Pytanie 19
Który z poniższych wieloetapowych mechanizmów oporności na antybiotyki w bakteriach Gram-ujemnych charakteryzuje się najbardziej skomplikowanym zespołem procesów molekularnych, które obejmują jednoczesną modyfikację przepuszczalności błony komórkowej, enzymatyczne neutralizowanie substancji antybakteryjnej, oraz adaptacyjne zmiany w strukturach celów antybiotykowych, wsparte przez wielopoziomowe regulatory genetyczne reagujące na zmienne środowiskowe?
B) Mechanizm oporności na aminoglikozydy, który opiera się na złożonym zestawie enzymatycznych modyfikacji antybiotyku, takich jak adenylacja, acetylacja i fosforylacja, przeprowadzanych przez specyficzne enzymy modyfikujące aminoglikozydy (AME). Te chemiczne zmiany prowadzą do unieczynnienia aminoglikozydów. Ponadto, mechanizm ten obejmuje zmniejszenie przepuszczalności błony komórkowej, co utrudnia penetrację antybiotyku do komórki, oraz zmiany w strukturze rybosomalnej, które uniemożliwiają wiązanie antybiotyku z miejscem docelowym. Wielopoziomowe regulatory genetyczne, odpowiadające na stres antybiotykowy, koordynują te zmiany, zapewniając adaptacyjną odpowiedź bakterii.
C) Mechanizm oporności typu MCR (mobilne kolistynazowe oporności) polegający na enzymatycznej modyfikacji lipidu A w lipopolisacharydzie błony zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych przez fosfoetanolaminę, dodawaną przez enzym MCR-1, co zmniejsza powinowactwo kolistyny do błony komórkowej. Mechanizm ten może być dodatkowo wspierany przez mutacje prowadzące do zwiększonej ekspresji białek efflux, które wypompowują antybiotyk z komórki, zmniejszając jego wewnątrzkomórkowe stężenie. Adaptacyjna regulacja ekspresji genów mcr-1 jest modulowana przez czynniki środowiskowe i sygnały stresowe, co umożliwia dynamiczne dostosowanie bakterii do obecności antybiotyków.
A) Mechanizm oporności typu ESBL (Extended Spectrum Beta-Lactamases), który polega na skomplikowanym procesie enzymatycznej degradacji beta-laktamów przez beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum działania, prowadzącym do dezaktywacji antybiotyków beta-laktamowych takich jak penicyliny, cefalosporyny oraz aztreonam. Dodatkowo, proces ten jest wspomagany przez mutacje obniżające przepuszczalność błony komórkowej poprzez modyfikacje białek porynowych, co wpływa na przepływ substancji przez błonę. Ekspresja genów beta-laktamaz może być dynamicznie regulowana w odpowiedzi na lokalne stężenia antybiotyków, tworząc adaptacyjną odpowiedź bakterii na zmieniające się warunki środowiskowe.
E) Mechanizm oporności na makrolidy, który obejmuje modyfikacje miejsca docelowego antybiotyku na rybosomie poprzez metylację rRNA przez metylazy kodowane przez gen erm, co prowadzi do zmniejszenia powinowactwa makrolidów do rybosomu. Ponadto, może występować zwiększona aktywność pomp efflux oraz zmiany w przepuszczalności błony komórkowej na skutek mutacji w białkach porynowych. Regulacja ekspresji genów erm może być modulowana przez różne czynniki środowiskowe, takie jak stres oksydacyjny i dostępność substancji odżywczych, co umożliwia adaptacyjną odpowiedź bakterii na obecność makrolidów.
D) Mechanizm oporności typu KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), który obejmuje syntezę karbapenemaz przez bakterie, enzymów zdolnych do rozkładu karbapenemów, jednych z najsilniejszych antybiotyków beta-laktamowych. Ponadto, proces ten obejmuje zmniejszenie przepuszczalności błony komórkowej na skutek mutacji w białkach porynowych, oraz zwiększenie aktywności pomp efflux, które usuwają antybiotyk z komórki bakteryjnej. Regulacja ekspresji genów kodujących karbapenemazy oraz białka efflux jest modulowana przez sygnały środowiskowe, takie jak obecność antybiotyków i zmiany w pH, co umożliwia adaptacyjną odpowiedź bakterii.
