Резистентность второго типа: увеличение синтеза фермен­тов, амплификация ДНК

Чаще всего резистентные организмы возникают в результате замещения чувствительных клонов другими, характеризующи­мися повышенным уровнем синтеза ферментов (либо фермен­тов-рецепторов лекарственного вещества, либо ферментов, раз­рушающих это вещество).

А. Увеличение синтеза ферментов, разрушающих лекарст­венные вещества. По этому механизму возникают устойчивые к пенициллину Staphylococcus aureus в больницах (в результате отбора мутантов или захвата соответствующей плазмиды). Ре­зистентные линии стафилококков, полученные от больных, син­тезируют ферменты-лактамазу («пенициллазу»), гидролизующую пенициллин до биологически неактивной пеницилловой кислоты (разд. 13.1). Стафилококки, продуцирующие пенициллазу, сами чрезвычайно чувствительны к действию пенициллина, и при небольшом числе микробных клеток (при малом иноку- луме) для подавления их роста достаточны сравнительно малые дозы антибиотика. Конечный эффект зависит от различия ско­ростей уничтожения пенициллином бактерий и образования фермента стафилококками [Knox, 1962]. Фактически сам пе­нициллин может индуцировать у некоторых штаммов Staphylo­coccus aureus синтез пенициллазы, однако при этом не возника­ет устойчивой резистентности. При удалении пенициллина из среды бактерии быстро прекращают синтез фермента и теряют резистентность. Наиболее подробно индукция синтеза пени- циллиназы исследована на Bacillus cereus [Pollock, Perret, 1951].

Известно, что в больницах более 90% персонала является носителями устойчивых к пенициллину и содержащих пеницил­лазу штаммов Staph, aureus. Вне клиник с этим явлением мож­но столкнуться лишь в редких случаях. Такое избирательное развитие резистентных штаммов объясняется тем, что ничтож­ные количества пенициллина, постоянно вдыхаемые больнич­ным персоналом, уничтожают чувствительные к нему штаммы, в результате чего в слизистой носа создаются идеальные усло­вия для роста резистентных штаммов [Gould, 1957].

Резистентность к действию лекарственных веществ иногда вызывается увеличением синтеза ферментов, разрушающих эти вещества. Так, эффективность лечения острого лейкоза цитозин- арабинозидозом (4.13) падает по мере возрастания числа зло­качественных клеток с повышенным содержанием цитозиндеа- миназы [Steuart, Burke, 1971]. А клетки острого лимфоцитар­ного лейкоза человека и мышиной саркомы 180/TG с повыше­нием уровня содержания щелочной фосфатазы, разрушающей биологически активный нуклеотид, продукт превращения 6-мер- каптопурина, приобретают устойчивость к действию последнего [Rosman et al., 1974].

Резистентность насекомых, как правило, также возникает по механизму второго типа, чаще всего вследствие повышения уровня оксидазы со смешанными функциями [Casida, 1973], похожей на оксидазы эндоплазматического ретикулума челове­ка (разд. 3.5). Это генетическое изменение приводит к появле­нию у насекомых резистентности ко всем основным типам хлорированных углеводородов, к фосфорорганическим пестици­дам и карбаматам и в меньшей степени к некоторым новым пиретроидам и синергистам пиретрина [Tsukamoto, Casida, 1967]. Резистентность к фосфорорганическим пестицидам мо­жет быть связана также с уровнем фосфорорганической эстера­зы и в некоторых случаях глутатион-Э-трансферазы [Casida, 1973].

У насекомых, особенно мух, существуют два основных типа резистентности к хлорированным углеводородам: один из них вырабатывается по отношению к ДДТ, другой — к дильдрину, хлордану и линдану. Резистентность к ДДТ у мух обычно свя­зана с увеличением скорости превращения ДДТ (дихлордифе- иилтрихлорэтана) (6.41) в неактивный ДДЭ (дихлордифенил- дихлорэтилен) в результате повышения уровня фермента «ДДТ-дегидрохлориназы» [Winteringham, Barnes, 1955]. Нор­мальные функции этого фермента неизвестны; по-видимому, в результате отбора возник мутант, синтезирующий его в боль­шом количестве Линдан в организме мух, устойчивых к его действию, быстро превращается в водорастворимые серусодер- жащие соединения, вероятно, меркаптуровые кислоты [Bradbu­ry, Standen, 1959].

Б. Увеличение синтеза ферментов-рецепторов. С этим связа­на широко распространенная резистентность малярийных плаз­модиев к лекарственным веществам, действующим на дигидро- фолатредуктазу. Штаммы «Уганда (Пало-Алто)» и хлоридин- устойчивых Plasmodium falciparum содержат в 30—80 раз больше этого фермента, чем чувствительные штаммы. Показано, что при этом сам фермент не изменяется, так как не меняется его сродство к молекулам ингибитора [Kan, Siddiqui, 1979].

При лечении лейкоза человека метотрексатом (4.47) злока­чественные лейкоциты быстро приобретают к нему резистент­ность. При этом в лейкоцитах больных отмечают повышение уровня дигидрофолатредуктазы, которую блокирует метотрексат [Bertino et al., 1965]. В клетках саркомы и лимфомы мышей, устойчивых к действию метотрексата, 200-кратное увеличение количества этого фермента вызвано индуцированием активности генома метотрексатом [Alt et al., 1978]. Подробнее об амплифи­кации генов см. Fox (1984) и Borst (1984).

6.5.3.