ปั๊มต้านทานยาหลายชนิด

ปั๊มต้านทานยาหลายชนิด (MDR)หรือปั๊มขับยาหลายชนิดคือปั๊มขับยา ใดๆ ที่สามารถขับ ยา ต้านจุลชีพ หลายประเภทที่แตกต่างกันออกไปได้ ดังนั้น ปั๊มต้านทานยาหลายชนิดจึงสามารถทำให้จุลชีพ ดื้อ ต่อยาหลายชนิดได้และเป็นที่น่าสนใจในสาขาจุลชีววิทยาในฐานะกลไกหนึ่งที่จุลชีพพัฒนา ความต้านทานต่อ ยาต้านจุลชีพ
วิวัฒนาการและประวัติศาสตร์
ปั๊ม MDR ในจุลินทรีย์ก่อโรคมีลักษณะเฉพาะคือความสามารถในการส่งออกสารหลากหลายชนิด สารเหล่านี้ไม่ได้จำกัดเฉพาะยาต้านจุลชีพที่ใช้ในทางการแพทย์ของมนุษย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงสารเคมีที่เป็นอันตรายที่ผลิตโดยสิ่งมีชีวิตที่เป็นโฮสต์ เช่น น้ำดี ดังนั้น นักจุลชีววิทยาบางคนจึงเชื่อว่าปั๊มดังกล่าววิวัฒนาการขึ้นเพื่อช่วยให้จุลินทรีย์เหล่านี้อยู่รอดในแหล่งที่อยู่อาศัยทางนิเวศวิทยาของพวกมัน[ 2 ]
ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 มีการค้นพบกลุ่มปั๊ม MDR ใหม่ และพบว่าการขับออก (efflux) เป็นกลไกหลักของการดื้อยาปฏิชีวนะโดยธรรมชาติสำหรับจุลินทรีย์บางชนิด เช่นPseudomonas aeruginosa [ 3 ] ณปี 2025 ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในบทบาทของปั๊ม MDR ในการดื้อยาปฏิชีวนะได้ก่อให้เกิดการวิจัยเกี่ยวกับสารยับยั้งปั๊มขับออก (EPIs) ซึ่งมีเป้าหมายเพื่อยับยั้งการทำงานของปั๊ม MDR [ 4 ]สาร EPIs ที่มีศักยภาพได้รับการระบุจากพืชสารเมตาบอไลต์ทุติยภูมิ[ 5 ] สารประกอบโมเลกุลขนาดเล็ก[ 6 ]หรือเปปไทด์ที่ได้จาก ชิ้น ส่วนแอนติบอดี[ 7 ] [ 8 ]
การจำแนกประเภท
ปั๊ม MDR ในแบคทีเรียสามารถจำแนกได้เป็น 7 ตระกูล โดยขึ้นอยู่กับแหล่งพลังงานที่ใช้ ประเภทของสารตั้งต้นที่ส่งออก และโครงสร้างโดยรวมของปั๊ม[ 9 ]
ในบรรดาเจ็ดตระกูลนี้ มีห้าตระกูลที่เป็นซูเปอร์แฟมิลีหลัก:
- ซูเปอร์แฟมิลี ของ ATP-binding cassette ( ABC ) เป็นแฟมิลีเดียวที่ใช้ATPเป็นแหล่งพลังงาน และพบได้ทั้งในแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ
- กลุ่มโปรตีนต้านทานการสร้างปุ่มราก (RND) เป็นปั๊มสามส่วนที่พบในแบคทีเรียแกรมลบ
- กลุ่มโปรตีนตัวช่วยหลัก (MFS) ที่พบในแบคทีเรียแกรมลบ
- กลุ่มยีนต้านทานยาหลายชนิดขนาดเล็ก (SMR) ซึ่งแสดงออกโดยแบคทีเรียแกรมบวก
- โปรตีนตระกูล MATE (multidrug and toxic compound extrusion) เป็นโปรตีนที่พบในแบคทีเรียแกรมบวก
นอกจากนี้ยังมีคลาสย่อยอีกสองคลาส ได้แก่ ตระกูลโปรตีโอแบคทีเรียแอนติไมโครเบียลคอมพาวด์เอฟฟลักซ์ (PACE) และตระกูลตัวขนส่งพี-อะมิโนเบนโซอิล-กลูตาเมต (AbgT) [ 9 ]คลาสปั๊มเอฟฟลักซ์เหล่านี้ครอบคลุมความจำเพาะของสารตั้งต้นที่หลากหลายและเกี่ยวข้องกับกระบวนการของเซลล์จำนวนมาก รวมถึงการสื่อสารระหว่างเซลล์ การสร้างไบโอฟิล์ม ความรุนแรง และให้การป้องกันเซลล์ผ่านการขับสารพิษที่เป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญ สารพิษ และยาปฏิชีวนะทางคลินิก
การขับสารประกอบออกโดยปั๊มขับออกนั้นขึ้นอยู่กับพลังงาน[ 9 ]ตัวขนส่ง ABC ใช้การไฮโดรไลซิส ATP สำหรับการขับออก ปั๊มอื่นๆ ที่ได้รับการระบุลักษณะจะใช้แรงขับเคลื่อนโปรตอน การใช้ยาปฏิชีวนะที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้แบคทีเรียดื้อยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย แบคทีเรียและเชื้อราที่ก่อโรคได้พัฒนาปั๊ม MDR ซึ่งขับยาปฏิชีวนะและยาต้านเชื้อราหลายชนิดออกไป ทำให้ความเข้มข้นที่จำเป็นต่อผลของยาเพิ่มขึ้น ในแบคทีเรีย การแสดงออกมากเกินไปของปั๊มขับออกบางชนิดอาจส่งผลให้ความไวต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิดลดลง