跳至內容

交叉耐藥性

維基百科，自由的百科全書

交叉耐藥性（英語：Cross-resistance）也稱交叉抗藥性，是指某物對幾種具有相似作用機制的物質產生耐藥性的現象。例如，如果某種類型的細菌對一種抗生素產生耐藥性，那麼該細菌也會對針對相同蛋白質或使用相同途徑進入細菌的其他幾種抗生素產生耐藥性。交叉耐藥性的一個實際例子發生在萘啶酸和環丙沙星上，它們都是喹諾酮類抗生素。當細菌對環丙沙星產生耐藥性時，它們也會對萘啶酸產生耐藥性，因為這兩種藥物都會抑制拓撲異構酶（DNA複製中的關鍵酶）。[1]由於交叉耐藥性，噬菌體療法等抗菌治療很快就會失去對細菌的功效。[2]這使得交叉耐藥性成為設計進化療法時的重要考慮因素。

定義

[編輯]

交叉耐藥性的概念是，對一種物質產生耐藥性，隨後導致對一種或多種可以以類似方式抵抗的物質產生耐藥性。當通過一種單一機制（如外排泵）對多種化合物產生抵抗力時，就會發生這種情況。[3]這種機制可以將有毒物質的濃度保持在較低水平，並且可以對多種化合物產生相同的效果。增加這種機制對一種化合物的反應活性也會對其他化合物產生類似的影響。交叉耐藥性的精確定義取決於專注領域。

害蟲管理

[編輯]

在害蟲管理中，交叉耐藥性被定義為害蟲種群對化學家族中的多種農藥產生耐藥性。[4]與微生物的情況類似，這可能是由於共享結合目標位點而發生的。一個這樣的例子發生在鈣粘蛋白突變的情況下，可能導致棉鈴蟲對Cry1Aa和Cry1Ab產生交叉耐藥。還存在多重耐藥性，即對多種農藥的抗性是通過不同的抗性機制而不是相同的機制產生的。[5]

微生物

[編輯]

在另一種情況下，交叉耐藥性被定義為由於之前接觸過另一種藥物而導致病毒對新藥物產生耐藥性。[6]或者就微生物而言，由於單一分子機制而對多種不同的抗菌劑產生耐藥性。[7]

抗生素耐藥性

[編輯]

交叉耐藥性與廣泛存在的抗生素耐藥性問題有很大關係，這也是一個與臨床相關的領域。細菌的多重耐藥性持續增加。這部分是由於抗菌化合物在不同環境中的廣泛使用。[8]但抗生素耐藥性可以通過多種方式產生。這不一定是接觸抗菌化合物的結果。

結構相似性

[編輯]

化學性質相似的化合物之間會產生交叉耐藥性，例如相似和不同類別的抗生素。[9]也就是說，結構相似性是抗生素耐藥性的弱預測因子，並且當在比較中忽略氨基糖苷類抗生素時，根本不能預測抗生素耐藥性。[10]

目標相似性

[編輯]

交叉耐藥性通常是由於靶標的相似性而發生的。當抗微生物藥物具有相同的靶標、以相似的方式引發細胞死亡或具有相似的進入途徑時，就有可能出現這種情況。抗生素和消毒劑之間的交叉抗藥性就是一個例子。接觸某些消毒劑會導致編碼能夠維持低水平抗生素的外排泵的基因表達增加。因此，用於從細胞中清除消毒劑化合物的相同機制也可以用於從細胞中清除抗生素。[11]另一個例子是抗生素和金屬之間的交叉耐藥性。如前所述，化合物不必在結構上相似才能導致交叉耐藥性。當使用相同的機制從細胞中去除化合物時，也會發生這種情況。例如，在李斯特菌中，發現了一種可以輸出金屬和抗生素的多藥物外排轉運蛋白。[12][13]實驗證明，暴露於鋅可以導致細菌對抗生素的耐藥性增加。[14]其他幾項研究報告了對各種金屬和抗生素的交叉耐藥性。這些通過多種機製發揮作用，例如藥物流出系統和二硫鍵形成系統。這可能意味著，不僅抗菌化合物的存在會導致抗生素耐藥性的產生，而且環境因素（例如接觸重金屬）也會導致抗生素耐藥性的產生。[3]

附屬敏感性

[編輯]

當產生多重耐藥性導致細菌對其他藥物產生敏感性時，就會出現附帶敏感性。研究人員可以利用這些進展來對抗常用抗生素交叉耐藥性造成的危害。[15]對抗生素的敏感性增加意味著可以使用較低濃度的抗生素來實現足夠的生長抑制。附帶敏感性和抗生素耐藥性作為一種權衡而存在，其中抗生素耐藥性所帶來的好處與附帶敏感性帶來的風險相平衡。[16]

參見

[編輯]

參考文獻

[編輯]
  1. ^ Périchon, B. Cross Resistance. ScienceDirect. Encyclopedia of Microbiology. [26 July 2021]. （原始內容存檔於2021-08-24）. 
  2. ^ Wright, Rosanna. Cross-resistance is modular in bacteria-phage interactions.. PLOS Biology. 3 October 2018, 16 (10): e2006057. PMC 6188897 可免費查閱. PMID 30281587. doi:10.1371/journal.pbio.2006057. 
  3. ^ 3.0 3.1 Pal, Chandan; Asiani, Karishma; Arya, Sankalp; Rensing, Christopher; Stekel, Dov J.; Larsson, D. G. Joakim; Hobman, Jon L., Poole, Robert K. , 編, Chapter Seven - Metal Resistance and Its Association With Antibiotic Resistance, Advances in Microbial Physiology, Microbiology of Metal Ions (Academic Press), 2017-01-01, 70: 261–313, PMID 28528649, doi:10.1016/bs.ampbs.2017.02.001 （英語） 
  4. ^ Sarwar, Muhammad; Aslam, Roohi, Awasthi, L. P. , 編, Chapter 23 - New advances in insect vector biology and virus epidemiology, Applied Plant Virology (Academic Press), 2020-01-01: 301–311 [2021-09-23], ISBN 978-0-12-818654-1, S2CID 219881317, doi:10.1016/b978-0-12-818654-1.00023-2, （原始內容存檔於2021-10-21） （英語） 
  5. ^ Wu, Yidong, Dhadialla, Tarlochan S.; Gill, Sarjeet S. , 編, Chapter Six - Detection and Mechanisms of Resistance Evolved in Insects to Cry Toxins from Bacillus thuringiensis, Advances in Insect Physiology, Insect Midgut and Insecticidal Proteins 47 (Academic Press), 2014-01-01, 47: 297–342 [2022-12-07], doi:10.1016/B978-0-12-800197-4.00006-3 （英語） 
  6. ^ Locarnini, Stephen; Bowden, Scott. Drug Resistance in Antiviral Therapy. Clinics in Liver Disease. Chronic Hepatitis B: An Update. 2010-08-01, 14 (3): 439–459. ISSN 1089-3261. PMID 20638024. doi:10.1016/j.cld.2010.05.004 （英語）. 
  7. ^ Colclough, Abigail; Corander, Jukka; Sheppard, Samuel K.; Bayliss, Sion C.; Vos, Michiel. Patterns of cross‐resistance and collateral sensitivity between clinical antibiotics and natural antimicrobials. Evolutionary Applications (Wiley). 2019-01-28, 12 (5): 878–887. ISSN 1752-4571. PMC 6503891 可免費查閱. PMID 31080502. doi:10.1111/eva.12762. 
  8. ^ Anes, João; McCusker, Matthew P.; Fanning, Séamus; Martins, Marta. The ins and outs of RND efflux pumps in Escherichia coli. Frontiers in Microbiology. 2015-06-10, 6: 587. PMC 4462101 可免費查閱. PMID 26113845. doi:10.3389/fmicb.2015.00587 可免費查閱. 
  9. ^ Sanders, C C; Sanders, W E; Goering, R V; Werner, V. Selection of multiple antibiotic resistance by quinolones, beta-lactams, and aminoglycosides with special reference to cross-resistance between unrelated drug classes. Antimicrobial Agents and Chemotherapy (American Society for Microbiology). 1984, 26 (6): 797–801. ISSN 0066-4804. PMC 180026 可免費查閱. PMID 6098219. doi:10.1128/aac.26.6.797. 
  10. ^ Lázár, Viktória; Nagy, István; Spohn, Réka; Csörgő, Bálint; Györkei, Ádám; Nyerges, Ákos; Horváth, Balázs; Vörös, Andrea; Busa-Fekete, Róbert; Hrtyan, Mónika; Bogos, Balázs; Méhi, Orsolya; Fekete, Gergely; Szappanos, Balázs; Kégl, Balázs. Genome-wide analysis captures the determinants of the antibiotic cross-resistance interaction network. Nature Communications. 2014, 5: 4352. Bibcode:2014NatCo...5.4352L. PMC 4102323 可免費查閱. PMID 25000950. doi:10.1038/ncomms5352 （英語）. 
  11. ^ Chapman, John S. Disinfectant resistance mechanisms, cross-resistance, and co-resistance. International Biodeterioration & Biodegradation. Hygiene and Disinfection (Elsevier). 2003, 51 (4): 271–276. ISSN 0964-8305. doi:10.1016/s0964-8305(03)00044-1 （英語）. 
  12. ^ Mata, M.T.; Baquero, F.; Pérez-Díaz, J.C. A multidrug efflux transporter in Listeria monocytogenes. FEMS Microbiology Letters. 2000, 187 (2): 185–188. ISSN 0378-1097. PMID 10856655. doi:10.1111/j.1574-6968.2000.tb09158.x 可免費查閱. 
  13. ^ Baker-Austin, Craig; Wright, Meredith S.; Stepanauskas, Ramunas; McArthur, J.V. Co-selection of antibiotic and metal resistance. Trends in Microbiology (Cell Press). 2006, 14 (4): 176–182. ISSN 0966-842X. PMID 16537105. doi:10.1016/j.tim.2006.02.006. 
  14. ^ Peltier, Edward; Vincent, Joshua; Finn, Christopher; Graham, David W. Zinc-induced antibiotic resistance in activated sludge bioreactors. Water Research (International Water Association (Elsevier)). 2010, 44 (13): 3829–3836. Bibcode:2010WatRe..44.3829P. ISSN 0043-1354. PMID 20537675. doi:10.1016/j.watres.2010.04.041. 
  15. ^ Pál, Csaba; Papp, Balázs; Lázár, Viktória. Collateral sensitivity of antibiotic-resistant microbes. Trends in Microbiology. July 2015, 23 (7): 401–407. ISSN 0966-842X. PMC 5958998 可免費查閱. PMID 25818802. doi:10.1016/j.tim.2015.02.009. 
  16. ^ Roemhild, Roderich; Andersson, Dan I. Mechanisms and therapeutic potential of collateral sensitivity to antibiotics. PLOS Pathogens. 2021-01-14, 17 (1): e1009172. ISSN 1553-7374. PMC 7808580 可免費查閱. PMID 33444399. doi:10.1371/journal.ppat.1009172 （英語）. 
取自「https://wikicn.playgoteam.workers.dev/w/index.php?title=交叉耐药性&oldid=79454987」