین جزء OMP ها می باشد. پروتئین های شوک حرارتی (HMP-AB) جزء پروتئین های غشای خارجی هستند که در ارتباط با مقاومت به بتالاکتام ها می باشند که با پروتئین های OmpA در انتروباکتریاسه ها و OmpF در سودوموناس آئروژینوزا مشابه می باشد.

شیوع کلینیکی مقاومت نسبت به کارباپنم ها در اسینتوباکتر بومانی به دلیل کاهش بیان پروتئین های 22 و 23 کیلودالتونی غشای خارجی در ارتباط با OXA-24 در اسپانیا و همچنین کاهش بیان پروتئین های 44 و 47 کیلودالتونی غشاء خارجی در اسینتوباکتر بومانی در شهر نیویورک می باشد( ویلا و همکاران، 2007 ).

پمپ های AdeABC که از خانواده پمپ های RND ها هستند، سوبستراهایی دارند که این سوبستراها شامل بتالاکتامازها، اریترومایسین، تتراسایکلین، آمینوگلیکوزیدها، کلرامفنیکل، تری متوپریم ها و فلوروکینولون ها می باشند( فورنیر، 2006).AdeABC  ها توسط کرومزوم ها کد و به صورت نرمال توسط یک سیستم دو جزئی با یک حسگر کیناز(AdeS) تنظیم می شود که این پمپ ها در ارتباط با AdeR که پاسخ دهنده تنظیمی است  می باشند. پمپ های AdeABC دارای سه جزء ساختمانی هستند.AdeB که باعث انتقال، AdeA باعث شکل دادن به پروتئین الحاق شده به غشاء درونی و AdeC، باعث شکل دادن به پروتئین های غشای خارجی می شود.

اگر ژن adeC که پرونئین های غشای خارجی را کد می کند غیر فعال شود پمپ AdeABC ممکن است با جایگزین کردن دیگر پروتئین های غشای خارجی بتواند فعالیت مجدد کمپلکس سه تایی را شکل دهد( پیوله و همکاران، 2004 ).

Fournier

Medeiros, Jacoby

Vila et al.

Piolle et al.

طبقه بندی بتالاکتامازها:

تولید بتالاکتاماز ها، مهم ترین مکانیسم مقاومت و بزرگ ترین سیستم دفاعی نسبت به آنتی بیوتیک های بتالاکتام در باکتری های گرم منفی می باشند و جزء آنزیم های هیدرولیتیکی به حساب می آید که قادرند حلقه بتالاکتام آنتی بیوتیک های بتالاکتامی را هیدرولیز کنند.

برخی از بتالاکتامازها در جایگاه فعال آنزیمی خود حاوی سرین و برخی همچون متالوبتالاکتامازها حاوی یون روی به عنوان کوفاکتور می باشند. بتالاکتامازها به وسیله ی ژن های واقع شده بر روی پلاسمیدها، ترانسپوزون ها و کرومزوم باکتریایی کد می شوند. بتالاکتامازهای کروموزومی می تواند به طور القایی و یا به طور ساختمانی بیان شوند و زمانی که این ژن ها در باکتری های گرم منفی بر روی پلاسمیدها یافت شوند، این آنزیم ها به طور ساختمانی بیان می شوند.

در سال 1973 بتالاکتامازها توسط سیکو و ریچموند بر اساس خواص فنوتیپیک مثل وزن مولکولی، حساسیت به مهار کننده ها، طرح سوبسترا، شباهت ایمونولوژیک و ایزوالکتریک فوکوسینگ آن ها طبقه بندی و بر این اساس به پنج گروه تقسیم بندی شده اند

در سال 1976 این آنزیم ها توسط سایکس و ماتیو مجددا طبقه بندی شدند و سپس در سال 1980 توسط آمبلر و همکارانش بر اساس یک توالی motif، متمایز به چهار کلاس مولکولی متفاوت از نظر تکاملی(A،B،C،D) تقسیم بندی شده اند که آنزیم های کلاس A و Cشایع تر هستند و در محل فعال آنزیم در ریشه اصلی کاتالیتیک دارای سرین همچون کلاس D می باشند و کلاس B شامل متالوبتالاکتامازها        می باشد( لاندمن و همکاران، 2002

بتالاکتامازهای باکتری های گرم منفی:

باکتری های گرم منفی با تولید آنزیم های بتالاکتامازی بهترین مقاومت را انجام می دهند و انواع متنوعی از آنزیم ها در گونه های مختلف تولید می شود و ژن های کد کننده آن ها کروموزومی یا پلاسمیدی می باشند، مثلا در هموفیلوس آنفولونزا، نایسریا گونوره آ، انتروباکتریاسه، ویبریوکلرا، موراکسلا کاتارالیس و اسینتوباکترها تولید این آنزیم های بتالاکتامازی شایع می باشد. بتالاکتامازهای تولیدی، متصل به سلول هستند و در فضای پری پلاسمی تجمع می یابند و تولید آن ها در گرم منفی ها دائمی و همیشگی است( کاستا و همکاران، 2000).

2-14.بتالاکتامازهای باکتری های گرم مثبت:

از مهم ترین مکانیسم های دفاعی در باکتری های هوازی و بی هوازی گرم مثبت می توان به تولید بتالاکتامازها اشاره کرد مثلا در استافیلوکوکوس اورئوس که مولد بتالاکتاماز القایی اند و قادر به هیدرولیز سفالوسپورین می باشند، از طرفی این باکتری با توالی پنی سیلیناز به پنی سیلین مقاوم است.

مایکوباکتریوم توبرکلوزیس با تولید blaC کد شده توسط کروموزوم، آنتی بیوتیک های بتالاکتامی را هیدرولیز می کند و همچنین باسیلوس آنتراسیس و باسیلوس سرئوس با تولید bla-1 و bla-2 به آمپی سیلین و پیپراسیلین مقاوم می باشند.

2-15.بتالاکتامازهای وسیع الطیف:

ESBL ها بتالاکتامازهای دسته ی مولکولی A هستند که قابل انتقال از یک سویه به سویه دیگر و یا مابین گونه های باکتریایی می باشند. تعداد اندکی از ESBL ها هم در زیر گروه 2be و 2d قرار میگیرند.

شیوع بتالاکتامازها در ارگانیسم ها زمانی شروع شد که آنتی بیوتیک های بتالاکتامی به منظور استفاده های پزشکی به کار رفتند. به طوری که حتی آنزیم هایی شناخته شده اند که شایع نیستند و در پاتوژن هایی که فاقد بتالاکتاماز بوده اند امروزه دیده می شود . باکتری های تولید کننده ESBL نسبت به 7-α-متوکسی سفالوسپورین ها(سفامایسین ها) و کارباپنم ها(مروپنم، ارتاپنم و ایمی پنم) حساس باقی می مانند، اغلب این باکتری ها مقاومت به آنتی بیوتیک های دیگر را نشان  می دهند که یک بحران در امر درمان را به وجود       می آورند.

Landman et al.

Costa et al.

ESBL ها دارای خصوصیات زیر می باشند:

1.یک ناحیه فعال سرینی دارند.

2.عموما به وسیله ی مهار کنندگان بتالاکتاماز مثل کلاوولانیک اسید، سولباکتام و تازوباکتام مهار می گردند.

3.قادر به هیدرولیز اکسی ایمینوسفالوسپورین ها (سفتازیدیم، سفوتاکسیم و سفتریاکسون)هستند. میزان هیدرولیز آن ها در حدی برابر با هیدرولیز بنزیل پنی سیلین ها و یا 10% بیش از آن ها می باشد( استورنبورگ و مک، 2003 ).

2-16.خصوصیات آنتی بیوتیک های وسیع الطیف:

ESBL های کلاسیک از فامیل آنزیم های کد شونده توسط پلاسمید TEM، SHV،  OXAتوسعه یافته اند، ولی توسعه انفجاری ESBL های غیر TEM، غیر SHV،غیر OXA در سال های اخیر مثل خانواده های آنزیمی NDM، VIMدر سرتاسر دنیا گسترش یافته و تکامل ESBLها بسیار سریع صورت گرفته است( ژورگ، 2005 ).

2-17.حساسیت ESBL ها در مقابل آنتی بیوتیک ها:

ESBL ها با آنزیم های والد خود، با جانشینی 1 تا 7 آمینواسید تفاوت دارند که این جانشینی شکل خاص ناحیه فعال این آنزیم ها را تغییر می دهد موتاسیون حاصله با وسیع تر نمودن ناحیه فعال، فضای کافی برای واکنش متقابل آنزیم با بتالاکتام های حاوی توده زنجیره ی جانبی اکسی ایمینو را ایجاد می کند، در نتیجه ESBL ها بر خلاف آنزیم های والد خودشان، بتالاکتام های طیف گسترده را به عنوان سوبسترای خود تشخیص می دهند، توانایی هیدرولیز آنتی بیوتیک های بتالاکتام حاوی گروه اکسی ایمینو(سفتازیدیم، سفوتاکسیم، آزترونام و سفوروکسیم) را در حدی حداقل بیش از 10% از آن چه که برای بنزیل پنی سیلین ها مشاهده شده را دارند. با وجود این، جانشینی در موقعیت مختلف آمینواسیدی به ESBL ها اجازه نمی دهد که ضرورتا سوبستراهای یکسان را هیدرولیز نمایند. اگرچه اغلب موتاسیون های تیپESBL در مقایسه با آنزیم های والد فعالیت بتالاکتامازی کلی را کاهش می دهد، سویه هایی با آنزیم ESBL به طور پایداری به آمینو  پنی سیلین ها، کربوکسی پنی سیلین ها، یوریدو پنی سیلین ها مقاوم هستند و در مقابل پنی سیلین ها این سویه ها تنها در آزمایشگاه در برابر Temocillin حساس هستند. خوشبختانه به جزء چند استثناء در مقابل سفامایسین ها و کارباپنم ها ESBL ها فعال نیستند.در حالی که گزارش شده است که ارگانیسم های تولید کننده ی ESBL ها می توانند به سبب تغییرات در سطح غشاء خارجی نسبت به سفامایسین ها مقاوم گردند   ( سیروت و همکاران، 1997 ).

2-18.انواعESBL  ها:

2-18-1.بتالاکتامازهای تیپ SHV :

این آنزیم ها به زیر گروه های 2b، 2be، 2brتعلق دارند. تاکنون بیش از 127 آنزیم ESBL تیپ SHVگزارش شده است که SHV-5 و SHV-12در میان اعضای این خانواده بیش تر شایع                   می باشد.ESBL های تیپ SHV و TEM در جایگاه فعال خود جانشینی آمینواسیدی دارند که به یک یا بیشتر از یک جایگاه می توان اشاره کرد. پیش ساز دسته آنزیم های SHV،  SHV-1عموما در کلبسیلا پنومونیه یافت شده بود و در 86% اسیدآمینه هایش با TEM-1 مشترک می باشد و از نظر ساختاری شباهت کلی به هم دارند.SHV-1 مقاومت به پنی سیلین های وسیع الطیف را اعطاء می نماید در حالی که نسبت به اکسی ایمینو سفالوسپورین ها این مقاومت را ایجاد نمی کند.

ژن بتالاکتاماز SHV-1 به عنوان یک ژن کروموزومی در کلبسیلا ظاهر شده است و بعد با پلاسمید ادغام شده که از آن طریق به گونه های دیگر انتروباکتریاسیه پخش شده است.ESBL های تیپ SHV اخیرا در مطالعات ایزوله های کلینیکی مقاوم در اروپا و امریکا غالب شده اند( راندگر و همکاران، 2000 ).

2-18-2.بتالاکتامازهای تیپ TEM:

این آنزیم ها به زیرگروه های 2b، 2be،2br،2bc تعلق دارند و تعداد آن ها 172 عدد می باشد و اولین بار از کشت خون یک بیمار یونانی به نام تمونیرا، اشریشیاکلی که حاوی این آنزیم بود گزارش شد و پس از چند سال بتالاکتامازهای TEM-1 در سرتاسر جهان گسترش یافت و امروزه معمول ترین مکانیسم مقاومت باسیل های گرم منفی در برابر با آنتی بیوتیک های بتالاکتام را به خود اختصاص می دهند.جانشینی آمینواسیدی در مکان های زیادی در آزمایشگاه می تواند بتالاکتامازهای TEM-1 را بدون از دست دادن فعالیت ایجاد کند که آن ها مسئول ایجاد تغییرات فنوتیپی ESBL در جایگاه فعال آنزیمی هستند که امکان دسترسی به       اکسی ایمینوها را فراهم می کنند. دهانه ی جایگاه فعال به سوبسترای بتالاکتام، حساسیت به آنزیم های مهارکننده ی بتالاکتامازی همچون کلاوولانیک اسید را افزایش می دهد( سیروت و همکاران ، 1997 ).

2-18-3.بتالاکتامازهای تیپ OXA:

این آنزیم ها به زیر گروه های2d ، 2de،  2dfبوش تعلق دارند و تعداد آن ها 158 آنزیم می باشد. سویه اسینتوباکتر بومانی در سال 1985 جدا شد که در آن زمان به ایمی پنم حساس بود.در سال 1993 اولین گروه از بتالاکتامازهای OXA با طیف اثر محدود در سویه های اسینتوباکتر بومانی مقاوم به ایمی پنم در انگلستان رویت شدند که دارای فعالیت هیدرولیز کننده ی کارباپنمی بودند و نکته مهم این است که این مقاومت قابل انتقال می باشد. بین سال های 2000 تا 2004 شش آنزیم OXA-type در سویه های مقاوم به کارباپنم جمع آوری شد ( برون و آمیس، 2006 ).

Sturenburg,Mack

George

Sirot et al.

Randegger et al.

Brown, Amyes

بتالاکتامازهای تیپCTX-M :

این آنزیم ها به زیر گروه 2be در طبقه بندی بوش تعلق دارند.از سال 1995 به بعد میزان انتشار آن ها در میان باکتری ها و اغلب قسمت های دنیا به طور قابل ملاحظه ای افزایش یافته است، به طوری که شایع ترین گروه ESBL ها می باشند و شامل 90 آنزیم هستند.

2-18-5. بتالاکتامازهای تیپ NDM(متالوبتالاکتاماز):

bla_NDM یک متالوبتالاکتاماز کلاس B آمبلر و 3 بوش می باشد، این آنزیم وابسته به روی است و به همین دلیل به عنوان متالوبتالاکتاماز نامیده می شود، که باعث هیدرولیز تمام آنتی بیوتیک های بتالاکتامی به جز آزترونام می شود و به طور گسترده ای به آنتی بیوتیک ها مقاوم می باشد و تنها به کلی ستین و به میزان کمتر به تایگلسین حساس می باشد.

bla_NDM برای اولین بار در سال 2008 از بیمار سوئدی هندی تبار از کلبسیلا پنومونیه جداسازی شد، بعد از آن در ایزوله های موجود در هند، انگلستان، ژاپن، پاکستان، کانادا، ایالات متحده گزارش داده شد. در ماه آگوست 2010 اولین مرگ ناشی از بیان ژن bla_NDM در یک مرد بلژیکی رخ داد. او در یک تصادف اتومبیل در طول سفر به پاکستان و به دنبال آن آسیب عمیق به پای او، در یک بیمارستان در پاکستان بستری شده و سپس به بلژیک بازگردانیده شد و در حالی که با کلی ستین درمان صورت گرفته بود اما بیمار به علت عفونت زیاد در گذشت. بر اساس ویژگی عملکردی دارای خاصیت هیدرولیز ایمی پنم، حساسیت بهEDTA، عدم مهار توسط مهارکنندگان بتالاکتامازهای سرینی می باشند.

پخش و گسترش آنزیم های bla_NDM در میان گونه های مختلف باکتریایی ناشی از قرار گیری ژن های bla_NDM بر روی پلاسمید های میزبانی انتقال پذیر و ارتباط شان با ترانس پوزون ها و عناصر IS می باشد.

تشخیص ژن bla_NDM به تعیین فنوتیپی فعالیت آنزیم بستگی دارد. امروزه تست های اصلاح شده ی Hodge-Test که به تازگی توسعه یافته است برای تشخیص معمول این آنزیم در آزمایشگاه کاربرد دارد( یان و همکاران، 2011 ).

2-18-6.بتالاکتامازهای تیپ VIM(متالوبتالاکتاماز):

bla_VIM یک متالوبتالاکتاماز کلاس B آمبلر و 3 بوش می باشد،این آنزیم به کاتیون های دو ظرفیتی مانند فلز روی به عنوان کوفاکتور برای فعالیت آنزیمی خود نیاز دارند. ژن های کدکننده این آنزیم ها بر روی عناصر متحرک(پلاسمید)قرار دارند که به راحتی می توانند به سایر باکتری ها متصل شوند. اولین سویه ی حاوی ژن bla_VIM نیز در ایتالیا در سال 1997 مشاهده شد.

متالوبتالاکتامازها توسط کلاوولانیک اسید و سولباکتام و تازوباکتام که بازدارنده بتالاکتامازها هستند، مهار نمی شوند.بازدارنده های متالوبتالاکتامازها در محیط آزمایشگاه، شامل دی آمین تترا استیک اسید، سدیم مرکاپتواستیک اسید، 2مرکاپتوپروپیونیک اسید و دی پیکولینیک اسید هستند.

2-19. فاکتور هایی که بر بیان بتالاکتامازها اثر می گذارند:

یکی از این فاکتورها جذب بتالاکتام ها است که باعث کاهش بیان پورین های غشای خارجی می شود. در کلبسیلا پنومونیه کاهش بیان پورین های غشای خارجی اغلب همراه با تولید ESBLها است که ممکن است به ESBLها اجازه دهد که مقاومت به سفی پیم را بیان کنند، یا مثلا در تعدادی از ارگانیسم ها مخصوصا سودوموناس آئروژینوزا یک سیستم فعال Efflux می تواند انباشتگی آنتی بیوتیکی درون سلولی خود را کاهش دهد در برابر آنزیم ها اجازه دهد که ظرفیت هیدرولیتکی محدودی داشته باشند تا بتوانند دارو را قبل از اینکه به هدف خود برسد غیر فعال کنند( ژورگ ، 2005 ).

2-20.درمان عفونت های ایجاد شده توسط سویه های مولد ESBL:

طی تحقیقات انجام شده،گزارش شده که آنتی بیوتیک های مخصوصی که به صورت ترکیبی با هم تجویز می گردند در درمان موثر می باشند. به عنوان مثل به منظور درمان عفونت هایی که مسبب آن گونه های اشریشیاکلی و کلبسیلای مولد  ESBLمی باشند ایمی پنم و مروپنم بیش ترین کاربرد را دارند و سفی پیم و پیپراسیلین-تازوباکتام کمتر موفقیت آمیز می باشند و سفتریاکسون، سفتازیدیم و سفوتاکسیم نیز دیگر کاربرد ندارند با این که در آزمایشگاه هنوز باکتری ها به آن ها حساس می باشند.

در آزمایشگاه ارگانیسم های مولد ESBLهای تیپ TEMو SHV سفی پیم و پیپراسیلین-تازوباکتام حساس هستند اما با تلقیح هر دو دارو میزان حساسیت بدان ها کاهش می یابد.ارگانیسم های مولد ESBLهای تیپ CTX-Mو OXA در آزمایشگاه با وجود مصرف مقدار استانداردی از تلقیح به سفی پیم مقاوم اند.

از طرفی هم مقاومت به آنتی بیوتیک های غیر بتالاکتامی در سویه هایی که مولد آن آنزیم های بتالاکتامازی هستند نیز شایع می باشد پس باید تست حساسیت مستقیم برای درمان صورت بگیرد. مقاومت نسبت به فلوروکینولون ها و آمینوگلیکوزیدها نیز بالا می باشد( جکوبی و همکاران، 1997 ).

مطالعات اندکی پیرامون یافتن طرح درمانی مناسب برای عفونت های ایجاد شده توسط سویه های سودوموناس آئروژینوزا مولد ESBL انجام شده است که نتایج آن ها تجویز ترکیبی بتالاکتام ها همراه کینولون ها یا آمینوگلیکوزید ها می باشد.

گزارشاتی هم حاکی از آن است که استفاده از سفامایسین در نتیجه ی فقدان پورین با شکست روبرو شده است. بعضی از بیماران به درمان با آمینوگلیکوزیدها یا کینولون ها جواب می دهند، اما در مقایسه ای که اخیرا صورت گرفته است در کلبسیلا پنومونیه های مولد ESBL که مسبب باکتریمی می شوند ایمی پنم نسبت به سیپروفلوکساسین بهتر اثر می گذارد.

ارگانیسم هایی هم که فقط مولد ESBL هستند در آزمایشگاه به سفامایسین ها و کارباپنم ها حساس هستند و در صورت تلقیح به این ها اثرات کمی را نشان می دهند. ارگانیسم های مولد متالوبتالاکتاماز تیپNDM  به کلی ستین و به میزان کمتر به تایگلیسین حساس هستند.

Yan et al.

Jacoby et al.

مثال هایی از مکانیسم های مقاومت به بتالاکتام ها:

2-22-1.مکانیسم مقاومت به کارباپنم ها:

از مهم ترین آنزیم های هیدرولیز کننده ی کارباپنم ها می توان به انواع زیادی از بتالاکتامازها اشاره کرد که متالوبتالاکتامازها جزء مهم ترین هیدرولیز کننده های کارباپنم ها هستند که همه دارو های بتالاکتام را به جزء آزترونام هیدرولیز می نمایند و به مهار کنندگان بتالاکتاماز در دسترس مقاوم هستند و به عنوان یک کو فاکتور به روی نیازمند هستند. نگرانی اخیر ، وقوع و انتشار متالوبتالاکتامازهای وابسته به پلاسمید قابل انتقال می باشد.

این آنزیم ها ابتدا در سال 1990 گزارش شدند، از دست دادن پورین های اختصاصی کارباپنم ها oprD در غشاء خارجی همراه با بیان بسیار زیادAmpC مقاومت نسبت به ایمی پنم و مروپنم را سبب می شود.

به جزء بتالاکتامازها سه نوع مکانیسم مقاومت دیگر به کارباپنم ها را هم می توان نام برد که شامل:  هدف تغییر یافته، هیدرولیز دارو و کاهش تجمع دارو به دلیل

Active efflux and/or Dimimished penetration از عرض غشا ی خارجی باکتری های گرم منفی می باشند.

کارباپنم ها القا کنندگان قوی آنزیم های گروه 1 Bush و متالوبتالاکتامازهای کروموزمی StenotropHomonas maltopHilia وAeromonas hydropHila هستند.استفاده توام کارباپنم ها و آنتی بیوتیک های بتالاکتام دیگر، به دلیل این خصوصیت، باید جلوگیری نمود زیرا پدیده ی انتاگونیسم اتفاق می افتد ( پویرل و نوردمن ، 2006 ).

2-22-2.مکانیسم مقاومت به پنی سیلین ها:

هیدرولیز آنزیماتیک حلقه ی بتالاکتام توسط آنزیم بتالاکتاماز اولین مکانیسم مقاومت به پنی سیلین ها  می باشد.تولید بتالاکتامازها در گرم مثبت ها وابسته به  پلاسمید و قابل القا می باشد.در باسیل های گرم منفی بتالاکتامازها در فضای پری پلاسمی ما بین غشاء سلولی داخلی و خارجی واقع شده اند، مولکول های        پنی سیلین که از غشاء خارجی عبور می کنند می توانند قبل از رسیدن به محل عمل خود با بتالاکتاماز در تماس قرار گیرند. اگرچه، به نظر می رسد همه باکتری های گرم منفی حاوی آنزیم بتالاکتاماز باشند ولی به طور قابل توجهی تیپ و مقدار این آنزیم ها در باکتری ها با هم تفاوت دارند.

در باسیل های گرم مثبت ارگانیسم ها زمانی که در معرض پنی سیلین ها قرار گرفتند مقدار بسیار زیادی از آنزیم را به محیط اطراف خود می ریزند تا همه دارویی که در دسترس است را تخریب نمایند.

تولید بتالاکتامازها در گرم مثبت ها وابسته به پلاسمید و قابل القا می باشند ولی در باسیل های گرم منفی این آنزیم ها می توانند وابسته به کروموزم و یا پلاسمید، یا جزئی از ساختار باکتری و یا القایی باشند و فقط در مقابل دسته ی خاصی از داروهای بتالاکتام فعال باشند. با توجه به این که توانایی پنی سیلین ها در مهار رشد باسیل های گرم منفی به میزان نفوذ از عرض غشای خارجی آن ها بستگی دارد تغییر در زنجیره جانبی        پنی سیلین ها سبب فعالیت این داروها روی باکتری های گرم منفی می گردند که این عمل را عموما بیش از کاهش میزان هیدرولیز از طریق افزایش قدرت نفوذ از عرض غشای خارجی انجام می دهند. پنی سیلین ها به وسیله ی بتالاکتامازهای وسیع الطیف جدیدتر غیر فعال می شوند.

یک مکانیسم دیگر مقاومت به پنی سیلین ها که اهمیت فوق العاده ای یافته است، تغییر در ناحیه ی هدف می باشد، کاهش گرایش PBP ها به پنی سیلین ها، ناشی از جانشینی آمینواسید و جایگذاری آن ها در PBP ها حاصل می شود. تغییر در نفوذ پذیری غشای خارجی باسیل های گرم منفی یک مکانیسم دیگر مقاومت به پنی سیلین ها می باشد. موتانت هایی باکاهش پورین و با تغییر در پورین، 2 تا 16برابرMIC بالاتر را در مقابل پنی سیلین های وسیع الطیف نشان می دهد. بیان بیش از حد پمپ Efflux ، مثل MexAB-opr در سودوموناس آئروژینوزا، نیز سبب ایجاد مقاومت می گردد. با این وجود در اغلب نمونه های بالینی مقاوم، کاهش نفوذپذیری Efflux همراه با تغییر PBP ها و یا تولید بتالاکتاماز قابل القاء اتفاق می افتد (فرناندز و -همکاران ، 2003).