Antibiotic resistance in gonorrhea
નિસેરિયા ગોનોરિયા, બેક્ટેરિયમ કે જે સેક્સ્યુઅલી ટ્રાન્સમિટેડ ચેપ ગોનોરિયાનું કારણ બને છે, તેણે ઘણા એન્ટિબાયોટિક્સ સામે એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર વિકસાવ્યો છે. આ બેક્ટેરિયાની ઓળખ સૌપ્રથમ 1879માં થઈ હતી. 1940ના દાયકામાં પેનિસિલિન સાથે અસરકારક સારવાર ઉપલબ્ધ થઈ, પરંતુ 1970ના દાયકા સુધીમાં પ્રતિકારક તાણ પ્રબળ બની ગયા. પેનિસિલિનનો પ્રતિકાર બે પદ્ધતિઓ દ્વારા વિકસ્યો છેઃ રંગસૂત્ર મધ્યસ્થ પ્રતિકાર (CMRNG) અને પેનિસિલિનેઝ મધ્યસ્થ પ્રતિકાર (PPNG). સી. એમ. આર. એન. જી. માં પેના-ના તબક્કાવાર પરિવર્તનનો સમાવેશ થાય છે, જે પેનિસિલિન-બંધનકર્તા પ્રોટીન (પી. બી. પી.-2) માટે કોડ કરે છે; એમ. ટી. આર., જે કોષમાંથી પેનિસિલિનને દૂર કરતા ઇફ્લક્સ પંપને એન્કોડ કરે છે; અને પેન. બી., જે બેક્ટેરિયલ કોષ દિવાલ પોરિનને એન્કોડ કરે છે. પી. પી. એન. જી. માં પ્લાઝમિડ-બોર્ન બીટા-લેક્ટામેઝનું સંપાદન સામેલ છે. એન. ગોનોરીઆ આડી જનીન સ્થાનાંતરણ માટે ઉચ્ચ આકર્ષણ ધરાવે છે, અને પરિણામે, આપેલ દવા સામે પ્રતિરોધક કોઈપણ તાણનું અસ્તિત્વ તાણમાં સરળતાથી ફેલાઈ શકે છે. ફ્લોરોક્વિનોલોન્સ એ એક ઉપયોગી નેક્સ્ટ-લાઇન સારવાર હતી જ્યાં સુધી ઇફ્લક્સ પંપ અને જીરા જનીનમાં પરિવર્તન દ્વારા પ્રતિકાર પ્રાપ્ત થયો ન હતો, જે ડીએનએ ગાયરેઝને એન્કોડ કરે છે. 2007 થી ગોનોરિયાની સારવાર માટે ત્રીજી પેઢીના સેફાલોસ્પોરિનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, પરંતુ પ્રતિરોધક તાણ ઉભરી આવ્યા છે. 2010 સુધીમાં, ભલામણ કરાયેલ સારવાર એ સેફ્ટ્રિયાક્સોનનું એકલ 250 મિલિગ્રામ ઇન્ટ્રામસ્ક્યુલર ઈન્જેક્શન છે, કેટલીકવાર એઝિથ્રોમાઇસીન અથવા ડોક્સીસાઇક્લિન સાથે સંયોજનમાં. જો કે, એન. ગોનોરિયાના અમુક પ્રકારો એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિરોધક હોઈ શકે છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે તેની સારવાર માટે થાય છે. તેમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ સેફિક્સાઇમ (એક મૌખિક સેફાલોસ્પોરિન), સેફ્ટ્રિયાક્સોન (એક ઇન્જેક્ટેબલ સેફાલોસ્પોરિન), એઝિથ્રોમાઇસીન, એમિનોગ્લાયકોસાઇડ્સ અને ટેટ્રાસાઇક્લિન. પેનિસિલિન જેવા બીટા-લેક્ટમનો 1940ના દાયકામાં ગોનોરિયાની સારવાર માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થતો હતો. ત્રણ સામાન્ય પદ્ધતિઓ છે જે બેક્ટેરિયાને બીટા-લેક્ટમ એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિરોધક બનવાની મંજૂરી આપી શકે છેઃ બીટા-લેક્ટામેઝ દ્વારા એન્ટિબાયોટિકના એન્ઝાઇમ હાઇડ્રોલિસિસ/નિષ્ક્રિયતાના ફેરફાર દ્વારા પી. બી. પી. સાથે બંધનના પેનિસિલિન-બંધનકર્તા પ્રોટીન (પી. બી. પી.) એન્ઝાઇમ અવરોધને પહોંચવામાં/લક્ષ્ય કરવામાં અસમર્થતા. પેનિસિલિનના વધુ પડતા ઉપયોગથી નિસેરિયા ગોનોરીયામાં બે મુખ્ય પદ્ધતિઓ દ્વારા પેનિસિલિન સામે ઉચ્ચ પ્રતિકાર વિકસાવવામાં ફાળો આપ્યો હતોઃ રંગસૂત્ર મધ્યસ્થ પ્રતિકાર (CMRNG) અને પેનિસિલિનેઝ-મધ્યસ્થ પ્રતિકાર (PPNG). ક્રોમોસોમલી મધ્યસ્થી પ્રતિકાર ઘણા વર્ષોથી પગલું મુજબના ફેરફારો દ્વારા થયો છે. પી. એન. એ., એમ. ટી. આર. અને પી. એન. બી. જનીનોમાં રંગસૂત્રોમાં પરિવર્તન એ સી. એમ. આર. એન. જી. માટેની મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે. પેનએ જનીન વૈકલ્પિક પેનિસિલિન-બંધનકર્તા પ્રોટીન, પી. બી. પી.-2 ને એન્કોડ કરે છે. આ પદ્ધતિ બીટા-લેક્ટમ પ્રતિકાર માટેની બીજી સામાન્ય પદ્ધતિ હેઠળ આવે છે. પી. બી. પી., જેને ટ્રાન્સપેપ્ટિડેસ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે બીટા-લેક્ટમ માટેનું લક્ષ્ય છે. આ ઉત્સેચકો (પી. બી. પી.) પેપ્ટિડોગ્લાયકેન સંશ્લેષણમાં સામેલ છે જે બેક્ટેરિયાની કોષ દિવાલનો મુખ્ય ઘટક છે. પી. બી. પી. સંશ્લેષણ દરમિયાન પેપ્ટિડોગ્લાયકેનના એમિનો એસિડ સ્ટ્રેન્ડ્સને ક્રોસ-લિંક કરે છે. સામાન્ય રીતે, બીટા-લેક્ટેમ્સ પી. બી. પી. ને જોડે છે અને તે રીતે પેપ્ટિડોગ્લાયકેનની ક્રોસ-લિંકિંગને અટકાવે છે. જ્યારે આવું થાય છે, ત્યારે બેક્ટેરિયમની કોષ દિવાલ સાથે ચેડા થાય છે અને ઘણીવાર કોષના મૃત્યુમાં પરિણમે છે. જ્યારે એન. ગોનોરીઆ પેનએને એન્કોડ કરે છે, ત્યારે નવા પી. બી. પી.-2 કે જેનું સંશ્લેષણ કરવામાં આવે છે તે હવે બીટા-લેક્ટમ દ્વારા ઓળખવામાં આવતું નથી જે બેક્ટેરિયમને પ્રતિરોધક બનાવે છે. એમ. ટી. આર. (બહુવિધ હસ્તાંતરણીય પ્રતિકાર) જનીન ઇફ્લક્સ પંપ માટે સંકેત આપે છે. એફ્લક્સ પંપ એન્ટિબાયોટિક્સ, ડિટર્જન્ટ અને ડાયઝ સહિતના વિવિધ સંયોજનો સામે પ્રતિકાર કરે છે. આ પદ્ધતિ બીટા-લેક્ટમની પ્રથમ સામાન્ય પ્રતિકાર પદ્ધતિ હેઠળ આવે છે. એમ. ટી. આર. પ્રોટીન એમ. ટી. આર. ડી. માટે સંકેતલિપી કરે છે જે એન. ગોનોરિયા માટે પ્રવાહ પંપ છે. એમ. ટી. આર. ડી. એ રેઝિસ્ટન્સ નોડ્યુલેશન ડિવિઝન (આર. એન. ડી.) ઇફ્લક્સ પંપ સુપરફેમિલીમાંનું એક છે. આ પંપ પ્રોટોન એન્ટીપોર્ટર છે જ્યાં એન્ટિબાયોટિક કોષમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે જ્યારે પ્રોટોન કોષમાં પમ્પ કરવામાં આવે છે. એન. ગોનોરીની કોષ દિવાલમાં પોરિન હોય છે જે કોષ દિવાલની અંદર છિદ્રો હોય છે જેમાં કેટલાક અણુ કોષ પટલમાં અથવા બહાર ફેલાવા માટે સક્ષમ હોય છે. આ પદ્ધતિ બીટા-લેક્ટમ પ્રતિકાર માટેની પ્રથમ સામાન્ય પદ્ધતિ હેઠળ આવે છે. પેનબી જનીન એન. ગોનોરિયા માટે પોરિનને એન્કોડ કરે છે અને જ્યારે આ જનીન પરિવર્તનમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે પેનિસિલિન જેવા હાઇડ્રોફિલિક એન્ટિબાયોટિક્સ માટે કોષની દિવાલની અભેદ્યતામાં ઘટાડો થાય છે. એન. ગોનોરીયામાં પેનિસિલિનેઝ-મધ્યસ્થ પ્રતિકાર પ્લાઝમિડ બોર્ન TEM-1 પ્રકાર બીટા-લેક્ટામેઝ દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે જે બીટા-લેક્ટમ પ્રતિકાર માટે ત્રીજી સામાન્ય પદ્ધતિ હેઠળ આવે છે. 200 થી વધુ બીટા-લેક્ટામેઝનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું છે અને તેમાંના કેટલાક એન્ટિબાયોટિક વિશિષ્ટ છે. TEM-1 એ પેનિસિલીન માટે વિશિષ્ટ પેનિસિલીનેઝ છે. આ એન્ઝાઇમ બીટા-લેક્ટમ રિંગ સાથે જોડાય છે જે બીટા-લેક્ટમ માટે માળખાકીય લાક્ષણિકતા છે અને રિંગને હાઇડ્રોલાઇઝ કરે છે. આ એન્ટિબાયોટિકને નિષ્ક્રિય બનાવે છે. રંગસૂત્ર-મધ્યસ્થ પ્રતિકાર પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં પેનિસિલિનેઝ પ્રતિકારનો ફેલાવો ઘણો ઝડપી હતો. TEM-1 ધરાવતા પ્લાઝમિડ્સને બેક્ટેરિયમથી બેક્ટેરિયમમાં જોડાણ દ્વારા પસાર કરી શકાય છે ક્વિનોલોન્સ ક્વિનોલોન્સ એ કૃત્રિમ એન્ટિબાયોટિક્સનો એક વર્ગ છે જે બેક્ટેરિયલ DNA ગાયરેસ અને/અથવા ટોપોઆઇસોમરેઝ IV સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને DNA પ્રતિકૃતિ, પુનઃસંયોજન અને સમારકામને અટકાવે છે. સીપ્રોફ્લોક્સાસિન અને ઓફ્લોક્સાસિન જેવા બીજી પેઢીના ક્વિનોલોન્સનો ઉપયોગ એન. ગોનોરિયાના ચેપની સારવાર માટે વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે. આ એન્ટિબાયોટિક્સ સામે પ્રતિકાર વર્ષોથી વિકસ્યો છે, જેમાં રંગસૂત્ર પ્રતિકાર એ પ્રાથમિક પદ્ધતિ છે. નિમ્ન-સ્તરના ક્વિનોલોન પ્રતિકારને કોષની પારગમ્યતા અને પ્રવાહ પંપમાં ફેરફારો સાથે જોડવામાં આવ્યો છે. નોર્મ ઇફ્લક્સ પંપ નોર્મ જનીન દ્વારા એન્કોડ કરવામાં આવે છે અને ફ્લોરોક્વિનોલોન્સ સામે પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે. નોર્મ ઇફ્લક્સ પંપ એ MATE (મલ્ટિડ્રગ અને ટોક્સિક કમ્પાઉન્ડ એક્સટ્રુઝન) પરિવારનો સભ્ય છે અને Na + એન્ટીપોર્ટર દ્વારા કાર્ય કરે છે. તે પણ જાણીતું છે કે નોરએમ જનીનનું અપસ્ટ્રીમ બિંદુ પરિવર્તન નોરએમની વધુ પડતી અભિવ્યક્તિનું કારણ બનશે, અને ઉન્નત પ્રતિકારમાં મધ્યસ્થી કરશે. ડીએનએ ગાયરેસ અને ટોપોઆઇસોમરેઝ IV પર કામ કરતા લક્ષ્યમાં ફેરફાર દ્વારા ક્વિનોલોન્સ સામે ઉચ્ચ-સ્તરનો પ્રતિકાર જોવા મળ્યો છે. ગાયરા જનીનમાં બહુવિધ એમિનો એસિડ સબસ્ટેશન પરિવર્તન, જે ડીએનએ ગાયરેઝ માટે એન્કોડ કરે છે, તે વ્યાપકપણે જોવામાં આવ્યું છે. ડીએનએ ગાયરેસ એ એક એન્ઝાઇમ છે જે ડીએનએ સાથે જોડાય છે અને નકારાત્મક સુપરકોઈલિંગ રજૂ કરે છે. આ પ્રતિકૃતિ માટે ડીએનએને ખોલવામાં મદદ કરે છે. જો ડીએનએ ગાયરેસમાં પરિવર્તન થાય છે, તો ક્વિનોલોન તેની સાથે જોડાઈ શકશે નહીં, પરિણામે ડીએનએ ગાયરેસની પ્રવૃત્તિમાં અવરોધ નહીં આવે. પારસી જનીનમાં બહુવિધ પરિવર્તનો પણ નોંધવામાં આવ્યા છે જે ટોપોઆઇસોમરેઝ IV માટે સંકેત આપે છે. ટોપોઆઇસોમરેઝ IV ડીએનએ ગાયરેઝની જેમ જ કાર્ય કરે છે અને પ્રતિકૃતિ માટે ડીએનએને ખોલવામાં સામેલ છે. સેફાલોસ્પોરિન સેફટ્રિયાક્સોન અને સેફિક્સાઇમ ત્રીજી પેઢીના સેફાલોસ્પોરિન છે અને તેનો ઉપયોગ ઘણીવાર એન. ગોનોરી ચેપ માટે સારવાર તરીકે થાય છે. સેફાલોસ્પોરિન એ એન્ટિબાયોટિક્સના મોટા બીટા-લેક્ટમ પરિવારનો ભાગ છે. એન. ગોનોરિયાના નવા શોધાયેલ એચ041 સ્ટ્રેન, જે મૂળરૂપે જાપાનમાં એક વ્યાપારી સેક્સ વર્કરથી અલગ કરવામાં આવ્યો હતો, તે આ એન્ટિબાયોટિક સામે પ્રતિરોધક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું હતું. આ એન્ટિબાયોટિક સામે પ્રતિકારની સંભવિત પદ્ધતિઓ નીચે મુજબ છેઃ પી. બી. પી.-2ના સી-ટર્મિનલના છેડે ચારથી વધુ એમિનો એસિડનું પરિવર્તન, જેના પરિણામે એન્ટિબાયોટિક એમ. ટી. આર. ના પ્રમોટર પ્રદેશોમાં તેના લક્ષ્ય પરિવર્તન સાથે જોડાઈ શકતું નથી, પરિણામે જનીનોની અતિશય અભિવ્યક્તિ થાય છે જે પેન્બી જનીનમાં ઇફ્લક્સ પંપ પરિવર્તન માટે કોડ કરે છે જે બેક્ટેરિયલ પોરિન માટે એન્કોડ કરે છે. પ્રતિકારનું આ સ્વરૂપ માત્ર સેફ્ટ્રિયાક્સોન સાથે જોવા મળ્યું છે જે ઇન્ટ્રામસ્ક્યુલર ઈન્જેક્શન દ્વારા આપવામાં આવે છે. ટેટ્રાસાઇક્લિન્સ એ એન્ટિબાયોટિક્સનો એક વર્ગ છે જે બેક્ટેરિયાના કોષોના 30s રાઇબોસોમલ પેટા એકમ સાથે જોડાઈને પ્રોટીન સંશ્લેષણને અટકાવે છે, જે બેક્ટેરિયાના જીનોમનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન થતું અટકાવે છે. ટેટ્રાસાઇક્લિન્સ બેક્ટેરિયોસ્ટેટિક છે, જેનો અર્થ છે કે બેક્ટેરિયમની વૃદ્ધિ ધીમી થઈ જશે. એન. ગોનોરીયાની સારવાર માટે ટેટ્રાસાયક્લિન્સની ઘણીવાર ભલામણ કરવામાં આવતી નથી કારણ કે સારવારની પદ્ધતિમાં ઘણા ડોઝની જરૂર પડે છે, જે પાલનને અસર કરી શકે છે અને પ્રતિકારમાં ફાળો આપી શકે છે. વિકાસશીલ દેશોમાં હજુ પણ આ ચેપની સારવાર માટે ટેટ્રાસાઇક્લિનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કારણ કે પેનિસિલિન પ્રતિકારની જેમ દવાની કિંમત ઓછી છે, પેનબી (પોરિન રચના) અને એમ. ટી. આર. (ઇફ્લક્સ પંપ રચના) પરિવર્તન રંગસૂત્ર પ્રતિકારમાં મધ્યસ્થી કરે છે. આ અનુકૂલન એન્ટિબાયોટિકની બેક્ટેરિયાના કોષમાં પ્રવેશવાની અથવા રહેવાની ક્ષમતાને પણ અસર કરશે. ટેટ્રાસાઇક્લિન્સ માટે એન. ગોનોરિયાના ઉચ્ચ સ્તરના પ્રતિકારની જાણ સૌપ્રથમ 1986માં ટેટએમ નિર્ધારકની શોધ સાથે કરવામાં આવી હતી. પ્રતિકારની પદ્ધતિ હજુ પણ અજ્ઞાત છે. એમિનોગ્લાયકોસાઇડ્સ એન. ગોનોરીએ પણ એન્ટિબાયોટિક્સના એમિનોગ્લાયકોસાઇડ વર્ગ સામે પ્રતિકાર દર્શાવ્યો છે. આ એન્ટિબાયોટિક્સ બેક્ટેરિયલ રાઇબોઝોમના 30S સબયૂનિટના 16s rRNA સાથે જોડાય છે, જેનાથી બેક્ટેરિયલ જીનોમનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન બંધ થાય છે. સેફાલોસ્પોરિન પ્રતિકાર પદ્ધતિની જેમ, પોરિન-સંબંધિત પદ્ધતિઓ દ્વારા પ્રતિકાર પ્રાપ્ત થતો હોવાનું જણાય છે. આ પદ્ધતિના પરિણામે બેક્ટેરિયાના કોષમાં એન્ટિબાયોટિકની પહોંચ અવરોધિત થશે. ભવિષ્યના ઉત્સેચકો (બેક્ટેરિયમ દ્વારા બનેલા) ની સંભાવના છે જે એમિનોગ્લાયકોસાઇડ્સને વિકૃત અને નિષ્ક્રિય કરી શકશે. આ પણ જુઓ નિસેરિયા ગોનોરિયા એન્ટિબાયોટિક પ્રતિકાર સંદર્ભો ગોનોરિયા એન્ટિબાયોટિક-પ્રતિરોધક બેક્ટેરિયા