Ndm-1 gen dalam superbugs: gejala & rawatan

Apakah NDM-1?

• NDM-1 adalah cara tersingkat untuk menulis metallo-beta-lactamase New Delhi, yang merupakan nama yang diberikan kepada enzim yang ditemui pada tahun 2009, yang dapat dihasilkan oleh beberapa genera bakteria yang menyebabkan bakteria tahan terhadap banyak antibiotik yang sama gunakan seluruh dunia.
• Enzim ini tergolong dalam sekumpulan enzim (beta-lactamases) yang mampu memecahkan ikatan kimia satu cincin beta-laktam, yang membentuk sebahagian penting daripada banyak antibiotik seperti ubat penisilin, cephalosporin, dan kumpulan carbapenem.
• Kebanyakan enzim beta-laktamase berkesan pada sesetengah atau kebanyakan antibiotik yang lebih tua seperti penisilin dan cephalosporins. NDM-1 berkesan pada antibiotik lama dan antibiotik karbapenem yang lebih baru, seperti imipenem, yang mengandungi cincin beta-laktam.
• Klebsiella adalah bakteria pertama yang dikenalpasti pada tahun 2009 untuk menghasilkan NDM-1 dalam pesakit yang mengembara dari India ke England dengan jangkitan yang tidak bertindak balas kepada banyak antibiotik. Organisme itu tahan terhadap beta-laktam dan, selepas mekanisme penentangan genetik dan antibiotik organisma dikaji, NDM-1 dan sumber genetiknya ditemui. Sumber genetik adalah plasmid yang disebut " bla _NDM-1, " dan sejak penemuan itu, genera bakteria lain telah didapati mempunyai bla _{NDM-1 yang} terintegrasi ke plasmid lain atau ke dalam kromosom bakteria, dengan itu membolehkan bakteria menghasilkan NDM-1 .
• NDM-1, walaupun berkesan terhadap hampir semua antibiotik dengan cincin beta-laktam, tidak berkesan dalam menghasilkan ketahanan antibiotik terhadap jenis antibiotik lain seperti fluoroquinolones (contohnya, ciprofloxacin dan levofloxacin) atau aminoglikosida (contohnya, gentamicin dan streptomycin).
• Malangnya, kebanyakan bakteria yang mempunyai NDM-1 juga mempunyai rintangan plasmid atau kromosom terhadap antibiotik (dan lain-lain) ini. Istilah "superbug" sering digunakan secara longgar untuk menggambarkan organisma tahan terhadap biasanya dua atau lebih antibiotik yang biasanya berkesan. Kerana bakteria yang mengandung NDM-1 sering tahan terhadap hampir semua antibiotik, bakteria dengan NDM-1 telah disebut superbug. Sesetengah penyiasat menganggap bakteria ini untuk mewakili superbug paling berbahaya yang telah dikembangkan setakat ini.
• Walaupun baru ditemui pada tahun 2009 dan kemungkinan besar kerana pemindahan genetik plasmid atau segmen kromosom lain, NDM-1 telah didapati di sekurang-kurangnya empat genera bakteria gram negatif ( Klebsiella, Escherichia, Enterobacter, dan Acinetobacter ). Di samping itu, orang di India, Pakistan, England, Kanada, Sweden, Australia, Jepun, dan Amerika Syarikat didapati dijangkiti strain bakteria yang menghasilkan NDM-1.
• Penyelidik berspekulasi bahawa penyebaran NDM-1 yang sangat cepat mungkin disebabkan oleh pesakit yang mendapatkan rawatan perubatan di luar negara mereka (misalnya, pelawat atau pelancong dari India). Lain-lain mencadangkan penggunaan antibiotik yang meluas dan tidak terkawal sesuai dengan survival NDM-1 yang mengandungi strain bakteria.
• Satu lagi sebab yang mungkin untuk penyebaran cepat adalah Escherichia coli ( E. coli ), sebahagian daripada bakteria normal yang terdapat di usus manusia, dengan mudah menukar plasmid. Malah, pesakit pertama yang dijangkiti yang dijangkiti Klebsiella yang mengandungi NDM-1 kemudiannya didapati mempunyai ketegangan E. coli, diasingkan dari tinja, yang mampu menghasilkan NDM-1.

Apa Punca NDM-1 Dapat Dihasilkan dalam Bakteria?

Kod genetik ( bla _NDM-1 ) yang terletak pada sama ada plasmid atau digabungkan ke dalam kromosom bakteria bertanggungjawab untuk sintesis enzim NDM-1. Penyelidik mencadangkan tekanan alam sekitar, seperti penggunaan atau penggunaan berlebihan antibiotik, yang dipilih untuk bakteria yang boleh mensintesis enzim ini untuk terus hidup. Ada yang membuat spekulasi bahawa kerana terdapat lebih sedikit larangan penggunaan antibiotik di banyak negara, strain tahan antibiotik mungkin dihasilkan di negara-negara ini; dengan NDM-1, beberapa penyiasat mencadangkan India adalah di mana elemen genetik ini mula-mula berkembang.

Rajah 1 adalah gambarajah skematik yang menunjukkan pelbagai kaedah bakteria digunakan untuk memindahkan bahan genetik di antara jenis bakteria yang berlainan. Kaedah pertama, transformasi, berlaku apabila dinding sel bakteria memecah semasa kematian sel bakteria dan bahan genetik bakteria (kedua-dua kromosom dan plasmid) dilepaskan ke alam sekitar. Bakteria lain yang berhampiran kemudian dapat menyerap bahan genetik dan memasukkan gen yang diserap ke dalam plasmid atau kromosomnya sendiri.

Kaedah kedua, konjugasi, berlaku apabila dua bakteria berkongsi sambungan melalui dinding sel mereka yang membolehkan bahan genetik (plasmid atau serpihan gen) melewati bakteria lain yang boleh memasukkan serpihan plasmid atau gen ke plasmid lain atau kromosom.

Kaedah terakhir, transduction, lebih rumit. Langkah pertama melibatkan bakteria (sejenis virus yang menjangkiti bakteria) yang melekat dan menyuntik genomnya (Rajah 1, garis putih) ke dalam bakteria. Genom bacteriophage kemudiannya "mengambil alih" sel bakteria dan mensintesiskan bahagian-bahagian bakteria yang disusun semula menjadi bakteria baru. Walau bagaimanapun, semasa penggembalaan, kadang-kadang gen dari plasmid atau bahan genetik kromosom bakterinya tersilap dimasukkan ke dalam zarah bacteriophage (Rajah 1, struktur berbentuk heksagonal, disebut kapsid) dan bukan hanya gen virus. Selepas pemasangan semula, bakteria memecahkan dinding sel bakteria dan bakteriophase baru kemudian dapat menyegarkan bakteria lain. Tidak semua bakteria yang dijangkiti bacteriophage mati; ada yang hidup. Bakteria yang dijangkiti dengan bahan genetik bacteriophage yang mengandungi gen dari plasmid bakteria atau dari kromosom bakteria kemudian dapat memasukkan gen plasmid atau kromosom ke dalam plasmid atau kromosom mereka sendiri.

Jenis pemindahan genetik ini bertanggungjawab untuk sintesis pelbagai enzim seperti NDM-1 yang membolehkan bakteria menjadi tahan terhadap banyak antibiotik. Gen-tahan antibiotik seperti ini sering dikaitkan rapat, dan gen gen yang berkaitan juga dapat dipindahkan oleh kaedah ini pada masa yang sama.

Mekanisme yang membolehkan gen yang kod untuk rintangan dadah dapat dikongsi di antara pelbagai bakteria bakteria dan genera bakteria yang berbeza

Apakah Gejala dan Tanda - tanda Orang yang Terjadi Dengan Bakteria Menjalankan NDM-1?

Tanda atau gejala utama yang seseorang dijangkiti bakteria yang membawa NDM-1 adalah kegagalan rawatan antibiotik (oral atau IV) untuk memperbaiki keadaan pesakit, terutama jika pesakit dijangkiti jenis bakteria gram-negatif dan sedang dirawat dengan antibiotik yang mengandungi struktur cincin beta-laktam. Di samping itu, jika orang itu telah pergi ke negara lain (misalnya, India) untuk pembedahan elektif atau baru-baru ini dirawat dengan antibiotik untuk dijangkiti dan telah kembali ke Amerika Syarikat atau negara industri lain dengan jangkitan, penjaga harus mencurigai bakteria menghasilkan NDM-1 mungkin menyebabkan jangkitan. Pada masa ini, ini adalah petunjuk utama untuk mencadangkan jangkitan dengan NDM-1.

Kerana NDM-1 boleh dibawa oleh beberapa jenis bakteria gram-negatif, tanda-tanda dan gejala-gejala penyakit ini sedikit atau tidak membantu dalam membezakan sama ada pesakit mempunyai organisma yang mengekspresikan enzim sehingga rawatan antibiotik gagal. Walau bagaimanapun, kerana bakteria gram-negatif diketahui menyebabkan banyak penyakit (contohnya masalah gastrointestinal, jangkitan saluran kencing, radang paru-paru, dan beberapa jangkitan luka), pesakit dengan penyakit-penyakit ini yang memerlukan rawatan antibiotik dan tidak sembuh dengan rawatan dengan sewajarnya bakteria gram-negatif diasingkan dan diuji untuk penentangan antibiotik.

Bilakah Mencari Penjagaan Perubatan untuk Jangkitan oleh Bakteria Menjalankan NDM-1

Mana-mana orang yang telah didiagnosis dengan jangkitan yang disebabkan oleh NDM-1 dan masih mempunyai simptom jangkitan yang perlu mendapatkan rawatan perubatan, walaupun mereka mengambil antibiotik. Pada masa ini, kebanyakan orang yang didiagnosis dengan jangkitan bakteria NDM-1 telah dimasukkan ke hospital, tetapi sesetengah orang dilepaskan dan dihantar ke rumah, selalunya dengan "rumah" berada di negara lain. Orang-orang ini perlu mendapatkan rawatan perubatan dengan segera untuk mengelakkan jangkitan lanjut jangkitan. Di samping itu, mana-mana orang yang membuat jangkitan dengan bakteria gram-negatif yang mempunyai hubungan rapat dengan seseorang yang diketahui mempunyai bakteria NDM-1, sama ada sebagai jangkitan atau sebagai pembawa, harus mendapatkan rawatan perubatan dan memberitahu penjaga potensi mereka bersekutu dengan bakteria NDM-1.

Bagaimana Bakteria yang Menghasilkan NDM-1 Dikenal pasti?

Walaupun amalan piawai untuk menguji semua bakteria yang diasingkan daripada pesakit yang dijangkiti, sesetengah hospital tidak boleh menguji rintangan karbapenem kerana penentangan terhadapnya agak jarang berlaku di kebanyakan negara perindustrian pada masa ini. Walaupun keadaan ini mungkin berubah dengan cepat, jika isolat gram-negatif menunjukkan penentangan terhadap penisilin, mereka mungkin harus diuji untuk rintangan karbapenem. Sekiranya pesakit diketahui melakukan perjalanan ke kawasan-kawasan di mana NDM-1 sering dijumpai (India, Pakistan), bakteria gram-negatif terpencil harus segera diuji untuk rintangan karbapenem. Ujian ini bagaimanapun tidak menentukan bahawa bakteria yang menjangkiti mempunyai NDM-1 kerana terdapat beberapa enzim lain (contohnya, Klebsiella pneumoniae carbapenemase juga dikenali sebagai KPC) yang boleh menyebabkan ketahanan terhadap karbapenem, tetapi mereka tidak berkesan seperti NDM- 1. Jika tekanan bakteria tahan karbapenem pulih daripada pesakit, bakteria perlu dihantar ke makmal kesihatan awam negeri atau Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit (CDC) AS untuk ujian khusus untuk NDM-1, kerana ujian untuk NDM- 1 tidak tersedia secara rutin. Pesakit yang mempunyai bakteria yang terisolasi dari tapak infektif mereka yang NDM-1 yang dikesan oleh kemudahan negara atau CDC kemudiannya didiagnosis secara definitif kerana mempunyai jangkitan yang disebabkan oleh bakteria yang menghasilkan NDM-1.

Apakah Rawatan untuk Jangkitan yang Disebabkan oleh Bakteria yang Membuat NDM-1?

Rawatan yang terbaik untuk jangkitan yang disebabkan oleh bakteria yang membuat NDM-1 adalah untuk menentukan antibiotik mana yang NDM-1 strain mudah terdedah (tidak tahan) dan menggunakan antibiotik untuk rawatan pesakit. Satu antibiotik, kolistin, yang jarang digunakan kerana keracunannya, selalunya satu-satunya antibiotik yang mana bakteria penghasil NDM-1 mudah terserang. Walau bagaimanapun, sesetengah bakteria menghasilkan NDM-1 telah menunjukkan kepekaan kepada tigecycline (Tygacil) dan beberapa kepada aztreonam (Azactam). Walau bagaimanapun, antibiotik ini tidak boleh digunakan tanpa menentukan corak rintangan / kerentanan bagi individu yang menjangkiti bakteria bakteria. Corak rintangan / kerentanan antibiotik untuk bakteria dilakukan secara rutin dalam makmal yang menanam strain bakteria yang terisolasi dengan kehadiran cakera antibiotik yang dilancarkan. Bakteria bertahan tumbuh di tepi cakera, manakala bakteria mudah terdedah atau dibunuh oleh cuti antibiotik ruang yang jelas tanpa pertumbuhan yang melangkau dari tepi cakera. Semakin besar ruang yang jelas, semakin mudah terserang adalah bakteria pada antibiotik (lihat contoh, Rajah 2). Kebanyakan bakteria NDM-1 tidak menunjukkan ruang yang jelas. Satu masalah dengan ujian ini adalah bahawa ia mengambil masa kira-kira dua hari untuk mendapatkan hasil.

Ujian cakera Kirby-Bauer untuk corak rintangan / kerentanan antibiotik. SUMBER: CDC / Gilda L. Jones

Penyelidik di GlaxoSmithKline telah mengenal pasti sebatian antibiotik baru yang boleh menghalang fungsi topoisomerase bakteria dalam bakteria yang mengandungi NDM-1. Akibatnya, replikasi bakteria (pertumbuhan) dihalang atau dihentikan. Malangnya, kompaun itu tidak mengalami sebarang percubaan klinikal dan tidak mungkin dijual secara komersial tidak lama lagi, kerana tiada ujian klinikal yang dijadualkan pada masa ini.

Apakah Prognosis untuk Orang yang Terjangkit Dengan Bakteria Menghasilkan NDM-1?

Prognosis (hasil) untuk seseorang yang dijangkiti NDM-1 berkaitan dengan keadaan keseluruhan pesakit pada saat diagnosis dan rawatan yang sesuai. Secara umum, pesakit yang mempunyai bakteria tahan antibiotik mempunyai lebih banyak komplikasi dan hospital lebih lama daripada mereka yang mempunyai organisma yang mudah antibiotik. Lebih cepat bakteria ditunjukkan mengandungi NDM-1, rawatan yang lebih pantas dapat bermula dan lebih baik prognosis untuk pesakit. Sekiranya bakteria yang menghasilkan NDM-1 terdedah kepada kolistin, prognosis biasanya baik. Walau bagaimanapun, pesakit di pernafasan, pesakit imunokompromi, dan pesakit dalam unit rawatan intensif mempunyai prognosis yang lebih terjaga.

Bolehkah Jangkitan Dengan Bakteria Mengandungi NDM-1 Dihalang?

Kemungkinan jangkitan bakteria yang mengandungi NDM-1 dapat dikurangkan atau dicegah oleh kaedah kebersihan yang cukup mudah termasuk mencuci tangan, rawatan air yang mencukupi, membasuh sayur-sayuran, dan menghindari kawasan dan orang yang dikenal sebagai bakteria penghasil NDM-1. Jangkitan biasa teknik perlindungan yang terdapat di hospital harus digunakan. Pesakit dengan bakteria NDM-1 harus diperlakukan seperti pesakit dengan MRSA, dengan bilik peribadi dengan sarung tangan, dan topeng dan gaun harus disediakan untuk penjaga dan pelawat.

Tidak ada vaksin yang tersedia untuk bakteria yang menghasilkan NDM-1, dan tidak mungkin satu akan dibangunkan kerana begitu banyak strain bakteria berpotensi menghasilkan NDM-1 jika diberi gen yang sesuai.

Kenapa Doktor dan Penyelidik Jadi Prihatin Mengenai Bakteria Dengan NDM-1?

Kebanyakan penjaga dan penyelidik perubatan mengambil berat tentang NDM-1 kerana ia menghasilkan beberapa antibiotik yang paling berguna dan berkuasa (karbapenem) yang tidak berkesan. Antibiotik ini sering merupakan ubat pilihan untuk jangkitan teruk. Di samping itu, kerana gen bla _NDM-1 yang mengeluarkan enzim sering dikaitkan dengan gen lain yang menjadi kod untuk faktor rintangan antibiotik yang lain, mereka bimbang bahawa rintangan sedemikian akan cepat diserahkan kepada kebanyakan bakteria gram-negatif, dengan itu menjadikan kumpulan bakteria yang tahan terhadap kebanyakan antibiotik yang digunakan sekarang. Walaupun penyebaran ini tidak mungkin dianggap pandemik seperti selesema burung atau babi, wabak penyakit yang disebabkan oleh bakteria NDM-1 dapat mengakibatkan kematian tinggi. Penyelidik juga prihatin bahawa ujian kerentanan antibiotik semasa sering kali mengambil masa minimum dua hari untuk diselesaikan, yang bagi pesakit yang dijangkiti kritikal mungkin lama untuk dirawat dengan antibiotik yang mungkin tidak mempunyai keupayaan untuk menghalang atau membunuh bakteria yang menjangkiti.

Bidang penyelidikan pada NDM-1 sangat aktif pada masa ini. Terdapat banyak perkembangan dalam kaedah diagnostik klinikal, pelan rawatan antibiotik, dan antibiotik dalam masa terdekat. Malangnya, bilangan orang yang dijangkiti dan membawa bakteria NDM-1 berkemungkinan meningkat dengan pesat. Para penyelidik bercadang untuk berusaha untuk melangkah lebih jauh dari bakteria tahan antibiotik yang berpotensi berbahaya ini, tetapi tidak ada jaminan mereka akan berjaya. Pencegahan jangkitan adalah pertahanan terbaik terhadap bakteria ini.

Di manakah orang boleh mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai bakteria menghasilkan NDM-1?

"Pengesanan Enterobacteriaceae Isolates Membawa Metallo-Beta-Lactamase" - Amerika Syarikat, 2010. "Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit

"Panduan untuk Kawalan Jangkitan dengan Karbapenem-Tahan atau Karbapenemase-Menghasilkan Enterobacteriaceae dalam Kemudahan Penjagaan Akut." Pusat Kawalan dan Pencegahan Penyakit