Аннотация:
В обзоре представлены обобщенные литературные данные по проблеме антибиотикорезистентности бактерий, обусловленной оксидативным стрессом (ОС) под влиянием антибактериальных препаратов (АБП). Среди ранее изученных механизмов ОС бактериальной клетки выделены следующие: образование активных форм и радикалов кислорода и субстратов окисления белков, жирные кислоты, присутствие во внутриклеточной среде молекулярного кислорода и ионов металлов переменной валентности. Изучение роли антиоксидантной системы у бактерий при различных воздействиях, не связанных с прямым действием экзогенных оксидантов, находится в начальной стадии. Потенциальное участие внутриклеточных антиоксидантов бактерий в развитии устойчивости к АБП в настоящее время уже не вызывает сомнений. Понимание связи между ОС и устойчивостью бактерий к АБП может способствовать разработке новых антимикробных препаратов как в направлении усиления их окислительных свойств, так и в области поиска новых мишеней сдерживания антиоксидантной защиты патогенных бактерий. Показано, что на сегодняшний день актуально дальнейшее изучение механизмов антибиотикорезистентности, опосредованной нарушением равновесия оксиданты / антиоксиданты в микробной клетке, однако при этом требуется проведение исследований не только в экспериментальных условиях, но и при использовании клинического материала.
This is a review of published data on oxidative stress-induced antibiotic resistance of pathogens caused by antimicrobials. Known mechanisms of oxidative stress in a bacterial cell include occurrence of oxygen reactive species, protein oxidation products, fat acids, intracellular molecular oxygen and transition metal ions. Investigations of bacterial antioxidant defense under antibiotic-induced oxidative stress are at an early stage. Understanding the relationship between oxidative stress and bacterial resistance to antibiotics could facilitate development of novel antimicrobials due to both stimulation of oxidation properties of antimicrobials and searching new ways for inhibition of antioxidant defense of pathogens.
[1]Нижегородской области ГКБ № 38 Нижегородского района г. Нижнего Новгорода; Nizhniy Novgorod State City Teaching Hospital No.38
[2]НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
[3]НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia
[4]«Казанский (Приволжский) федеральный университет» Министерства образования и науки Российской Федерации
[5]«Федеральный научно-КЦ физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства; Federal Research & Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency
[6]«Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
[7]ВО «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»; Khanty-Mansiyskaya State Medical Academy
Постникова Л.Б. Нижегородской области ГКБ № 38 Нижегородского района г. Нижнего Новгорода; Nizhniy Novgorod State City Teaching Hospital No.38
Соодаева С.К. НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Климанов И.А. НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia
Кубышева Н.И. «Казанский (Приволжский) федеральный университет» Министерства образования и науки Российской Федерации
Афиногенов К.И. «Федеральный научно-КЦ физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства; Federal Research & Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency
Глухова М.В. «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Никитина Л.Ю. ВО «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»; Khanty-Mansiyskaya State Medical Academy
Нижегородской области ГКБ № 38 Нижегородского района г. Нижнего Новгорода
Nizhniy Novgorod State City Teaching Hospital No.38
НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства
Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia
«Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Federal state autonomous educational institution of higher education «I. M. Sechenov First Moscow State Medical University» of the Ministry of Health of the Russian Federation
«Казанский (Приволжский) федеральный университет» Министерства образования и науки Российской Федерации
Kazan Federal University
«Федеральный научно-КЦ физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства
Federal Research & Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency
ВО «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»
Khanty-Mansiyskaya State Medical Academy
Postnikova L.B. Нижегородской области ГКБ № 38 Нижегородского района г. Нижнего Новгорода; Nizhniy Novgorod State City Teaching Hospital No.38
Soodaeva S.K. НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia; «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Klimanov I.A. НИИ пульмонологии Федерального медико-биологического агентства; Federal Pulmonology Research Institute, Federal Medical and Biological Agency of Russia
Kubysheva N.I. «Казанский (Приволжский) федеральный университет» Министерства образования и науки Российской Федерации
Afinogenov K.I. «Федеральный научно-КЦ физико-химической медицины» Федерального медико-биологического агентства; Federal Research & Clinical Center of Physical-Chemical Medicine of Federal Medical Biological Agency
Glukhova M.V. «Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Nikitina L.Y. L. Yu. ВО «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»; Khanty-Mansiyskaya State Medical Academy
Antibiotic-induced oxidative stress and antibiotic resistance
Оксидативный стресс, индуцированный антибактериальными препаратами, и антибиотикорезистентность бактерий
Текст визуальный электронный
Пульмонология
Т. 27, № 5 С. 664-671
2017
оксидативный стресс
oxidative stress
антибактериальные препараты
antibiotics
антиоксиданты
antioxidant
бактерии
bacteria
антибиотикорезистентность.
antibiotic resistance
Статья
Обзор
ОБЗОРЫ
В обзоре представлены обобщенные литературные данные по проблеме антибиотикорезистентности бактерий, обусловленной оксидативным стрессом (ОС) под влиянием антибактериальных препаратов (АБП). Среди ранее изученных механизмов ОС бактериальной клетки выделены следующие: образование активных форм и радикалов кислорода и субстратов окисления белков, жирные кислоты, присутствие во внутриклеточной среде молекулярного кислорода и ионов металлов переменной валентности. Изучение роли антиоксидантной системы у бактерий при различных воздействиях, не связанных с прямым действием экзогенных оксидантов, находится в начальной стадии. Потенциальное участие внутриклеточных антиоксидантов бактерий в развитии устойчивости к АБП в настоящее время уже не вызывает сомнений. Понимание связи между ОС и устойчивостью бактерий к АБП может способствовать разработке новых антимикробных препаратов как в направлении усиления их окислительных свойств, так и в области поиска новых мишеней сдерживания антиоксидантной защиты патогенных бактерий. Показано, что на сегодняшний день актуально дальнейшее изучение механизмов антибиотикорезистентности, опосредованной нарушением равновесия оксиданты / антиоксиданты в микробной клетке, однако при этом требуется проведение исследований не только в экспериментальных условиях, но и при использовании клинического материала.
This is a review of published data on oxidative stress-induced antibiotic resistance of pathogens caused by antimicrobials. Known mechanisms of oxidative stress in a bacterial cell include occurrence of oxygen reactive species, protein oxidation products, fat acids, intracellular molecular oxygen and transition metal ions. Investigations of bacterial antioxidant defense under antibiotic-induced oxidative stress are at an early stage. Understanding the relationship between oxidative stress and bacterial resistance to antibiotics could facilitate development of novel antimicrobials due to both stimulation of oxidation properties of antimicrobials and searching new ways for inhibition of antioxidant defense of pathogens.