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李卫彬
李卫彬 副主任医师
医生集团-河南 线上诊疗科

结核菌如何走向耐药

2764人已读

今天根据Mitchison归纳的四个机制,来讨论下结核杆菌是如何一步步走耐药的成功之路。

大家知道,结核菌在自然生长的过程中,个别细菌会因为为某个基因突变,而出现表型改变,也就表现在耐不同抗结核药物。

那么细菌在生长过程中,细菌因出现基因突变而产生耐不同药物的机率有那大呢?

据研究(David HL Appl Microbiol 1970;20:810-4 )得知:

1】异烟肼( Isoniazid , INH 3.5×10-6

2】链霉素(Streptomycin, SM 3.8×10-6

3】利福平(Rifampin, RFP 3.1×10-8

4】乙胺丁醇(EthambutolEMB 0.5×10-4

以上结果说明,350万条结核菌中,就会因基因突变出现1条结核菌对异烟肼产生耐药,同样道理,5000条结核菌中就会有1条结核菌因突变而对乙胺丁醇产生耐药;而利福平出现耐药的机率相对要小些。

体内结核菌数量最多的地方,一般为肺内的空洞病变内,1964Canetti G 研究发现,一般空洞内的结核菌量都在108 条以上;这么大的细菌量,足以存在数条耐利福平的细菌,数百条耐异烟肼和链霉素的结核菌和近千条耐乙胺丁醇的细菌。

虽然存在这么多耐药菌,病人此时并一定会表现为耐药。因为,在未受到抗结核药物干扰的环境中,由于营养成份有限等因素,细菌之间会因为生存而产生竞争性抑制,使耐药菌不能够大量繁殖生长,根本成为不了优势菌群。再说,细菌出现变异后,其本身状况一般也会减低,就如断了尾巴的壁虎,功能会多少有点缺失吧;因变异而出现的“超级细菌”并不常见。

如下图,自然状况下的结核菌群:(每个圆圈代表一个细菌;H--异烟肼,S--链霉素,R--利福平,E--乙胺丁醇 )

现在看一下,如果给病人以某一种抗结核药治疗,会出现什么情况?

假如应用INH(简写为H) 吧,用药后病人体内对 INH 药物敏感的结核菌很快就会被大量杀死,而对INH 耐药的结核菌却会因为营养物质出现相对丰富,受到其它细菌竞争抑制作用减弱,而逐渐大量繁殖。达到一定的积累后,敏感结核菌逐渐减少,耐菌株不断增加而逐渐转变成了优势菌群,此时病人就会表现为INH 治疗无效而成为耐INH 的病人。

如下图,应用INH 后菌群的演变情况:

也就是说,用药后,敏感菌株不断死亡减少,而耐药结核菌的数量却在不断增加,最终出现了两个菌群的反转,耐药菌株终于成为了优势菌群。

那么,单一用药后,需要多长时间病人会由敏感而转为耐药呢?

1948年英国医学医研究委员会对单用链霉素(SM) 产生耐药的时间作为进一步研究(因当时只有链霉素才被广泛应用于临床),结果使人吃惊。在单用链霉素抗结核治疗后,平均不到60天的时间,从病人体内分离出来的结核菌就成了SM 耐药菌。

有没有可能出现一个基因位点突变,会同时引起两种或两种以上的药物出现耐药的现象呢,就我检索到文献和听到的国内外专家介绍看,目前还未发现某一个基因突变导致多种药物出现耐药。

一般认为,先是选择出某种药物耐药后,再在此基础上筛选出另一种药物耐药;

如:先因katG 位点基因突变,产生对异烟肼(INH) 耐药,然后在此基础上又因 rpoB基因突变,产生对利福平(RFP) 耐药;也就是说,多耐药结核菌的产生是多个不同基因位点连续突变的累加结果。

可见,随着耐药基因突变的不断累积,由单耐药,逐步演变成了耐多药,最后演变为广泛耐药。结核菌的耐药谱得到了不断扩增。

李卫彬
李卫彬 副主任医师
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