сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Резистентность к метронидазолу: характеристика проблемы, пути преодоления
https://doi.org/10.17021/1992-6499-2025-3-6-16
Аннотация
На примере метронидазола систематизированы современные достижения науки в области открытия новых механизмов развития устойчивости бактерий и простейших к антибактериальным препаратам. На молекулярном уровне рассмотрена эпигенетическая вариабельность развития резистентности к метронидазолу, а также ее протеомная составляющая в ряду лиганд-фермент-субстрат-ассоциированной специфичности взаимодействия. На экспериментальных моделях со штаммами бактерий показаны перспективы преодоления механизмов антибиотикорезистентности с использованием современных наноматериалов и металлорганических каркасных полимеров. Отмечена возможность подбора условий и матрицы металлорганических каркасных полимеров для достижения адресной доставки лекарственных средств. Применение наноматериалов позволяет потенцировать эффект антибактериального препарата.
Об авторах
Е. Е. Круглов
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины;
Университет «Реавиз»
Россия
Россия
Круглов Егор Евгеньевич, кандидат медицинских наук, научный сотрудник, Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины, Санкт-Петербург, Россия; доцент кафедры клинической медицины, Университет «Реавиз»
Санкт-Петербург
М. А. Юдин
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Россия
Россия
Юдин Михаил Анатольевич, доктор медицинских наук, профессор, начальник центр
Санкт-Петербург
А. Г. Анохин
Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины
Россия
Россия
Анохин Александр Геннадьевич, кандидат медицинских наук, начальник управления
Санкт-Петербург
Список литературы
1. Dhand A., Snydman D. R. Mechanism of Resistance in Metronidazole // Antimicrobial Drug Resistance. Infectious Disease / eds D. L. Mayers, S. A. Lerner, M. Oullette, J. D. Sobel. Humana Press, 2009. 692 p. doi: 10.1007/978-1-59745-180-2_19.
2. Smith A. Metronidazole resistance: a hidden epidemic? // British Dental Journal. 2018. Vol. 224, no. 6. P. 403–404. doi: 10.1038/sj.bdj.2018.221.
3. Leiros H. K., Kozielski-Stuhrmann S., Kapp U., Terradot L., Leonard G. A., McSweeney S. M. Structural basis of 5-nitroimidazole antibiotic resistance: the crystal structure of NimA from Deinococcus radiodurans // The Journal of biological chemistry. 2004. Vol. 279, no. 53. P. 55840–55849.
4. Alauzet C., Lozniewski A., Marchandin H. Metronidazole resistance and nim genes in anaerobes: A review // Anaerobe. 2019. Vol. 55. P. 40–53. doi: 10.1016/j.anaerobe.2018.10.004.
5. Wang B., Powell S. M., Hessami N., Najar F. Z., Thomas L. M., Karr E. A., West A. H., Richter-Addo G. B. Crystal structures of two nitroreductases from hypervirulent Clostridium difficile and functionally related interactions with the antibiotic metronidazole // Nitric oxide: biology and chemistry. 2016. Vol. 60. P. 32–39. doi: 10.1016/j.niox.2016.09.003.
6. McDonald L. C., Gerding D. N., Johnson S., Bakken J. S., Carroll K. C., Coffin S. E., Dubberke E. R., Garey K. W., Gould C. V., Kelly C., Loo V., Shaklee S. J., Sandora T. J., Wilcox M. H. Clinical Practice Guidelines for Clostridium difficile Infection in Adults and Children: 2017 Update by the Infectious Diseases Society of America (IDSA) and Society for Healthcare Epidemiology of America (SHEA) // Clinical infectious diseases : an official publication of the Infectious Diseases Society of America. 2018. Vol. 66, no. 7. P. 987–994. doi: 10.1093/cid/ciy149.
7. Doan T. H., Bernet-Camard M. F., Hoÿs S., Janoir C., Péchiné S. Impact of Subinhibitory Concentrations of Metronidazole on Morphology, Motility, Biofilm Formation and Colonization of Clostridioides difficile // Antibiotics (Basel). 2022. Vol. 11, no. 5. P. 624. doi: 10.3390/antibiotics11050624.
8. Yeom J., Imlay J. A., Park W. Iron homeostasis affects antibiotic-mediated cell death in Pseudomonas species // The Journal of biological chemistry. 2010. Vol. 285, no. 29. P. 22689–22695. doi: 10.1074/jbc.M110.127456.
9. Xu T., Zhou F., Wang L., Wu S., Huang H. Metronidazole-resistant Clostridioides difficile: genomic and transcriptomic traits acquired under in-vitro metronidazole induction // International Journal of Antimicrobial Agents. 2022. Vol. 59, no. 5. P. 106570. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2022.106570.
10. Deshpande A., Wu X., Huo W., Palmer K. L., Hurdle J. G. Chromosomal Resistance to Metronidazole in Clostridioides difficile Can Be Mediated by Epistasis between Iron Homeostasis and Oxidoreductases // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2020. Vol. 64, no. 8. P. e00415–00420. doi: 10.1128/AAC.00415-20.
11. Freeman J., Vernon J., Pilling S., Morris K., Nicholson S., Shearman S., Longshaw C., Wilcox M. H. The ClosER study: results from a three-year pan-European longitudinal surveillance of antibiotic resistance among prevalent Clostridium difficile ribotypes, 2011–2014 // Clinical Microbiology and Infection. 2018. Vol. 24, no. 7. P. 724–731. doi: 10.1016/j.cmi.2017.10.008.
12. Ghotaslou R., Bannazadeh Baghi H., Alizadeh N., Yekani M., Arbabi S., Memar M. Y. Mechanisms of Bacteroides fragilis resistance to metronidazole // Infection, Genetics and Evolution. 2018. Vol. 64. P. 156–163. doi: 10.1016/j.meegid.2018.06.020.
13. Boyanova L., Markovska R., Mitov I. Multidrug resistance in anaerobes // Future Microbiology. 2019. Vol. 14. P. 1055–1064. doi: 10.2217/fmb-2019-0132.
14. Tan T. Y., Ng L. S., Kwang L. L., Rao S., Eng L. C. Clinical characteristics and antimicrobial susceptibilities of anaerobic bacteremia in an acute care hospital // Anaerobe. 2017. Vol. 43. P. 69–74. doi: 10.1016/j.anaerobe.2016.11.009.
15. Yan L., Gopal A., Kashif S., Hazelton P., Lan M., Zhang W., Chen X. Metal organic frameworks for antibacterial applications // Chemical Engineering Journal. 2022. Vol. 435, no. 2. P. 134975. doi: 10.1016/j.cej.2022.134975.
16. Esfahanian M., Ghasemzadeh M. A., Razavian S. M. H. Synthesis, identification and application of the novel metal-organic framework Fe3O4@PAA@ZIF-8 for the drug delivery of ciprofloxacin and investigation of antibacterial activity // Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology. 2019. Vol. 47, no. 1. P. 2024–2030. doi: 10.1080/21691401.2019.1617729.
17. Unamuno X., Imbuluzqueta E., Salles F., Horcajada P., Blanco-Prieto M. J. Biocompatible porous metalorganic framework nanoparticles based on Fe or Zr for gentamicin vectorization // European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2018. Vol. 132. P. 11–18. doi: 10.1016/j.ejpb.2018.08.013.
18. Chavan C., Kamble S., Murthy A. V. R., Kale S. N. Ampicillin-mediated functionalized gold nanoparticles against ampicillin-resistant bacteria: strategy, preparation and interaction studies // Nanotechnology. 2020. Vol. 31, no. 21. P. 215604. doi: 10.1088/1361-6528/ab72b4.
19. Tang H., Zhou H., Zhang R. Antibiotic Resistance and Mechanisms of Pathogenic Bacteria in Tubo- Ovarian Abscess // Frontiers in cellular and infection microbiology. 2022. Vol. 12. P. 958210. doi: 10.3389/fcimb.2022.958210.
20. Aghaee M., Alishahi M. A., Manteghi F. Antimicrobial Activity of Ba-MOF // Chemistry Proceedings. 2022. Vol. 12, no. 1. P. 75. doi: 10.3390/ecsoc-26-13725.
21. Baptista P. V., McCusker M. P., Carvalho A., Ferreira D. A., Mohan N., Martins M., Fernandes A. R. Nano-strategies to fight multidrug resistant bacteria – “A battle of the titans” // Frontiers In Microbiology. 2018. Vol. 9. P. 1441. doi: 10.3389/fmicb.2018.01441.
22. Paunkov A., Sóki J., Leitsch D. Modulation of Iron Import and Metronidazole Resistance in Bacteroides fragilis Harboring a nimA Gene // Frontiers in microbiology. 2022. Vol. 13. P. 898453. doi: 10.3389/fmicb.2022.898453.
23. Wang L., Hu C., Shao L. The antimicrobial activity of nanoparticles: present situation and prospects for the future // International journal of nanomedicine. 2017. Vol. 12. P. 1227-–1249. doi: 10.2147/IJN.S121956.
24. Daeihamed M., Dadashzadeh S., Haeri A., Akhlaghi M. F. Potential of liposomes for enhancement of oral drug absorption // Current drug delivery. 2016. Vol. 14, no. 2. P. 852. doi: 10.2174/1567201813666160115125756.
25. Naseri N., Valizadeh H., Zakeri-Milani P. Solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers: structure, preparation and application // Advanced pharmaceutical bulletin. 2015. Vol. 5, no. 3. P. 305–313. doi: 10.15171/apb.2015.043.
26. Thukral D. K., Dumoga S., Mishra A. K. Solid lipid nanoparticles: promising therapeutic nanocarriers for drug delivery // Current drug delivery. 2014. Vol. 11, no. 6. P. 771–791.
27. Abed N., Couvreur P. Nanocarriers for antibiotics: a promising solution to treat intracellular bacterial infections // International Journal of Antimicrobial Agents. 2014. Vol. 43, no. 6. P. 485–496.
28. Liu Y., Tee J. K., Chiu G. N. Dendrimers in oral drug delivery application: current explorations, toxicity issues and strategies for improvement // Current pharmaceutical design. 2015. Vol. 21, no. 19. P. 2629–2642.
29. Kumar G., Chaudhary K., Mogha N. K., Kant A., Masram D. T. Extended Release of Metronidazole Drug Using Chitosan/Graphene Oxide Bionanocomposite Beads as the Drug Carrier // ACS Omega. 2021. Vol. 6, no. 31. P. 20433–20444. doi: 10.1021/acsomega.1c02422.
30. Ялкаев А. Г., Катаев В. А., Кильдияров Ф. Х. Лекарственные формы метронидазола с модифицируемым высвобождением // Медицинский вестник Башкортостана. 2014. Т. 9, № 6. С. 112–115.
31. Kumar G., Kant A., Kumar M., Masram D.T. Synthesis, characterizations and kinetic study of metal organic framework nanocomposite excipient used as extended release delivery vehicle for an antibiotic drug // Inorganica Chimica Acta. 2019. Vol. 496. P. 119036. doi: 10.1016/j.ica.2019.119036.
32. McKinlay A. C., Allan P., Renouf C. L., Duncan M. J., Wheatley P. S., Warrender S. J., Dawson D. M., Ashbrook S. E., Gil B., Marszalek B., Düren T., Williams J. J., Charrier C., Mercer D. K., Teat S. J., Morris R. E. Multirate delivery of multiple therapeutic agents from metal-organic frameworks // APL Materials. 2014. Vol. 2, no. 12. P. 124108. doi: 10.1063/1.4903290.
Рецензия
Для цитирования:
Круглов Е.Е., Юдин М.А., Анохин А.Г. Резистентность к метронидазолу: характеристика проблемы, пути преодоления. Астраханский медицинский журнал. 2025;20(3):6-16. https://doi.org/10.17021/1992-6499-2025-3-6-16
For citation:
Kruglov E.E., Yudin M.A., Anokhin A.G. Resistance to metronidazole: characteristics of the problem, ways to overcome. Astrakhan medical journal. 2025;20(3):6-16. (In Russ.) https://doi.org/10.17021/1992-6499-2025-3-6-16
Просмотров:
128
JATS XML
Послать статью по эл. почте 