수퍼 버그의 Ndm-1 유전자 : 증상 및 치료

NDM-1이란 무엇입니까?

• NDM-1은 2009 년에 발견 된 효소의 이름 인 뉴 델리 메탈로-베타-락타 마제 (New Delhi metallo-beta-lactamase)를 축약 한 방법으로, 많은 박테리아에 의해 박테리아가 공통적으로 많은 항생제에 내성을 갖도록 만들어 질 수 있습니다. 전 세계에서 사용하십시오.
• 이 효소는 베타-락탐 고리의 화학 결합을 끊을 수있는 효소 그룹 (베타-락타 마제)에 속하며, 이는 페니실린, 세 팔로 스포린 및 카바 페 em 그룹의 약물과 같은 많은 항생제의 중요한 부분을 구성합니다.
• 베타-락타 마제 효소의 대부분은 페니실린 및 세 팔로 스포린과 같은 구형 항생제의 일부 또는 대부분에 효과적입니다. NDM-1은 베타-락탐 고리를 포함하는 구 항생제와 이미 페 pen과 같은 최신 카르 바페 em 항생제 모두에 효과적입니다.
• Klebsiella 는 2009 년에 많은 항생제에 반응하지 않는 감염으로 인도에서 영국으로 여행 한 환자에서 NDM-1을 생산 한 최초의 박테리아였습니다. 이 유기체는 베타-락탐에 내성이 있었고, 유기체의 유전자 및 항생제 내성 메커니즘을 연구 한 후 NDM-1과 그 유전자 원이 발견되었습니다. 유전자 원은 " bla _NDM-1 "이라 불리는 플라스미드였으며, 그 발견 이후, 다른 박테리아 속은 bla _NDM-1 이 다른 플라스미드 또는 박테리아 염색체에 통합되어 박테리아가 NDM-1을 생산할 수있게하는 것으로 밝혀졌다 .
• NDM-1은 베타-락탐 고리를 갖는 거의 모든 항생제에 대해 효과적이지만, 플루오로 퀴놀론 (예 : 시프로플록사신 및 레보플록사신) 또는 아미노 글리코 시드 (예 : 겐타 마이신 및 스트렙토 마이신)와 같은 다른 종류의 항생제에 대해 항생제 내성을 생성하는 데 효과적이지 않습니다.
• 불행하게도, NDM-1을 갖는 대부분의 박테리아 균주는 또한 이들 (및 다른) 항생제에 대한 플라스미드 또는 염색체 저항성을 갖는다. "슈퍼 버그"라는 용어는 보통 일반적으로 효과적인 2 종 이상의 항생제에 내성이있는 유기체를 설명하기 위해 느슨하게 사용됩니다. NDM-1을 함유 한 박테리아는 종종 거의 모든 항생제에 내성을 갖기 때문에 NDM-1을 가진 박테리아는 수퍼 버그라고 불립니다. 일부 연구자들은이 박테리아가 지금까지 개발 된 것 중 가장 위험한 슈퍼 버그를 대표한다고 생각합니다.
• 2009 년에 새로 발견되었고 플라스미드 또는 다른 염색체 분절의 유전 적 이동으로 인해 NDM-1이 적어도 네 가지 다른 그램 음성 박테리아 ( 클렙시 엘라, 에스 케리 치아, 엔테로 박터 및 아시네 토 박터 )에서 발견되었습니다. 또한 인도, 파키스탄, 영국, 캐나다, 스웨덴, 호주, 일본 및 미국의 사람들은 NDM-1을 생산하는 박테리아 균주에 감염된 것으로 밝혀졌습니다.
• 연구원들은 NDM-1의 빠른 확산이 자국 밖에서 의료 서비스를 원하는 환자들 (예를 들어, 인도 방문객 또는 여행자)에 의한 것일 수 있다고 추측합니다. 다른 사람들은 항생제의 광범위하고 통제되지 않은 사용이 NDM-1- 함유 박테리아 균주의 생존을 선호한다고 제안한다.
• 빠른 확산의 또 다른 이유는 인간 장에서 발견되는 정상적인 박테리아의 일부인 대장균 ( E. coli )이 쉽게 플라스미드를 교환하기 때문입니다. 실제로, NDM-1을 함유하는 Klebsiella로 감염된 최초의 확인 된 환자는 NDM-1을 생성 할 수있는 대변으로부터 단리 된 대장균 균주를 갖는 것으로 밝혀졌다.

박테리아에서 NDM-1이 생성되는 원인은 무엇입니까?

플라스미드 상에 있거나 박테리아 염색체에 통합 된 유전자 코드 ( bla _NDM-1 )는 효소 NDM-1의 합성을 담당한다. 연구자들은 항생제의 사용 또는 남용과 같은 환경 적 압력이이 효소를 합성하여 생존 할 수있는 박테리아를 위해 선택되었다고 제안합니다. 일부 국가에서는 항생제 사용에 대한 제한이 적기 때문에 이들 국가에서는 항생제 내성 균주가 생성 될 가능성이 있다고 추측합니다. 일부 연구자들은 NDM-1을 통해 인도가이 유전 적 요소가 처음 개발 된 곳이라고 제안했다.

도 1은 박테리아가 상이한 박테리아 유형 사이에서 유전자 물질을 전달하기 위해 사용하는 다양한 방법을 보여주는 개략도이다. 첫 번째 방법 인 형질 전환은 박테리아 세포 사멸 동안 박테리아의 세포벽이 파괴되고 박테리아 유전자 물질 (염색체 및 플라스미드)이 환경으로 방출 될 때 발생합니다. 그 밖의 다른 박테리아는 유전 물질을 흡수하고 흡수 된 유전자를 자체 플라스미드 또는 염색체에 통합 할 수 있습니다.

두 번째 방법 인 컨쥬 게이션 (conjugation)은 2 개의 박테리아가 그들의 세포벽을 통해 연결되어 유전자 물질 (플라스미드 또는 유전자 단편)이 다른 플라스미드 또는 유전자 단편을 다른 플라스미드 또는 염색체에 통합 할 수있는 다른 박테리아로 통과하게 할 때 발생합니다.

마지막 방법 인 형질 도입이 더 복잡합니다. 첫 번째 단계는 박테리아에 게놈을 부착하고 주사하는 박테리오파지 (박테리아를 감염시키는 바이러스의 한 유형)와 관련이 있습니다. 박테리오파지 게놈은이어서 박테리아 세포를 "인계"하고 새로운 박테리오파지로 재 조립 된 박테리오파지 부분을 합성한다. 그러나, 재 조립 동안, 때때로 플라스미드 또는 박테리아 염색체 유전 물질로부터의 유전자는 바이러스 성 유전자 대신에 박테리오파지 입자 (도 1, 캡시드로 지칭되는 6 각형 구조)에 잘못 삽입된다. 재 조립이 완료된 후, 박테리오파지는 박테리아 세포벽을 파괴하고 새로운 박테리오파지는 다른 박테리아를 재감염시킬 수있다. 박테리오파지에 감염된 박테리아가 모두 죽는 것은 아닙니다. 일부는 살아남습니다. 박테리아 플라스미드 또는 박테리아 염색체로부터의 유전자를 함유 한 박테리오파지 유전 물질에 감염된 박테리아는 플라스미드 또는 염색체 유전자를 그들 자신의 플라스미드 또는 염색체에 도입 할 수있다.

이러한 유형의 유전자 전달은 박테리아가 많은 항생제에 내성을 갖게하는 NDM-1과 같은 다중 효소의 합성을 담당합니다. 이러한 항생제 내성 유전자는 종종 서로 밀접하게 연결되어 있으며, 이러한 방법으로 여러 개의 연결된 유전자를 동시에 전송할 수도 있습니다.

약물 내성을 코딩하는 유전자가 다양한 박테리아 균주 및 다른 박테리아 속에서 공유 될 수있게하는 메커니즘

NDM-1을 운반하는 박테리아에 감염된 사람의 증상 및 징후 는 무엇입니까?

환자가 NDM-1을 운반하는 박테리아에 감염된 주요 징후 또는 증상은 특히 환자가 그람 음성 박테리아 유형에 감염되어 치료를받는 경우 환자의 상태를 개선하기위한 항생제 치료 (구강 또는 IV)의 실패입니다 베타-락탐 고리 구조를 함유하는 항생제. 또한 선택 수술을 위해 다른 국가 (예 : 인도)에 갔거나 최근에 감염된 항생제로 치료를 받았고 감염된 미국이나 다른 선진국으로 돌아온 경우 간병인은 박테리아가 의심됩니다. NDM-1을 생성하면 감염을 일으킬 수 있습니다. 현재 NDM-1 감염을 시사하는 주요 단서입니다.

NDM-1은 몇몇 유형의 그람 음성 박테리아에 의해 운반 될 수 있기 때문에, 질병의 징후 및 증상은 항생제 치료가 실패 할 때까지 환자가 효소를 발현하는 유기체를 갖는지 구별하는 데 거의 또는 전혀 도움이되지 않는다. 그러나 그램 음성 박테리아는 많은 질병 (예 : 위장관 문제, 요로 감염, 폐렴 및 일부 상처 감염)을 유발하는 것으로 알려져 있기 때문에 항생제 치료가 필요하고 치료로 적절하게 회복되지 않는 이러한 질병을 가진 환자는 그램 음성 박테리아 분리 및 항생제 내성 테스트

NDM-1을 운반하는 박테리아로 감염 치료를 받아야 할 때

NDM-1로 인한 감염으로 진단을 받았지만 여전히 감염 증상이있는 사람은 항생제를 복용하더라도 치료를 받아야합니다. 현재 NDM-1 박테리아 감염으로 진단 된 대부분의 사람들은 입원하지만 일부 사람들은 퇴원되어 집으로 보내지며, 종종 "집"이 다른 나라에 있습니다. 이 사람들은 감염의 확산을 막기 위해 즉시 치료를 받아야합니다. 또한, NDM-1 박테리아로 알려진 사람과 감염 또는 보균자로 밀접하게 접촉 한 그람 음성 박테리아에 감염된 사람은 의료 서비스를 요청하고 간병인에게 잠재적 인 가능성을 알려야합니다 NDM-1 박테리아와의 연관성.

NDM-1을 생성하는 박테리아는 어떻게 식별됩니까?

감염된 환자로부터 분리 된 모든 박테리아를 검사하는 것이 표준 관행이지만, 일부 병원에서는 현재 대부분의 선진국에서 드물게 발생하므로 카르 바페 em 저항성을 검사하지 않을 수 있습니다. 이러한 상황이 빠르게 변할 수 있지만, 그람 음성 분리 주가 페니실린에 내성을 보인다면, 아마도 카바 페 em 내성에 대해 테스트해야합니다. 환자가 NDM-1이 자주 발견되는 지역 (인도, 파키스탄)으로 이동하는 것으로 알려진 경우, 단리 된 그람 음성 박테리아는 즉시 카바 페 em 내성에 대해 검사해야합니다. 그러나이 테스트는 감염성 박테리아가 NDM-1을 보유하고 있는지 확인하지 못합니다. 카르 바페 em에 대한 내성을 유발할 수있는 몇 가지 다른 효소 (예 : Klebsiella pneumoniae carbapenemase 는 KPC라고도 함)가 있지만 NDM만큼 효과적이지 않습니다. 1. 카바 페 em 내성 세균 균주가 환자로부터 회복되면 NDM-1 검사를 위해 NDM-1에 대한 특정 검사를 위해 주 보건소 또는 미국 질병 통제 및 예방 센터 (CDC)로 박테리아를 보내야합니다. 1은 일상적으로 사용할 수 없습니다. 주 또는 CDC 시설에서 NDM-1을 탐지 할 수있는 감염 부위에서 박테리아가 분리 된 환자는 NDM-1을 생성하는 박테리아에 의한 감염이있는 것으로 확실하게 진단됩니다.

NDM-1을 만드는 박테리아로 인한 감염 치료 는 무엇입니까?

NDM-1을 만드는 박테리아에 의한 감염에 대한 최선의 치료법은 NDM-1 균주가 어떤 항생제에 영향을 받기 쉬운 지 (내성 아님) 결정하여 환자 치료에 항생제를 사용하는 것입니다. 독성 때문에 드물게 사용되는 하나의 항생제 인 콜리 스틴은 종종 NDM-1- 생성 박테리아에 취약한 유일한 항생제입니다. 그러나, 일부 NDM-1- 생성 박테리아는 티게 사이클린 (티 가실) 및 아지트 레남 (아즈 락탐)에 대한 감수성을 나타냈다. 그러나, 이들 항생제는 개별 감염 박테리아 균주에 대한 내성 / 감수성 패턴을 먼저 결정하지 않고 사용해서는 안된다. 박테리아에 대한 항생제 내성 / 감수성 패턴은 항생제 함침 디스크의 존재 하에서 분리 된 박테리아 균주를 성장시키는 실험실에서 일상적으로 수행됩니다. 내성 박테리아는 디스크 가장자리까지 자라는 반면, 항생제에 의해 억제되거나 죽기 쉬운 박테리아는 디스크 가장자리에서 멀어 지도록 성장하지 않는 명확한 공간을 남깁니다. 명확한 공간이 클수록 항생제에 대한 박테리아 균주가 더 민감 해집니다 (예, 그림 2 참조). 대부분의 NDM-1- 생산 박테리아는 명확한 공간을 보여주지 않습니다. 이 테스트의 한 가지 문제점은 결과를 얻는 데 약 2 일이 걸린다는 것입니다.

항생제 내성 / 감수성 패턴에 대한 Kirby-Bauer 디스크 테스트. 출처 : CDC / Gilda L. Jones

GlaxoSmithKline의 연구원들은 NDM-1- 함유 박테리아에서 박테리아 토포 이소 머라 제 기능을 억제 할 수있는 새로운 항생제 화합물을 확인했습니다. 결과적으로, 박테리아 복제 (성장)가 억제되거나 중지된다. 불행히도, 이 화합물은 임상 시험을 거치지 않았으며 현재 임상 시험이 예정되어 있지 않기 때문에 곧 시판되지 않을 것입니다.

NDM-1 생성 박테리아에 감염된 사람에 대한 예후는 무엇입니까?

NDM-1에 감염된 사람에 대한 예후 (결과)는 진단 및 적절한 치료 당시 환자의 전반적인 상태와 관련이 있습니다. 일반적으로 항생제 내성 박테리아가있는 환자는 항생제에 민감한 유기체를 가진 환자보다 더 많은 합병증과 입원 기간이 있습니다. 박테리아가 NDM-1을 더 빨리 함유할수록 적절한 치료가 더 빨리 시작될 수 있으며 환자에 대한 예후가 더 좋습니다. NDM-1- 생성 박테리아가 콜리 스틴에 취약한 경우, 예후는 일반적으로 좋습니다. 그러나 인공 호흡기 환자, 면역 저하 환자 및 중환자 실 환자는 더욱 예후가 예민합니다.

NDM-1을 함유 한 박테리아 감염을 예방할 수 있습니까?

NDM-1을 함유 한 박테리아에 감염 될 가능성은 손 씻기, 물 공급의 적절한 처리, 채소 씻기, NDM-1- 생산 박테리아가있는 지역을 피하는 사람들을 피하는 매우 간단한 위생 방법으로 줄이거 나 예방할 수 있습니다. 병원에서 이용할 수있는 일반적인 감염 보호 기술을 사용해야합니다. NDM-1 박테리아가있는 환자는 MRSA 환자와 같이 장갑이 달린 개인 실로 치료해야하며 보호자와 방문객이 마스크와 가운을 이용할 수 있어야합니다.

NDM-1을 생산하는 박테리아에 대해 이용 가능한 백신은 없으며, 많은 박테리아 균주가 적절한 유전자가 주어지면 NDM-1을 생산할 가능성이 있기 때문에 개발 될 가능성은 거의 없습니다.

의사와 연구원이 왜 NDM-1 박테리아에 대해 우려 하는가?

많은 의료 간병인과 연구자들은 NDM-1이 가장 유용하고 강력한 항생제 (카르 바페 em)를 비 효과적으로 만들기 때문에 NDM-1에 대해 우려하고 있습니다. 이 항생제는 종종 중증 감염에 선택되는 약물입니다. 또한, 효소를 생성하는 bla _NDM-1 유전자는 종종 다른 항생제 내성 인자를 코딩하는 다른 유전자와 관련되기 때문에, 그러한 내성은 대부분의 그람 음성 박테리아에 신속하게 전달되어, 현재 사용되는 대부분의 항생제에 내성이있는 박테리아 그룹. 이 확산이 조류 나 돼지 독감과 같은 유행성 질병으로 간주되지는 않지만 NDM-1 박테리아로 인한 질병의 발병으로 사망률이 높아질 수 있습니다. 연구원들은 현재 항생제 감수성 검사가 완료되기까지 최소 2 일이 걸리는 경우가 종종 있으며, 이로 인해 중증 감염 환자의 경우 감염 박테리아를 억제하거나 죽일 수없는 항생제로 치료하는 데 오랜 시간이 걸릴 수 있습니다.

NDM-1에 대한 연구 분야는 현재 매우 활발하다. 가까운 시일 내에 임상 진단 방법, 항생제 치료 계획 및 항생제에 대한 많은 발전이있을 것입니다. 불행하게도, NDM-1 박테리아에 감염되어 운반하는 사람들의 수가 급격히 증가 할 것입니다. 연구원들은 잠재적으로 위험한 항생제 내성 박테리아보다 한발 앞서 나 가려고 노력하지만 성공할 것이라는 보장은 없습니다. 감염 예방은 이러한 박테리아에 대한 최선의 방어입니다.

사람들이 NDM-1 생산 박테리아에 대한 추가 정보를 어디서 찾을 수 있습니까?

"Metrolo-Beta-Lactamase를 운반하는 장내 세균 분리 검출"-미국, 2010. "질병 통제 및 예방 센터

"급성 치료 시설에서 Carbapenem-Resistant 또는 Carbapenemase를 생성하는 장내 세균 감염의 통제에 대한 지침" 질병 통제 예방 센터