Zbylé geny rezistence s vysokou a střední prioritou
Gen & třída enzymu |
Přesný název & molekulární funkce |
Šíření v prostředí (One Health) |
Klinické riziko & dopad na pacienty |
tet(G)Typ: Efluxní pumpa (MFS) Antibiotika: Tetracykliny, doxycyklin |
Tetracycline resistance protein G (tet(G)) Kóduje transmembránový proton-dependentní efluxní transportér ze superrodiny MFS. Aktivně vyčerpává tetracyklin a doxycyklin z cytoplazmy ven z buňky. |
Akvakultura, zemědělské odpady, rybniční kaly Genotypický prvek vodního prostředí a akvakultur, kde byl masivně selektován používáním tetracyklinů v chovech ryb a drůbeže. Šíří se na plazmidech i jako součást inzerčních elementů. |
Selhání širokospektré tetracyklinové terapie Znemožňuje léčbu tetracyklinem a doxycyklinem u respiračních i močových infekcí. Nefunguje však na moderní glycylcykliny (tigecyklin), které tomuto efluxnímu mechanismu odolávají. |
mphETyp: Fosfotransferáza makrolidů (MPH) Antibiotika: Makrolidy (erythromycin, azithromycin) |
Macrolide 2'-phosphotransferase E (mphE) Kóduje enzym, který katalyzuje fosforylaci (přenos fosfátu z ATP) na 2'-hydroxyl makrolidového kruhu. Tím inaktivuje azithromycin, erythromycin i clarithromycin. |
Nemocniční i městské ČOV, střevní mikrobiom zvířat Gen bývá často sdružen v operonovém komplexu msr(E)-mph(E). Cirkuluje na mobilních prvcích mezi kmeny Enterobacterales i grampozitivními patogeny v odpadních vodách. |
Selhání makrolidů u atypických nákaz Způsobuje rezistenci k azithromycinu a clarithromycinu, které jsou klíčové pro léčbu respiračních infekcí, komunitních pneumonií a atypických bakteriálních nákaz. |
dfrA27Typ: Alternativní DHFR enzym Antibiotika: Trimethoprim |
Dihydrofolate reductase A27 (dfrA27) Kóduje necitlivou variantu dihydrofolátreduktázy (DHFR). Substituční enzym přebírá syntézu kyseliny listové v buňce, aniž by byl blokován trimethoprimem. |
Zemědělská půda, ČOV, integronové sítě Gen je typickou genovou kasetou přenášenou uvnitř integronů 1. a 3. třídy. Vyskytuje se v široké škále environmentálních i klinických izolátů pod trvalým selekčním tlakem sulfonamidů/trimethoprimu. |
Ztráta účinnosti kotrimoxazolu (Biseptolu) Způsobuje vysokou rezistenci k trimethoprimu. Při současné přítomnosti genu sul1 dochází ke kompletní nefunkčnosti kombinovaného preparátu co-trimoxazol (trimethoprim/sulfamethoxazol), běžně užívaného u močových nákaz. |
vanSETyp: Senzorická kináza dvoukomponentového systému Antibiotika: Glykopeptidy (vancomycin) |
Vancomycin resistance sensor histidine kinase SE (vanSE) Kóduje senzorickou histidinkinázu dvoukomponentového regulačního systému operonu vanE. Detekuje přítomnost vancomycinu v okolí a spouští přepis genů pro přestavbu peptidoglykanu (vznik D-Ala-D-Lac/D-Ala-D-Ser). |
Střevní trakt hospodářských zvířat, kaly z ČOV Součást operonové rodiny van rozšiřující se mezi kmeny Enterococcus spp. (VRE) a potenciálně přenosná na Staphylococcus aureus (VRSA). Cirkuluje v ne-humánních rezervoárech. |
Riziko vzniku panrezistentních VRE/VRSA kmenů Senzor vanSE stojí na počátku kaskády, která vede k selhání vancomycinu – antibiotika „poslední záchrany“ u závažných nosokomiálních grampozitivních sepsí a endokarditid. |
Obrázek: Molekulární mechanismy účinku genů rezistence tet(G), mphE, dfrA27 a vanSE
- Sekce A (Aktivní eflux tetracyklinů přes Tet(G)): Protein Tet(G) kóduje transmembránovou efluxní pumpu, která využívá protonový gradient k aktivnímu vyčerpávání tetracyklinu a doxycyklinu z cytoplazmy. Tím zabraňuje vazbě antibiotika na30S podjednotku ribozomu.
- Sekce B (Inaktivace makrolidů fosforylací přes MphE): Makrolid-fosfotransferáza E (kódovaná genem mphE) přenáší fosfátovou skupinu z ATP na 2'-hydroxyl azithromycinu nebo erythromycinu, což způsobí sterickou překážku a ztrátu afinity ke 50S podjednotce ribozomu.
- Sekce C (Bypass inhibice trimethoprimu enzymem DfrA27): Zatímco původní bakteriální dihydrofolátreduktáza (DHFR) je inhibována trimethoprimem, plazmidový enzym DfrA27 (kódovaný genem dfrA27) vykazuje nízkou afinitu k léčivu a umožňuje nepřerušenou syntézu kyseliny listové.
- Sekce D (Senzorická signalizace rezistence u glykopeptidů přes VanSE): Histidinkináza VanSE (kódovaná genem vanSE) funguje jako membránový receptor pro vancomycin. Po detekci antibiotika aktivuje odpovídající regulační protein (VanRE), který spustí transkripci operonu pro modifikaci peptidoglykanové buněčné stěny.