Proti antibiotikom odporne mikobakterije in nejserije - Revision history

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-22T08:03:32Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 08:03, 22 May 2017
Line 17:		Line 17:
	==Odpornost mikobakterij proti antibiotikom==		==Odpornost mikobakterij proti antibiotikom==

	Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti, lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in ~~arabinoglikan~~, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.		Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti, lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in arabinogalaktan, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.

	'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''		'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''

Iztok.Stuhec: /* Uvod */

2017-05-22T06:02:49Z

Uvod

← Older revision		Revision as of 06:02, 22 May 2017
Line 2:		Line 2:
	Odpornost patogenih mikroorganizmov na vse vrste antibiotikov v zadnjem času za medicino in sorodne vede predstavlja vse večji problem. Med te patogene mikroorganizme spadajo tudi mikobakterije in nejserije, rodova bakterij, med katere spadajo povzročitelji hudih bolezni kot so tuberkuloza, gobavost, gonoreja in meningitis.		Odpornost patogenih mikroorganizmov na vse vrste antibiotikov v zadnjem času za medicino in sorodne vede predstavlja vse večji problem. Med te patogene mikroorganizme spadajo tudi mikobakterije in nejserije, rodova bakterij, med katere spadajo povzročitelji hudih bolezni kot so tuberkuloza, gobavost, gonoreja in meningitis.
	Mikobakterije so rod paličastih bakterij. Najbolj znana predstavnika sta ''M. tuberculosis'' in ''M. leprae'', ki povzročata tuberkulozo in gobavost. Najdemo jih v vodi, zemlji in v tkivih okuženih živali. Imajo zelo značilno celično steno, ki vsebuje precej nenavadne kompleksne lipide, ki jim pravimo mikolične kisline. Zaradi počasnega deljenja in trdovratnosti mikobakterij so bolezni dolgotrajne in zahtevajo zdravljenje. Tradicionalno bolezni, ki jih povzročajo, zdravimo z aminoglikozidnimi antibiotiki, vendar pa zaradi evolucijsko pridobljene odpornosti nekaterih sevov danes to ni več mogoče.		Mikobakterije so rod paličastih bakterij. Najbolj znana predstavnika sta ''M. tuberculosis'' in ''M. leprae'', ki povzročata tuberkulozo in gobavost. Najdemo jih v vodi, zemlji in v tkivih okuženih živali. Imajo zelo značilno celično steno, ki vsebuje precej nenavadne kompleksne lipide, ki jim pravimo mikolične kisline. Zaradi počasnega deljenja in trdovratnosti mikobakterij so bolezni dolgotrajne in zahtevajo zdravljenje. Tradicionalno bolezni, ki jih povzročajo, zdravimo z aminoglikozidnimi antibiotiki, vendar pa zaradi evolucijsko pridobljene odpornosti nekaterih sevov danes to ni več mogoče.
	Nejserije pa so rod gram-negativnih kokov. Ime so dobile po ~~njihovem~~ odkritelju, nemškemu bakteriologu Albertu Neisserju. Obstaja jih več vrst, za človeka nevarna pa sta ''N. gonnorrhoeae'' in ''N. meningititis'', ki povzročata gonorejo in meningitis. Zadnjih 70 let se jih zdravi s penicilinom ali drugimi betalaktamskimi antibiotiki, v zadnjih letih pa to ni več vedno učinkovito. Ker sta bakterijski meningitis in gonoreja bolezni, ki se pojavljata povsod po svetu, tudi v državah, kjer z antibiotiki ravnajo manj skrbno, se bo problem neozdravljivih oblik bolezni meningitisa in gonoreje najverjetneje še povečal.		Nejserije pa so rod gram-negativnih kokov. Ime so dobile po svojem odkritelju, nemškemu bakteriologu Albertu Neisserju. Obstaja jih več vrst, za človeka nevarna pa sta ''N. gonnorrhoeae'' in ''N. meningititis'', ki povzročata gonorejo in meningitis. Zadnjih 70 let se jih zdravi s penicilinom ali drugimi betalaktamskimi antibiotiki, v zadnjih letih pa to ni več vedno učinkovito. Ker sta bakterijski meningitis in gonoreja bolezni, ki se pojavljata povsod po svetu, tudi v državah, kjer z antibiotiki ravnajo manj skrbno, se bo problem neozdravljivih oblik bolezni meningitisa in gonoreje najverjetneje še povečal.

	==Odpornost ''N. gonorrhoeae'' na antibiotike==		==Odpornost ''N. gonorrhoeae'' na antibiotike==

Iztok.Stuhec: /* Viri */

2017-05-22T05:22:23Z

Viri

← Older revision		Revision as of 05:22, 22 May 2017
Line 34:		Line 34:
	Shi, W. et al. ''Pyrazinamide inhibits trans-translation in Mycobacterium tuberculosis''. Science 333, 1630–2 (2011).		Shi, W. et al. ''Pyrazinamide inhibits trans-translation in Mycobacterium tuberculosis''. Science 333, 1630–2 (2011).

	Unemo, M., Shafer, W. M. ''Antimicrobial Resistance in Neisseria gonorrhoeae'' in the 21st Century: Past, Evolution, and Future. Clinical Microbiology Reviews. (2014). doi: 10.1128/CMR.00010-14		Unemo, M., Shafer, W. M. ''Antimicrobial Resistance in Neisseria gonorrhoeae in the 21st Century: Past, Evolution, and Future''. Clinical Microbiology Reviews. (2014). doi: 10.1128/CMR.00010-14

	Hogg, S. (2005). ''Essential Microbiology''. University of Glamorgan, UK.		Hogg, S. (2005). ''Essential Microbiology''. University of Glamorgan, UK.

Iztok.Stuhec: /* Viri */

2017-05-22T05:21:43Z

Viri

← Older revision		Revision as of 05:21, 22 May 2017
Line 36:		Line 36:
	Unemo, M., Shafer, W. M. ''Antimicrobial Resistance in Neisseria gonorrhoeae'' in the 21st Century: Past, Evolution, and Future. Clinical Microbiology Reviews. (2014). doi: 10.1128/CMR.00010-14		Unemo, M., Shafer, W. M. ''Antimicrobial Resistance in Neisseria gonorrhoeae'' in the 21st Century: Past, Evolution, and Future. Clinical Microbiology Reviews. (2014). doi: 10.1128/CMR.00010-14

	Hogg, S. (2005). Essential Microbiology. University of Glamorgan, UK.		Hogg, S. (2005). ''Essential Microbiology''. University of Glamorgan, UK.

Iztok.Stuhec: /* Uvod */

2017-05-22T05:16:59Z

Uvod

← Older revision		Revision as of 05:16, 22 May 2017
Line 1:		Line 1:
	== Uvod ==		== Uvod ==
	Odpornost patogenih mikroorganizmov na vse vrste antibiotikov v zadnjem času za medicino in sorodne vede predstavlja vse večji problem. Med te patogene mikroorganizme spadajo tudi mikobakterije in nejserije, rodova bakterij, med katere spadajo povzročitelji hudih bolezni kot so tuberkuloza, gobavost, gonoreja in meningitis.		Odpornost patogenih mikroorganizmov na vse vrste antibiotikov v zadnjem času za medicino in sorodne vede predstavlja vse večji problem. Med te patogene mikroorganizme spadajo tudi mikobakterije in nejserije, rodova bakterij, med katere spadajo povzročitelji hudih bolezni kot so tuberkuloza, gobavost, gonoreja in meningitis.
	Mikobakterije so rod paličastih bakterij. Najbolj znana predstavnika sta ''M. tuberculosis'' in ''M. leprae'', ki povzročata tuberkulozo in gobavost. Najdemo jih v vodi, zemlji in v tkivih okuženih živali. Imajo zelo značilno celično steno, ki vsebuje precej nenavadne kompleksne lipide, ki jim pravimo mikolične kisline. Zaradi počasnega deljenja in trdovratnosti ~~nejserij~~ so bolezni dolgotrajne in zahtevajo zdravljenje. Tradicionalno bolezni, ki jih povzročajo, zdravimo z aminoglikozidnimi antibiotiki, vendar pa zaradi evolucijsko pridobljene odpornosti nekaterih sevov danes to ni več mogoče.		Mikobakterije so rod paličastih bakterij. Najbolj znana predstavnika sta ''M. tuberculosis'' in ''M. leprae'', ki povzročata tuberkulozo in gobavost. Najdemo jih v vodi, zemlji in v tkivih okuženih živali. Imajo zelo značilno celično steno, ki vsebuje precej nenavadne kompleksne lipide, ki jim pravimo mikolične kisline. Zaradi počasnega deljenja in trdovratnosti mikobakterij so bolezni dolgotrajne in zahtevajo zdravljenje. Tradicionalno bolezni, ki jih povzročajo, zdravimo z aminoglikozidnimi antibiotiki, vendar pa zaradi evolucijsko pridobljene odpornosti nekaterih sevov danes to ni več mogoče.
	Nejserije pa so rod gram-negativnih kokov. Ime so dobile po njihovem odkritelju, nemškemu bakteriologu Albertu Neisserju. Obstaja jih več vrst, za človeka nevarna pa sta ''N. gonnorrhoeae'' in ''N. meningititis'', ki povzročata gonorejo in meningitis. Zadnjih 70 let se jih zdravi s penicilinom ali drugimi betalaktamskimi antibiotiki, v zadnjih letih pa to ni več vedno učinkovito. Ker sta bakterijski meningitis in gonoreja bolezni, ki se pojavljata povsod po svetu, tudi v državah, kjer z antibiotiki ravnajo manj skrbno, se bo problem neozdravljivih oblik bolezni meningitisa in gonoreje najverjetneje še povečal.		Nejserije pa so rod gram-negativnih kokov. Ime so dobile po njihovem odkritelju, nemškemu bakteriologu Albertu Neisserju. Obstaja jih več vrst, za človeka nevarna pa sta ''N. gonnorrhoeae'' in ''N. meningititis'', ki povzročata gonorejo in meningitis. Zadnjih 70 let se jih zdravi s penicilinom ali drugimi betalaktamskimi antibiotiki, v zadnjih letih pa to ni več vedno učinkovito. Ker sta bakterijski meningitis in gonoreja bolezni, ki se pojavljata povsod po svetu, tudi v državah, kjer z antibiotiki ravnajo manj skrbno, se bo problem neozdravljivih oblik bolezni meningitisa in gonoreje najverjetneje še povečal.

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-21T21:25:34Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 21:25, 21 May 2017
Line 21:		Line 21:
	'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''		'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''

	Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazin-amidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov, so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.		Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazin-amidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.

	==Zaključek==		==Zaključek==

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-21T21:24:55Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 21:24, 21 May 2017
Line 21:		Line 21:
	'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''		'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''

	Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazin-amidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.		Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazin-amidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov, so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.

	==Zaključek==		==Zaključek==

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-21T21:23:09Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 21:23, 21 May 2017
Line 21:		Line 21:
	'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''		'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''

	Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje ~~pirazinamidaza~~. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.		Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazin-amidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.

	==Zaključek==		==Zaključek==

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-21T21:19:57Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 21:19, 21 May 2017
Line 19:		Line 19:
	Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti, lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in arabinoglikan, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.		Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti, lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in arabinoglikan, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.

	'''~~Odpornost~~ ''M. tuberculosis'' ~~proti pirazinamidu~~'''		'''Mehanizem delovanja pirazinamida in odpornost ''M. tuberculosis'' '''

	Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazinamidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.		Pirazinamid je eden od številnih antibiotikov, ki jih uporabljamo za zdravljenje tuberkuloze. Kljub temu da spada med bolj uporabljene antibiotike, so bili njegovo delovanje in mehanizmi odpornosti nanj do nedavnega neznani. Pirazinamid se, tako kot nekateri drugi antibiotiki, ki se uporabljajo za zdravljenje tuberkuloze, uporablja v pro obliki. To pomeni, da ga mora na tarčnem mestu encim pretvoriti v njegovo aktivno obliko, pirazinojsko kislino. Encim, ki ga vsebujejo mikobakterije in je za pretvorbo odgovoren, se imenuje pirazinamidaza. Zapisuje jo gen ''pncA''. Odkrili so, da zmanjšana aktivnost tega encima povzroči odpornost, povečano izražanje pa poveča učinek pirazinamida. Pri pregledovanju genomov odpornih bakterijskih sevov so ugotovili, da ima večina mutacije na genu ''pncA'', odkrili pa so tudi nekaj sevov, ki take mutacije niso imeli. Ugotovili so, da imajo ti sevi mutacijo na genu ''rpsA'', ki zapisuje protein S1 male podenote ribosoma (RpsA). Z določanjem zaporedja tega gena so določili, da pride do izbrisa treh baznih parov, kar pri RpsA povzroči izgubo alanina 438 na C-koncu. Protein RpsA sodeluje pri trans-translaciji. V stresnem okolju pride do zastajanja ribosomov. S trans-translacijo bakterija poskrbi, da se zastali ribosom reciklira, mRNA in nedokončani protein pa razgradita. Do tega pride, ko se namsto tRNA na zastali ribosom veže tmRNA. Ta ima značilnosti tako tRNA kot mRNA. Na ribosom se veže v kompleksu skupaj z alanilom, SmpB (RNA-vezavni protein) in EF-Tu. Prevajanje nato poteka na osnovi tmRNA, to pa povzroči, da se na C-konec proteina doda oznaka, ki jo zapisuje tmRNA. Označen protein in mRNA se nato razgradita in ribosom se sprosti. Protein RpsA ima v procesu pomembno vlogo, saj se veže na tmRNA in tako zagotovi, da je proces uspešen. Če se nanj veže pirazinojska kislina, ne pride do pravilne interakcije med RpsA in tmRNA in proces trans-translacije je zaustavljen. Tako pride do zmanjšanja števila ribosomov, ki so na voljo za prevajanje, hkrati pa tudi do kopičenja škodljivih nedokončanih proteinov. Ugotovili so, da mutirani RpsA v normalnih pogojih slabše vežejo tmRNA, zato je proces trans-translacije zmanjšan. Ko je prisoten pirazinamid, pa nemutirani proteini povsem izgubijo sposobnost vezave tmRNA, medtem ko mutirani sposobnost vezave ohranijo. Tako bakterija izniči učinek antibiotika.

David Titovšek: /* Odpornost mikobakterij proti antibiotikom */

2017-05-21T21:17:10Z

Odpornost mikobakterij proti antibiotikom

← Older revision		Revision as of 21:17, 21 May 2017
Line 17:		Line 17:
	==Odpornost mikobakterij proti antibiotikom==		==Odpornost mikobakterij proti antibiotikom==

	Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in arabinoglikan, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.		Zdravljenje okužb z mikobakterijami (npr. tuberkuloze) je zelo dolgotrajno, zato se veliko bolnikov ne drži predpisane terapije. To pa lahko zelo hitro privede do odpornosti, saj bakterije, ki razvijejo določeno mero odpornosti, lahko preživijo in jo razvijajo naprej. Mikobakterije so tako razvile številne mehanizme obrambe pred antibiotiki, od genetskih mutacij do črpanja antibiotikov iz celice. Še posebej zanimiva je njihova pasivna odpornost zaradi posebne celične stene, ki je zgrajena iz različnih slojev. Mikobakterije sicer uvrščamo med grampozitivne bakterije, a je njihovo steno precej težje preiti. V spodnji plasti se nahajata hidrofilna peptidoglikan in arabinoglikan, nanju pa je kovalentno vezana hidrofobna mikolična kislina. Tako stena preprečuje vstop tako hidrofobnih kot hidrofilnih molekul, kar bakteriji pomaga pri obrambi pred antibiotiki. Mikobakterije se delijo zelo počasi, zato se lahko v celicah kljub slabemu prehajanju skozi steno nabere dovolj antibiotika, da ima ta inhibitoren učinek. Mehanizmi odpornosti proti antibiotikom so najbolje raziskani pri povzročitelju tuberkuloze, ''M. tuberculosis'', zato si bomo v nadaljevanju podrobneje pogledali, kako na to vrsto bakterij vpliva pirazinamid in kako so se bakterije pred njim zavarovale.

	'''Odpornost ''M. tuberculosis'' proti pirazinamidu'''		'''Odpornost ''M. tuberculosis'' proti pirazinamidu'''