Effluxpumpar är proteinkomplex som finns i cellmembranen hos bakterier och andra mikroorganismer. De fungerar som molekylära pumpar som aktivt transporterar antimikrobiella medel ut ur cellen, vilket minskar deras intracellulära koncentration och därigenom gör de antimikrobiella medlen ineffektiva.
Dessa utflödespumpar kan transportera ett brett utbud av antimikrobiella medel, inklusive antibiotika, svampdödande medel och antivirala läkemedel. De kan klassificeras i flera familjer baserat på deras struktur, verkningsmekanism och substratspecificitet. Några av de välkända effluxpumpfamiljerna som är involverade i AMR inkluderar Resistance-Nodulation-Division (RND)-familjen, Major Facilitator Superfamily (MFS), Small Multidrug Resistance (SMR)-familjen och ATP-Binding Cassette (ABC) familj.
Här är en kort översikt över hur effluxpumpar transporterar gifter på molekylär nivå:
1. Energikälla :Effluxpumpar använder energi från cellen för att transportera gifter ut ur cellen. Vissa pumpar använder energin från hydrolys av ATP (adenosintrifosfat), medan andra använder den protondrivkraft som genereras av protonernas rörelse över cellmembranet.
2. Substratbindning :Utflödespumparna har specifika bindningsställen för de toxiner eller antimikrobiella medel som de transporterar. Dessa bindningsställen varierar i sin affinitet och specificitet för olika antimikrobiella medel. När ett antimikrobiellt medel binder till effluxpumpen genomgår det en konformationsförändring som utlöser dess transport.
3. Translokation :När det väl är bundet till effluxpumpen, translokeras det antimikrobiella medlet över cellmembranet. Utflödespumparna använder sin energikälla för att driva denna transportprocess. Det antimikrobiella medlet pumpas ut ur cellen, vilket minskar dess intracellulära koncentration och minskar dess effektivitet.
4. Multidrogresistens :Många utflödespumpar har en bred substratspecificitet och kan transportera flera typer av antimikrobiella medel. Detta kan leda till multidrug resistens, där en enda effluxpump kan ge resistens mot flera olika läkemedel samtidigt.
5. Föreskrifter :Uttrycket av effluxpumpar regleras ofta av olika faktorer, inklusive närvaron av antimikrobiella medel, miljöpåfrestningar och genetiska mutationer. Denna reglering tillåter bakterier att anpassa sig och utveckla resistens mot antimikrobiella medel över tid.
Sammanfattningsvis är utflödespumpar nyckelspelare i antimikrobiell resistens, och bidrar till transporten av toxiner och antimikrobiella medel ut ur bakterieceller. Att förstå de molekylära mekanismerna hos effluxpumpar och deras reglering kan ge värdefulla insikter för att utveckla strategier för att bekämpa antimikrobiell resistens.
