Резистентность микроорганизмов и антибактериальная терапия
MICROBIAL RESISTANCE AND ANTIBACTERIAL THERAPY

Несмотря на значительные успехи клинической микробиологии, этиотропная терапия, по крайней мере, на начальном этапе остается эмпирической и, вероятно, будет таковой в обозримом будущем. Основой режимов эмпирической терапии являются данные о природной чувствительности к антибактериальным препаратам (АБП1) наиболее вероятных возбудителей. Однако проблема значительно осложняется распространением как во внебольничных, так и особенно в госпитальных условиях приобретенной резистентности. Естественный процесс селекции под воздействием АБП среди микроорганизмов, циркулирующих в человеческой популяции, резистентных штаммов, их последующего широкого распространения проходит ряд хорошо известных этапов.
Все начинается с выделения отдельными группами микробиологов единичных устойчивых к какому-либо АБП микроорганизмов. Такие сообщения привлекают на первом этапе внимание только специалистов узкого профиля, которые начинают целенаправленно искать подобные штаммы и изучать биохимические, а также генетические механизмы их устойчивости. Как правило, в это же время к процессу подключается фармацевтическая индустрия, которая начинает поиск соединений, способных преодолевать устойчивость.
Следующий этап условно можно назвать инкубационным периодом. В это время выделение устойчивых микроорганизмов перестает быть редкостью, появляются публикации о частоте распространения резистентности. Однако широкую аудиторию практических врачей это, как правило, не интересует, поскольку общее впечатление о высокой эффективности АБП сохраняется. На неудачи лечения внимание обращают в тех случаях, когда они связаны с летальными исходами или тяжелыми осложнениями. Если же АБП применяют при легких и среднетяжелых инфекциях, когда выздоровление без лечения является скорее правилом, чем исключением, то зафиксировать снижение эффективности гораздо сложнее, даже при проведении специальных исследований. Длительность этого периода зависит от многих факторов и, в общем, мало предсказуема. Лишь тогда, когда частота распространения резистентности превосходит некий критический уровень, вдруг становится очевидным, что АБП неэффективен, и возникает необходимость в пересмотре устоявшихся схем лечения. Общей закономерностью является также тот факт, что вначале антибиотикорезистентность появляется в госпитальных условиях, а затем распространяется на микроорганизмы, циркулирующие вне стен стационаров.
Таблица 1. Субстратные профили наиболее распространенных АМФ

Мировое научное сообщество осознало бесперспективность пассивного отношения к процессам возникновения и распространения резистентности, поскольку оно неизбежно приводит к проигрышу человека в борьбе с микроорганизмами на популяционном уровне. Подобно тому как в подавляющем большинстве областей внутренней медицины приоритет отдается выявлению и коррекции ранних стадий патологических процессов у отдельных пациентов, так и в отношении всей популяции человека необходимо выявлять ранние стадии распространения резистентных микроорганизмов и предпринимать адекватные меры. При этом речь идет не столько о пропаганде и быстрейшем внедрении в практику новых АБП, к чему непроизвольно подталкивает фармацевтическая индустрия, сколько о раннем выявлении неблагоприятных тенденций и разработке мер, направленных на "продление жизни" известных препаратов. Работы в этом направлении находятся в центре внимания ряда международных и национальных организаций (Всемирной Организации Здравоохранения, Международного и Европейского обществ химиотерапии, Альянса за разумное использование антибиотиков и др.), однако в Российской Федерации уровень осознания проблем антибиотикорезистентности все еще можно относить к рудиментарному.
Вполне естественно, что для профессионалов в большинстве областей медицины сегодня уже недостаточно банального общего представления о возможности формирования у микроорганизмов устойчивости к АБП. Необходимо владение информацией о тех микроорганизмах и АБП, для которых наиболее характерно формирование устойчивости, а также об основных закономерностях и механизмах этого процесса.

Резистентность микроорганизмов к АБП может быть природной и приобретенной. Основное значение имеет приобретенная резистентность, поскольку природная резистентность является постоянным видовым признаком и легко прогнозируема.
Основное внимание в данной работе будет уделено проблемам приобретенной устойчивости микроорганизмов к АБП, применяемым для лечения соответствующих инфекций. Все многообразие механизмов устойчивости к АБП можно объединить в несколько групп.
1. Модификация чувствительной мишени. Структура любого компонента живой клетки подвержена изменчивости в результате естественных мутаций в кодирующих его генах, что является фундаментальной основой эволюционного процесса. Часть таких мутаций не оказывает влияния на функции (немые), другие приводят к утрате функциональной активности (летальные), но некоторые проявляются в снижении (или утрате) способности к связыванию с АБП при сохранении функциональной активности.
2. Инактивация АБП. Существуют две основные теории происхождения антибиотиков как биологически активных веществ. Согласно одной из них АБП изначально выполняли функцию эффекторных молекул в конкурентной борьбе микроорганизмов за питательный субстрат. По другой – на ранних этапах эволюции антибиотики выполняли регуляторные функции, которые затем были полностью или частично утрачены. Однако обе теории предполагают, что одновременно с появлением антибиотиков должны были появиться и механизмы их инактивации. Если микроорганизм продуцирует антибиотик для конкурентной борьбы, то должен быть механизм защиты продуцента от действия собственного антибиотика, после выполнения своей функции инактивироваться должна и каждая регуляторная молекула. С практической точки зрения важно то, что механизмы инактивации антибиотиков существовали задолго до начала их использования человеком в сугубо утилитарных целях.
В отличие от антибиотиков (веществ природного происхождения) химиотерапевтические препараты микробной клеткой, как правило, не инактивируются.
3. Активное выведение АБП из микробной клетки (эффлюкс). Этот механизм в отношении тетрациклиновых антибиотиков был известен достаточно давно, однако в последнее время интенсивно накапливаются данные о роли этого механизма в устойчивости микроорганизмов к АБП других групп. У микроорганизмов обнаружены сложные транспортные системы белковой природы, осуществляющие выведение из внутренней среды микробной клетки целых классов химических веществ, первичная функция этих транспортных систем (как и их специфичность) полностью не ясна.
4. Нарушение проницаемости внешних структур микробной клетки. Практически все мишени действия антибиотиков локализованы либо в цитоплазматической мембране микробной клетки, либо в более глубоких цитоплазматических структурах. Для того, чтобы достичь чувствительной мишени, АБП должен преодолеть внешние структуры микробной клетки. Основным препятствием для АБП является липополисахаридный слой грамотрицательных микроорганизмов, пассивно диффундировать через который в силу своей гидрофильности молекулы большинства АБП не способны. Транспорт АБП внутрь микробной клетки осуществляется через пориновые каналы белковой природы, которые являются естественным путем для поступления питательных веществ внутрь микроорганизма и выведения продуктов метаболизма. Структура пориновых каналов подвержена естественной изменчивости, и в некоторых ситуациях они становятся менее проницаемыми для крупных молекул. Описанный механизм резистентности не специфичен и, как правило, затрагивает АБП различных классов.
Поскольку каждому из известных механизмов резистентности соответствует один или несколько генов, то для практики крайне важно знать их локализацию (на бактериальной хромосоме или на подвижных генетических элементах – плазмидах).
В том случае, когда генетические детерминанты резистентности локализованы на плазмидах, возможно их быстрое внутривидовое и межвидовое распространение. Поскольку во многих случаях обмен генетической информацией между микроорганизмами происходит весьма интенсивно, бороться с таким распространением устойчивости крайне трудно, если вообще возможно. Для широкого распространения устойчивости достаточно даже незначительного селективного прессинга АБП. Если же детерминанты резистентности локализованы на хромосоме, то распространение резистентности происходит преимущественно по клональному типу, на фоне мощного селективного прессинга АБП. В отсутствие селективного прессинга резистентные клоны, как правило, бывают вытеснены чувствительными. При клональном типе распространения устойчивости значительно легче выявить источник резистентных штаммов, конкретные механизмы их передачи и, соответственно, спланировать и осуществить противоэпидемические мероприятия.

Ограниченный объем публикации позволяет остановиться только на механизмах устойчивости к клинически наиболее важным АБП.
Устойчивость к b-лактамным антибиотикам опосредуют в основном два механизма. Первым является модификация чувствительной мишени – появление пенициллинсвязывающих белков (ПСБ), обладающих пониженной аффинностью к b-лактамным антибиотикам. Второй – гидролиз антибиотиков, опосредуемый ферментами b-лактамазами. Более детально механизмы резистентности к b-лактамным антибиотикам и их клиническое значение рассмотрены в статье, ранее опубликованной в Русском медицинском журнале [1].

Наиболее детально вопросы резистентности к аминогликозидным антибиотикам рассмотрены в обзорах [2, 3].
Основным механизмом устойчивости к аминогликозидным антибиотикам является их ферментативная инактивация путем модификации. Модифицированные молекулы аминогликозидных антибиотиков теряют способность связываться с рибосомами и подавлять биосинтез белка. Описаны три группы аминогликозидмодифицирующих ферментов (АМФ), осуществляющих инактивацию аминогликозидных антибиотиков путем их связывания с различными молекулами: ацетилтрансферазы (ААС – присоединяющие молекулу уксусной кислоты), фосфортрансферазы (АРН – присоединяющие молекулу фосфорной кислоты), нуклеотидил- или аденилилтрансферазы (ANT – присоединяющие молекулу нуклеотида аденина).
Предшественниками клинически значимых АМФ являются либо ферменты бактерий, осуществляющие нормальный клеточный метаболизм (биохимические реакции ацетилирования, фосфорилирования и аденилирования часто встречаются в различных метаболических путях), либо защищающие микроорганизм-продуцент от собственного антибиотика. Гены, кодирующие ферменты-предшественники АМФ изначально, скорее всего, локализовались на хромосомах некоторых генов, кодирующих АМФ, обнаруживают в составе бактериальных хромосом и в настоящее время. Однако подавляющее большинство генов клинически значимых ферментов ассоциировано с подвижными генетическими элементами (транспозонами) и локализовано на плазмидах. Именно плазмидной локализацией и ассоциацией с транспозонами объясняется широкое и быстрое распространение аминогликозидрезистентности. В последнее время резко возрастает количество штаммов микроорганизмов, обладающих одновременно несколькими детерминантами резистентности к аминогликозидам.
Практически наиболее значимой характеристикой АМФ является их субстратный профиль – перечень антибиотиков, которые данный фермент способен инактивировать.
Номенклатура аминогликозидмодифицирующих ферментов строится на указании типа ферментативной активности (в соответствии с аббревиатурами, приведенными выше), позиции в молекуле антибиотика, в которой происходит модификация (обозначена арабской цифрой в скобках), характеристике субстратного профиля (каждый известный профиль обозначен римскими цифрами), буквами латинского алфавита обозначаются функционально идентичные, но биохимически различные белки. Характеристика субстратного профиля некоторых наиболее распространенных АМФ приведена в табл. 1 (общее количество известных АМФ без учета ферментов с одинаковым субстратным профилем превосходит 30). Количество АМФ, распространенных среди грамположительных микроорганизмов, существенно меньше, чем среди грамотрицательных. Для отдельных видов грамотрицательных микроорганизмов также характерно преимущественное распространение тех или иных ферментов.
Принято считать, что распространение АМФ среди клинически значимых микроорганизмов непосредственным образом связано с практикой применения аминогликозидных антибиотиков [3]. Высокую частоту распространения устойчивости к аминогликозидам в Российской Федерации, без сомнения, можно связать с широким и недостаточно обоснованным применением этих антибиотиков (прежде всего гентамицина) в клинической медицине. Так, частота устойчивости к гентамицину среди грамотрицательных микроорганизмов, выделяемых как в отделениях общего профиля, так и, особенно, в отделениях интенсивной терапии реанимации в РФ существенно выше, чем в большинстве стран Западной Европы и Северной Америки [4, 5].
Поскольку АМФ способны инактивировать сразу несколько препаратов, то для аминогликозидов характерно наличие перекрестной резистентности между отдельными препаратами этого класса. С практической точки зрения важно то, что, оценив уровень чувствительности грамотрицательного микроорганизма к одному аминогликозиду, предсказать наличие чувствительности или устойчивости к другим невозможно. Ситуация осложняется и тем, что, как уже было отмечено, среди микроорганизмов достаточно часто встречаются штаммы, продуцирующие сразу же несколько ферментов. Следовательно, при планировании рационального применения аминогликозидов необходимо четко представлять ситуацию с распространением устойчивости в каждом конкретном стационаре или отделении. Причем наиболее целесообразно периодически оценивать чувствительность микрофлоры к максимально широкому кругу аминогликозидов, с тем чтобы иметь возможность расположить препараты по степени их потенциальной активности.
Собственный опыт изучения устойчивости грамотрицательных микроорганизмов к аминогликозидам в стационарах Москвы свидетельствует, что между гентамицином и тобрамицином наблюдается практически полная перекрестная резистентность. Значительная часть штаммов, устойчивых к этим антибиотикам, сохраняет чувствительность к нетилмицину. Устойчивость к амикацину характерна для возбудителей госпитальных инфекций только в некоторых стационарах. Такие фенотипические характеристики соответствуют распространению в Московском регионе ферментов ANT(2"), ААС (3'), APH (3')-VI и AAC (6')-I [6]. Для оценки ситуации в других регионах необходимы соответствующие исследования.
Интерпретация результатов оценки чувствительности стафилококков к аминогликозидам и планирование терапии связаны с особенностью действия бифункционального фермента ААС (6') – APH (2''), способного инактивировать все современные препараты. Однако существующие методы изучения антибиотикочувствительности не всегда выявляют инактивацию тобрамицина, нетилмицина и амикацина. Тем не менее, по современным представлениям, детекция устойчивости стафилококков к гентамицину является маркером устойчивости к другим аминогликозидам независимо от конкретного результата, полученного in vitro диско-диффузионным или другим методом [7].
При обсуждении проблемы устойчивости к аминогликозидам энтерококков, прежде всего необходимо иметь в виду, что энтерококки обладают природно низким уровнем чувствительности к этим антибиотикам (так МПК гентамицина в отношении "дикой" популяции колеблется в пределах 10 – 500 мкг/мл, что лишает этот антибиотик, как и другие аминогликозиды, самостоятельного клинического значения при энтерококковых инфекциях). Аминогликозиды (стрептомицин или гентамицин) применяют для лечения только генерализованных энтерококковых инфекций или эндокардитов и только в сочетании с b-лактамами (ампициллином). Достоверный синергизм и выраженная бактерицидная активность такой комбинации, вероятно, связаны с резким повышением способности аминогликозидов к пассивной диффузии внутрь бактериальной клетки на фоне нарушения проницаемости ее внешних структур под действием b-лактамов.
В том случае, когда энтерококки продуцируют АМФ, синергизм и бактерицидный эффект комбинации не проявляется, так как проникший внутрь бактериальной клетки антибиотик инактивируется. Этот феномен получил название "высокий уровень резистентности к аминогликозидам". Поскольку гентамицин и стрептомицин инактивируются различными АМФ (см. табл. 1), перекрестную резистентность к этим антибиотикам наблюдают только у энтерококков, обладающих одновременно двумя ферментами или более. Таким образом, на практике возможны варианты изолированной устойчивости (высокого уровня) к гентамицину или стрептомицину и ассоциированной устойчивости к обоим антибиотикам. Следовательно, при планировании терапии необходимо проводить скрининг на наличие высокого уровня устойчивости как к гентамицину, так и к стрептомицину. При выявлении устойчивости к обоим аминогликозидам средством выбора для лечения генерализованных энтерококковых инфекций должны быть гликопептиды.
Кроме ферментативной инактивации причиной устойчивости к аминогликозидам может быть модификация мишени (участков связывания 30S субъединицы рибосомы) и снижение проницаемости внешних структур микробной клетки.
В целом следует признать, что частота распространения резистентности к аминогликозидам возбудителей госпитальных инфекций достигла такого уровня, при котором целесообразность эмпирического применения этих антибиотиков без предварительной оценки чувствительности возбудителя сомнительна.

Клиническое значение и микробиологическая активность фторхинолонов подробно рассмотрены в недавней публикации [8].
Ведущим механизмом устойчивости к хинолонам (как нефторированным, так и фторированным) является модификация мишени – двух бактериальных ферментов ДНК-гиразы и топоизомеразы IV. Указанные ферменты опосредуют конформационные изменения в молекуле бактериальной ДНК, необходимые для ее нормальной репликации; каждый из ферментов состоит из четырех субъединиц. ДНК-гираза состоит из двух gyrА и двух gyrB субъединиц (соответствующие гены – gyrА и gyrB) [9]. Топоизомераза IV – из субъединиц parC и parE (соответствующие гены – parC и parE) [10]. Гены обоих ферментов локализованы на бактериальной хромосоме. Для действия хинолонов необходимо образование тройного комплекса ДНК-фермент-хинолон. Образование такого комплекса в результате ряда достаточно сложных событий приводит к гибели микробной клетки. Участок полипептидной цепи ДНК-гиразы или топоизомеразы IV, в котором происходит связывание хинолона и фермента, получил название "хинолонового кармана"
В механизме действия хинолонов в отношении грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов имеются некоторые особенности. Основной мишенью действия хинолонов у грамотрицательных микроорганизмов является ДНК-гираза (топоизомераза IV имеет меньшее значение), у грамположительных – наоборот [11]. Большинство нефторированных и фторированных хинолонов обладают большим сродством к ДНК-гиразе, с чем и связана их преимущественная активность в отношении грамотрицательных микроорганизмов. Однако ряд новых фторхинолонов (спарфлоксацин, грепафлоксацин, тровафлоксацин, моксифлоксацин) обладают высокой активностью в отношении грамположительных микроорганизмов, что, вероятно, объясняется их повышенным сродством к топоизомеразе IV.
Основой формирования резистентности к хинолонам являются мутации (аминокислотные замены) на участке между 67 и 106 аминокислотными остатками в области "хинолонового кармана" чувствительных ферментов, приводящие к снижению их аффинности к хинолонам [12, 13]. В зависимости от того, в какой точке "хинолонового кармана" произошла аминокислотная замена, наблюдают выраженное в той или иной степени повышение МПК. При некоторых из описанных мутаций МПК повышается в 2 – 4 раза, при других – более чем в 100 раз. Основное практическое значение имеют мутации в генах gyrA и parC.
Принципиально важнейшим моментом как для теории, так и для практики является то, что у одного и того же микроорганизма мутации в одном или двух генах могут накапливаться, сопровождаясь ступенчатым снижением аффинности ферментов к хинолонам и повышением МПК. Если единичные мутации сопровождает незначительное повышение МПК (в 2 – 4 раза), то такой уровень резистентности может не иметь клинического значения (микроорганизм будет оставаться в категории чувствительных). Так, например, МПК ципрофлоксацина в отношении Escherichia coli при аминокислотной замене в 81 позиции ДНК-гиразы возрастает в 8 раз (от 0,03 – 0,06 до 0,24 – 0,48 мкг/мл) [12]. Поскольку принятая пограничная концентрация между чувствительными и умеренно устойчивыми штаммами равна 1,0 мкг/мл, то несмотря на наличие механизма устойчивости данный изолят можно рассматривать как чувствительный.
В случае аминокислотной замены в положении 84 топоизомеразы IV МПК ципрофлоксацина в отношении Streptococcus pneumoniae возрастает также в 8 раз [14]. Однако поскольку МПК "диких" штаммов пневмококков колеблется в пределах 0,5 – 1,0 мкг/мл, то МПК для мутантного штамма составит 4 – 8 мкг/мл, что с клинической точки зрения следует трактовать как резистентность.
Высокий уровень устойчивости грамотрицательных микроорганизмов к фторхинолонам (МПК < 64,0 мкг/мл) обычно связан с двумя мутациями и более в одном или обоих чувствительных ферментах.
Закономерности перекрестной резистентности микроорганизмов к отдельным хинолонам представляются достаточно простыми в сравнении с антибиотиками других классов. Поскольку повышение уровня и спектра активности каждой новой генерации хинолонов связано с повышением их сродства к чувствительным ферментам, то и развитие резистентности также носит ступенчатый характер (закономерности перекрестной резистентности охарактеризованы в табл. 2).
Единичные мутации приводят к клинически значимой резистентности либо только к налидиксовой кислоте, либо к налидиксовой кислоте и норфлоксацину. Накопление мутаций обусловливает распространение устойчивости на пефлоксацин и далее на группу ципрофлоксацина, офлоксацина и ломефлоксацина (диссоциация чувствительности между этими препаратами крайне редка). Среди грамположительных микроорганизмов возможно сохранение чувствительности к новым препаратам (спарфлоксацин и другие) при устойчивости к остальным хинолонам. Следует подчеркнуть, что до сих пор не известны достоверные случаи устойчивости к ципрофлоксацину при чувствительности к более ранним хинолонам.
Наибольшее практическое значение на сегодняшний день имеет устойчивость к фторхинолонам среди возбудителей госпитальных инфекций, чаще всего среди P. aeruginosa, Acinetobacter spp., Serratia spp., Citrobacter spp. Причем поскольку детерминанты резистентности локализованы на бактериальной хромосоме, то ее распространение идет по клональному типу, а частота в отдельных учреждениях или отделениях, неблагополучных по госпитальным инфекциям, может превышать 30 – 40%. В таких условиях хинолоны утрачивают свое значение как препараты эмпирической терапии. К неблагоприятной тенденции следует отнести появление устойчивости к хинолонам среди возбудителей внебольничных инфекций (E. coli, N. gonorrhoeae) [15]. Из ряда стран появляются сообщения об устойчивости к фторхинолонам среди сальмонелл, резистентных и другим клинически значимым для лечения соответствующих инфекций антибиотикам (b-лактамам, хлорамфениколу) [16, 17].
Непосредственно после внедрения в клиническую практику фторхинолоны рассматривали как средства лечения инфекций, вызванных метициллинрезистентными стафилококками. Однако после начала их применения нарастание резистентности к хинолонам среди метициллинрезистентных стафилококков происходит достаточно быстро (например, в ряде учреждений Москвы резистентность достигает 36%) [18].
Из других механизмов резистентности к хинолонам значение имеют снижение проницаемости внешних структур и активное выведение, об их частоте и соответственно клиническом значении судить трудно.
Проблема борьбы с устойчивостью к хинолонам – это проблема борьбы с госпитальными инфекциями. Для раннего выявления тенденций к распространению резистентности необходима количественная оценка чувствительности возбудителей госпитальных инфекций. При выявлении штаммов с величинами МПК, превышающими таковые, характерные для "дикой" популяции, необходимо, не дожидаясь распространения клинически значимой устойчивости, проводить мероприятия по ограничению применения хинолонов.

Объединение перечисленных антибиотиков в одну группу связано с общностью их механизмов действия и резистентности к ним микроорганизмов. Характеристика макролидных антибиотиков приведена в публикации в Русском медицинском журнале [15]. К линкозамидам относятся два антибиотика: клиндамицин и линкомицин. Стрептограминовые антибиотики в РФ не распространены, в других странах применяют пристинамицин, внедряется в медицинскую практику препарат синерцид (комбинация двух стрептограминов – хинупристина и дальфопристина).
Основным механизмом действия антибиотиков МЛС группы является ингибиция биосинтеза белка в микробной клетке путем связывания с 50S субъединицей рибосомы.
В течение долгого времени частота устойчивости к МЛС антибиотикам находилась ниже уровня, реально сказывающегося на эффективности терапии в массовом масштабе, однако на сегодняшний день явно просматривается тенденция к ухудшению ситуации. Оценка клинической значимости устойчивости к этим антибиотикам осложняется тем, что макролиды (наиболее важные представители МЛС группы) в основном применяются для лечения нетяжелых внебольничных инфекций, для которых характерно спонтанное выздоровление.
Спектр действия макролидных антибиотиков, за некоторыми исключениями, ограничен грамположительными микроорганизмами (эти соединения являются относительно высокомолекулярными, их диффузия через пориновые каналы липополисахаридного слоя грамотрицательных микроорганизмов затруднена).
Наиболее распространенным механизмом устойчивости грамположительных микроорганизмов к МЛС антибиотикам является модификация чувствительной мишени – участка их связывания с рибосомой. Модификация является результатом метилирования 23S рибосомальной РНК (присоединения СН3 группы) и последующего конформационного изменения рибосомы, что приводит к снижению аффинности к МЛС антибиотикам [19]. Реакция опосредуется ферментами метилазами. Гены указанных ферментов (ermA, ermAM, ermC, ermF и другие) локализуются, как правило, на плазмидах. Для основных грамположительных микроорганизмов (стафилококков и стрептококков) характерно два основных типа экспрессии резистентности: конститутивный и индуцибельный. При конститутивной резистентности синтез микроорганизмом метилазы (соответственно модификация мишени) происходит постоянно, независимо от наличия в окружающей среде антибиотиков МЛС группы. При индуцибельной – фермент синтезируется только в ответ на появление в окружающей среде антибиотиков. Для практики важно то, что отдельные представители МЛС антибиотиков обладают различной индуцирующей активностью в отношении метилаз различных микроорганизмов.
У стафилококков индуцибельный синтез метилаз наблюдают в присутствии 14- и 15-членных макролидов, 16-членные макролиды линкозамиды и стрептограмины индуцирующей активностью не обладают [20]. Таким образом, для стафилококков на практике возможны следующие ситуации:
– чувствительность ко всем препаратам МЛС группы;
– устойчивость к 14- и 15-членным макролидам, при чувствительности к 16-членным, линкозамидам и стрептограминам (индуцибельный тип резистентности);
– устойчивость ко всей МЛС группе (конститутивный тип резистентности).
Стрептококковые (Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae) метилазы практически в равной степени индуцируются всеми МЛС антибиотиками [21]. Следовательно, на практике диссоциации в чувствительности стрептококков к отдельным препаратам не наблюдают (только в том случае, если механизм резистентности – метилирование рибосомы). Штаммы Str. pyogenes и Str. pneumoniae с таким механизмом резистентности обозначают как штаммы MLS фенотипа.
Кроме метилирования рибосомы, причиной устойчивости грамположительных микроорганизмов к МЛС антибиотикам может быть их активное выведение из микробной клетки [22]. Активное выведение антибиотиков опосредуется связанными с мембраной бактерии белками. У коагулазонегативных стафилококков такие белки кодируются генами (msrA) плазмидной локализации, штаммы, обладающие такими детерминантами, проявляют устойчивость к 14- и 15-членным макролидам при чувствительности другим препаратам МЛС группы.
Среди Str. pyogenes и Str. pneumoniae также встречаются микроорганизмы, устойчивость которых к макролидным антибиотикам опосредуется активным выведением, ответственные за этот процесс белки кодируются генами mefA плазмидной локализации [23, 24]. Как и в случае стафилококков, активному выведению подвергаются только 14- и 15-членные макролиды, 16-членные макролиды, линкозамиды и стрептограмины сохраняют активность. Описанный фенотип у Str. pyogenes и Str. pneumoniae получил название М. Уровень устойчивости (по абсолютной величине МПК) штаммов, обладающих активным механизмом выведения (М фенотип), существенно ниже, чем у штаммов, продуцирующих метилазы (MLS фенотип). Преимущественное значение описанных механизмов резистентности среди пневмококков в различных регионах варьирует, так, в Северной Америке преобладает М фенотип, в Европе – MLS [25, 26].
Частота устойчивости Str. pyogenes и Str. pneumoniae к макролидам в некоторых регионах мира к настоящему времени достигла такого уровня, когда возможно реальное снижение клинической эффективности этих антибиотиков, что, естественно, вызывает серьезные опасения и требует принятия мер противодействия. Так, в Финляндии в конце 80-х годов наметилась тенденция к росту среди Str.pyogenes устойчивости к эритромицину, в 1993 г. ее частота достигла 19%. Ответной мерой общества явилась программа мероприятий (в основном образовательного характера), направленных на снижение потребления макролидных антибиотиков в амбулаторной практике. В результате ее реализации потребление макролидов снизилось от 3 суточных доз на 1000 человек населения в 1988 г. до 1,38 суточных доз в 1992 г. Соответственно частота резистентности в 1996 г. снизилась до 8,6% (практически в 2 раза по сравнению с 1993 г.). Публикация этих результатов [27] явилась одним из первых хорошо документированных подтверждений давно высказываемого теоретического положения о возможности контроля за распространением антибиотикорезистентности в национальном масштабе при проведении адекватных мер. Аналогичные наблюдения о зависимости частоты устойчивости к макролидам от их потребления были ранее известны в Японии.
Следующим механизмом резистентности к макролидам является модификация 23S рибосомальной РНК у Helicobacter pylori (возбудителя язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки). Модификация является результатом точечных мутаций и сопровождается устойчивостью к макролидам, применяемым для лечения этой патологии, прежде всего к кларитромицину [28]. Развитие резистентности сопровождается снижением клинической эффективности комбинированных схем лечения, основанных на кларитромицине.
Из других механизмов резистентности известна ферментативная инактивация эритромицина и других антибиотиков МЛС группы, однако клиническое значение этого феномена не ясно.
При планировании терапии важно знать, что у таких микроорганизмов как Chlamydia spp., Mycoplasma pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis формирования приобретенной устойчивости к макролидам не описано.

Спектр действия гликопептидных антибиотиков (в РФ зарегистрированы ристомицин и ванкомицин, в других странах доступен еще один антибиотик этой группы – тейкопланин) ограничен грамположительными микроорганизмами, а область их клинического применения сводится к лечению генерализованных энтерококковых инфекций, а также инфекций, вызванных метициллинрезистентными стафилококками и Clostridium difficile. В последнее время к показаниям добавлены заболевания, вызываемые полирезистентными пневмококками. Соответственно основное клиническое значение имеет устойчивость к гликопептидам энтерококков и метициллинрезистентных стафилококков.
Гликопептиды обладают уникальным механизмом действия, который существенно осложняет возможность развития резистентности. В отличие от большинства АБП мишенью действия гликопептидных антибиотиков являются не ферменты, а структурный элемент клеточной стенки микроорганизмов. Гликопептиды связываются с терминальным дипептидом (D-аланил – D-аланин) боковой цепи предшественника пептидогликана, блокируя, таким образом, синтез этого биологического полимера. Клинически наиболее значимый и хорошо изученный механизм устойчивости энтерококков к гликопептидам заключается в модификации мишени действия путем замены концевой аминокислоты D-аланина на D-лактат (или D-серин) [29]. Вполне очевидно, что для синтеза новой необычной структуры микроорганизму необходим и новый ферментативный аппарат (по существу необходимо создание нового метаболического пути). Формирование такого механизма резистентности гораздо менее вероятно, чем распространение предсуществовавших детерминант устойчивости или формирование новых в результате единичных мутаций. Учитывая изложенные факты, становится понятным, почему устойчивость к гликопептидным антибиотикам возникла лишь через 30 лет после их внедрения в медицинскую практику.
Для экспрессии устойчивости к гликопептидам энтерококкам необходимы не только ферменты синтеза модифицированного предшественника пептидогликана, но и ферменты для элиминации нормального предшественника, синтез которого происходит параллельно. Известны три основных фенотипических варианта устойчивости Enterococcus spp. к гликопептидам VanA, VanB и VanC, различающимся по уровню устойчивости к двум основным препаратам: ванкомицину и тейкопланину. Каждый из фенотипов резистентности опосредуется кластером генов плазмидной локализации, экспрессия которых находится под контролем достаточно сложной системы регуляции. Происхождение этих генов не ясно, скорее они приобретены энтерококками в результате обмена генетическим материалом с природно устойчивыми видами. К таковым относятся Pediococcus, Lactibacillus и Leuconostoc, устойчивость этих микроорганизмов к гликопептидам связана с особенностями структуры предшественника пептидогликана, обладающего низкой аффинностью к антибиотикам.
Устойчивость клинических штаммов E.faecium к гликопептидам впервые была описана в конце 80-х годов [30, 31]. Ванкомицинрезистентные штаммы до сих пор встречаются чаще всего у E.faecium, однако и среди других видов ванкомицинрезистентность не является редкой находкой. В настоящее время ванкомицинрезистентные энтерококки (ВРЭ) встречаются с достаточно высокой частотой как в Европе [32], так и в Северной Америке [33], при этом эпидемиология распространения в этих регионах существенно различается.
В Западной Европе значительную роль в появлении и распространении устойчивости к гликопептидам отводят применению в животноводстве в качестве стимулятора роста свиней и цыплят гликопептидного антибиотика авопарцина. ВРЭ выделяют от животных, получавших этот препарат, и из мясных полуфабрикатов, обнаружен также достаточно высокий уровень колонизации такими штаммами здоровых людей [34]. Несмотря на наличие серьезных аргументов в пользу передачи ВРЭ от животных к человеку генетическими методами родство таких штаммов окончательно не доказано.
В Северной Америке гликопептидные антибиотики в животноводстве не применяют, колонизацию здоровых людей ВРЭ не выявляют, не удается выделить эти микроорганизмы от сельскохозяйственных животных и из окружающей среды [35]. Однако частота колонизации пациентов в стационарах, а также частота генерализованных энтерококковых инфекций намного выше, чем в Европе. Так, по данным Центра по контролю за заболеваемостью США, частота выделения ВРЭ (при документированных нозокомиальных инфекциях!) возросла в период с 1989 по 1993 г. в отделениях интенсивной терапии от 0,4 до 13,6% [36]. Если распространение ВРЭ можно удовлетворительно объяснить как диссеминацией резистентных клонов, так и передачей детерминант резистентности с подвижными генетическими элементами новым штаммам (что частично подтверждается генетическими методами [37]), то рационального объяснения их первичного происхождения не предложено.
Достоверных данных о выделении ВРЭ на территории РФ в доступной литературе обнаружить не удалось; в собственных исследованиях антибиотикочувствительности энтерококков, выделенных от пациентов из отделений интенсивной терапии и реанимации (как при доказанных инфекциях, так и при колонизации), таких штаммов также не было обнаружено [18]. Тем не менее, учитывая тесные торговые связи РФ с Западной Европой и значительный объем импорта продовольствия (в том числе и мясных полуфабрикатов), вероятность заноса штаммов ВРЭ представляется вполне реальной.
Второй проблемой устойчивости к гликопептидам является резистентность стафилококков. Крайняя потенциальная опасность появления и распространения резистентности у этих микроорганизмов связана с тем, что гликопептиды являются основными средствами терапии тяжелых инфекций, вызванных метициллинрезистентными штаммами. Устойчивость к гликопептидам на сегодняшний день документирована у Staphylococcus haemoliticus [38] и Staphylococcus epidermidis [39], в большей степени она проявлялась в отношении тейкопланина, чем ванкомицина. Имеется также сообщение о выделении клинического штамма S.aureus со сниженной чувствительностью к тейкопланину [40]. И, наконец, в конце 1997 г. должно было появиться сообщение о выделении в Японии клонально близких штаммов метициллинрезистентных S.aureus, обладающих низким уровнем устойчивости к ванкомицину [41]. Механизм устойчивости стафилококков к гликопептидным антибиотикам не ясен, однако он явно отличается от такового у энтерококков.
В качестве эффективных средств терапии инфекций, вызванных метициллинрезистентными стафилококками, устойчивыми к гликопептидам, можно рассматривать комбинированный стрептограминовый антибиотик синерцид и некоторые другие соединения, находящиеся на разных стадиях изучения.

В заключение целесообразно коротко суммировать данные о распространении резистентности среди основных клинически значимых микроорганизмов.
Возбудители внебольничных инфекций:
Staphylococcus spp. – устойчивость к природным и полусинтетическим пенициллинам, связанная с продукцией b-лактамаз. Сохраняют активность защищенные пенициллины, оксациллин и другие b-лактамы.
S.pneumoniae – устойчивость различного уровня к пенициллину (часть штаммов устойчива к цефалоспоринам III поколения), высокая частота ассоциированной устойчивости к макролидам, тетрациклинам, ко-тримоксазолу. При нетяжелых инфекциях дыхательных путей – сохранение клинической эффективности b-лактамов (наиболее вероятно – цефалоспоринов III поколения). При менингитах клинически эффективны карбапенемы, гликопептиды.
H.influenzae, M.catarrhalis – устойчивость к полусинтетическим пенициллинам, связанная с продукцией b-лактамаз широкого спектра. Сохраняют активность и клиническую эффективность защищенные пенициллины, цефалоспорины II и последующих поколений, макролиды, фторхинолоны.
N.gonorrhoae – устойчивость к пенициллинам, связанная с продукцией b-лактамаз, устойчивость к тетрациклинам, фторхинолонам. Активны и клинически эффективны цефалоспорины III поколения, спектиномицин.
Shigella spp. – устойчивость к ампициллину, тетрациклинам, ко-тримоксазолу. Наиболее вероятна активность и клиническая эффективность фторхинолонов.
Salmonella spp. – устойчивость к ампициллину, ко-тримоксазолу, хлорамфениколу. Появление устойчивости к цефалоспоринам III поколения и фторхинолонам.
Escherichia coli – при внебольничных инфекциях мочевыводящих путей – возможна устойчивость к ампициллину, ко-тримосазолу, гентамицину. Как правило, сохраняют активность и клиническую эффективность защищенные пенициллины, цефалоспорины II и последующих поколений, фторированные хинолоны.
Возбудители госпитальных инфекций:
Enterobacteriaceae – продукция b-лактамаз расширенного спектра (чаще всего среди Klebsiella spp.), обусловливающая клиническую неэффективность всех цефалоспоринов; очень высокая частота ассоциированной устойчивости к гентамицину-тобрамицину, в некоторых учреждениях наблюдается тенденция к росту ассоциированной резистентности к фторхинолонам, амикацину. Эффективность сохраняют карбапенемы. Гиперпродукция хромосомных b-лактамаз (чаще всего среди Enterobacter spp., Citrobacter spp., Serratia spp.) – сохраняют эффективность цефалоспорины IV поколения, карбапенемы.
Pseudomonas spp., Acinetobacter spp., Stenotrophomonas maltophilia – ассоциированная устойчивость к цефалоспоринам, аминогликозидам, фторхинолонам, иногда карбапенемам. Stenotrophomonas maltophilia может сохранять чувствительность к ко-тримоксазолу.
Enterococcus spp. – ассоциация устойчивости к пенициллинам, высокого уровня устойчивости к аминогликозидам, фторхинолонам и гликопептидам. В отношении E.faecium активен синерцид. В отношении всех энтерококков – новые фторхинолоны (тровафлоксацин).
Staphylococcus spp. (метициллинрезистентные) – ассоциированная устойчивость к макролидам, аминогликозидам, тетрациклинам, ко-тримоксазолу, фторхинолонам. Основное клиническое значение сохраняют гликопептиды, при присоединении устойчивости к гликопептидам – синерцид.
Таким образом, очевидно, что если при внебольничных инфекциях, несмотря на достаточно широкое распространение устойчивости к ряду препаратов первого ряда, возможности эффективной этиотропной терапии сохраняются, то при госпитальных инфекциях реальны ситуации, когда возбудитель обладает устойчивостью практически ко всем доступным антибактериальным препаратам.

1. Сидоренко С.В., Яковлев С.В. b-лактамные антибиотики. Русский медицинский журнал. 1997. – Т. 5. – 1367–81.
2. Shaw KJ, Rather PN, Hare RS, Miller GH. Molecular genetics of aminoglycoside resistance genes and familial relationships of the aminoglycoside-modifying enzymes. Microbiol Rev 1993;57:138–63.
3. Miller GH, Sabatelli FJ, Hare RS, et al. The most frequent aminoglycoside resistance mechanisms – Changes with time and geographic area: A reflection of aminoglycoside usage patterns? Clin Infect Dis 1997;24(Suppl. 1):46–62.
4. Sidorenko SV, Rezvan SP, Tikchonova AS, Krotova LA, Ansolis LE, Tzvigun EA. In vitro activity of ampicillin, cefoperazone, their combinations with sulbactam and other antimicrobials: survey of Russian isolates. International J Antimicrob Agents 1966;7:109–17.
5. Miller GH. Nature and rate of aminoglycoside resistance mechanisms. Clinical Drug Investigation 1996;12(Suppl. 1):1–12.
6. Reshedko G, Vakulenko S, Sidorenko S, Krotova L, Stratchounsky L. Profile of aminoglycoside modifying enzymes in two regions of Russia. Abst 162. In: Abstracts of the 6th International Congress on Infectious Diseases. 1994.
7.Courvalin P. Interpretative reading of antimicrobial susceptibility tests. ASM News 1992;57:368–75.
8. Яковлев В.П. Антибактериальные препараты группы фторхинолонов. Русский медицинский журнал. 1997. – Т.5. – C. 1405–13.
9. Roca J. The mechanisms of DNA topoisomerases. Trends Biochem Sci 1995;20:156–60.
10. Peng H, Marians K. Escherichia coli topoisomerase IV: purification, characterisation, subunit structure, and subunit interactions. J Biol Chem 1993;268:24481–90.
11. Drlica K, Zhao X. DNA gurase, topoisomerase IV, and 4-quinolones. Microbiol Molec Biol Rev 1997;61:377–92.
12. Yoshida H, Bogaki M, Nakamura M, Nakamura S. Quinolone resistance-determining region in the DNA gyrase gene gyrA of Escherichia coli. Antimicrob. Agents Chemother 1990;34:1271–2.
13. Belland RJ, Morrison SG, Ison C, Huang WM. Neisseria gonorrhoeae acquires mutations in analogous regions of gyrA and parC in fluoroquinolone-resistant isolates. Mol. Microbiol. 1994;14:371–80.
14. Pan X-S, Ambler J, Mehtar S, Fisher LM. Involvement of topoisomerase IV and DNA gyrase as ciprofloxacin targets in Streptococcus pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 1996;40:2321–6.
15. Acar JF, Goldstein FW. Trends in bacterial resistance to fluoroquinolones. Clinical Infectious Diseases 1997;24(Suppl. 1):67–73.
16. Heisig P, Kratz B, Halle E, Graser Y, Altwegg M, W Rabsch W, Faber JP. Identification of DNA gyrase A mutations in ciprofloxacin-resistant isolates of Salmonella typhimurium from men and cattle in Germany. Microb. Drug Resistance – Mechanisms Epidemiology Disease 1995;1:211–8.
17. Frost JA, Kelleher A, Rowe B. Increasing ciprofloxacin resistance in salmonella in England and Wales 1991 – 1994. J Antimicrob Chemother 1996;37:85–91.
18. Сидоренко C.В., Резван С.П., Грудинина С.А., Кротова Л.А., Стерхова Г.В. Результаты многоцентрового исследования чувствительности стафилококков к антибиотикам в Москве и Санкт-Петербурге (микробиологическое обоснование рациональной терапии стафилококковых инфекций). Антибиотики и химиотерапия. 1998 (в печати).
19. Fernandes-Munoz R, et al. Substrate- and antibiotic-binding sites at the peptidyl-transferase centre of Escherichia coli ribosomes: studies on the chloramphenicol, lincomycin and erythromycin sites. Eur J Biochem 1971;23:185–93.
20. Weisblum B. Inducible resistance to macrolides, lincosamides and streptogramin type B antibiotics: the resistance phenotype, its biological diversity, and structural element that regulate expression – a review. J Antimicrob Chemother 1985;16(Suppl.A.):63–90.
21. Leclercq R, Courvalin P. Bacterial resistance to macrolide, lincosamide, and streptogramin antibiotics by target modification. J Antimicrob Chemother 1991;35:1267–72.
22. Ross J. Characterisation and molecular cloning of the novel macrolide-streptogramin B resistance determinant from Staphylococcus epidermidis. J Antimicrob Chemother 1989;24:851–62.
23. Sutcliffe J, Taitkamradt A, Wondrack L. Streptococcus pneumoniae and Streptococcus pyogenes resistant to macrolides but sensitive to clindamycin: A common resistance pattern mediated by an efflux system. Antimicrob Agents Chemother 1996;40:1817–24.
24. Taitkamradt A, Clancy J, Cronan M, Dibhajj F, Wondrack L, Yuan M, Sutcliffe J. mefE is necessary for the erythromycin-resistant M phenotype in Streptococcus pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 1997;41:2251–5.
25. Porter B, Lenroot R, Massie L, Irizarry L. Macrolide resistance patterns among Streptococcus pneumoniae in an urban North American Community. In: Program and Abstracts of 4th international conference on the macrolides, azalides, streptogramins and ketolides. Barcelona, Spain. 1998. Abst. 3.12.
26.Tonoli E, Marchese A, Debbia EA, Schito GC. Prevalence and characterisation of the mechanisms of Macrolide resistance in 830 penicillin-susceptible Streptococcus pneumoniae in Italy during 1993 – 1997. In: Program and Abstracts of 4th international conference on the macrolides, azalides, streptogramins and ketolides. Barcelona, Spain. 1998. Abst. 3. 17.
27. Seppala H, Klaukka T, Vuopiovarkila J, et al. The effect of changes in the consumption of macrolide antibiotics on erythromycin resistance in group A streptococci in Finland. New Engl J Med 1997;337:441–6.
28. Versalovic J, Shortridge D, Kibler K, Griffy MV, Beyer J, Flamm RK, Tanaka SK, Graham DY, Go MF. Mutations in 23S rRNA are associated with clarithromycin resistance in Helicobacter pylori. Antimicrob. Agents Chemother 1996;40:477–80.
29. Arthur M, Courvalin P. Genetics and mechanisms of glycopeptide resistance in enterococci. Antimicrob. Agents Chemother 1993;37:1563–71.
30. Leclercq R, Derlot E, Duval J, et al. Plasmid-mediated resistance to vancomycin and teicoplanin in Enterococcus faecium. N Engl J Med 1988;319:157–61.
31. Shlaes DM, Al-Obeid S, Schlaes JH, et al. Inducible, transferable resistance to vancomycin in Enterococcus faecium D399. J Antimicrob Chemother 1989;23:503–8.
32. Goossens H. Clinical epidemiology and diffusion of glycopeptide-resistant enterococci in Europe. In:Bacterial Resistance to Glycopeptides. Ed.: Brun-Buisson C, Eliopoulos GM, Leclercq R. p.311–8.
33. Jones RN, Sader HS, Erwin ME, et al. Emerging multiply resistant enterococci among clinical isolates: 1. Prevalence data from 97 medical center surveillance study in the United States. Diagn Microbiol Infect Dis 1995;21:85–93.
34. Klare I, Heier H, Claus H, Bohme G, Marin S, Seltmann G, Hakenbeck R, Antanassova V, Witte W. Enterococcus faecium strains with vanA-mediated high-level glycopeptide resistance isolated from animal foodstuffs and fecal samples of humans in the community. Microbiology Drug Resistance – Mechanisms Epidemiology and Disease 1995;1:265–72.
35. Coque TM, Tomayko JF, Ricke SC, Okhyusen PC, Murray BE. Vancomycin-resistant enterococci from nosocomial, community, and animal sources in the United States. Antimicrob Agents Chemother 1966;40:2605–9.
36. Centers for Disease Control and Prevention. Nosocomial enterococci resistant to vancomycin. United States, 1989 – 1993. MMWR 1993;42:597–9.
37. Rice LB. Molecular epidemiology of antibiotic resistance and typing of enterococci. In:Bacterial Resistance to glycopeptides. Ed.: Brun-Buisson C, Eliopoulos GM, Leclercq R. p. 58–68.
38. Schwalbe RS, Stapleton JT, Gilligan PH. Emergence of vancomycin resistance in coagulase-negative staphylococci. N Engl J Med 1987;316:927–31.
39. Moore EP, Speller DCE. In vitro teicoplanin-resistance in coagulase-negative staphylococci from patients with endocarditis and from aortic surgery unit. J Antimicrob Chemother 1988;21:417–24.
40. Mainardi JL, Shlaes DM, Goering RV. Decreased teicoplanin susceptibility of methicillin-resistant strain of Staphylococcus aureus. J Infect Dis 1995;171:1646–50.
41. Hiramatsu K, et al. J Antimicrob Chemother 1997; in press.