Background Antimicrobial resistance has become a major challenge in veterinary medicine, particularly in the context of bacterial pathogens that play a role in both humans and animals. Objectives This review serves as an update on acquired resistance mechanisms in bacterial pathogens of human and animal origin, including examples of transfer of resistant pathogens between hosts and of resistance genes between bacteria. Results Acquired resistance is based on resistance‐mediating mutations or on mobile resistance genes. Although mutations are transferred vertically, mobile resistance genes are also transferred horizontally (by transformation, transduction or conjugation/mobilization), contributing to the dissemination of resistance. Mobile genes specifying any of the three major resistance mechanisms – enzymatic inactivation, reduced intracellular accumulation or modification of the cellular target sites – have been found in a variety of bacteria that may be isolated from animals. Such resistance genes are associated with plasmids, transposons, gene cassettes, integrative and conjugative elements or other mobile elements. Bacteria, including zoonotic pathogens, can be exchanged between animals and humans mainly via direct contact, but also via dust, aerosols or foods. Proof of the direction of transfer of resistant bacteria can be difficult and depends on the location of resistance genes or mutations in the chromosomal DNA or on a mobile element. Conclusion The wide variety in resistance and resistance transfer mechanisms will continue to ensure the success of bacterial pathogens in the future. Our strategies to counteract resistance and preserve the efficacy of antimicrobial agents need to be equally diverse and resourceful. &NA; Background – Antimicrobial resistance has become a major challenge in veterinary medicine, particularly in the context of bacterial pathogens that play a role in both humans and animals. Objectives – This review serves as an update on acquired resistance mechanisms in bacterial pathogens of human and animal origin, including examples of transfer of resistant pathogens between hosts and of resistance genes between bacteria. Conclusion – The wide variety in resistance and resistance transfer mechanisms will continue to ensure the success of bacterial pathogens in the future. Our strategies to counteract resistance and preserve the efficacy of antimicrobial agents need to be equally diverse and resourceful. Figure. No caption available. Contexte La résistance microbienne est devenue un défi majeur en médicine vétérinaire, en particulier dans le contexte des pathogènes bactériens qui jouent un rôle à la fois chez l'homme et l'animal. Objectifs Cette revue permet une mise à jour des mécanismes de résistance acquise des bactéries pathogènes d'origine humaine et animale, comprenant des exemples de transfert de pathogènes résistants entre hôtes et de gènes de résistance entre bactéries. Résultats La résistance acquise est basée sur les résistances médiées par les mutations ou sur les gènes mobiles de résistance. Bien que les mutations soient transférées verticalement, les gènes de résistance mobile sont aussi transférés horizontalement (par transformation, transduction ou conjugaison/mobilisation), contribuant à la dissémination de la résistance. Les gènes mobiles correspondant à l'un des trois mécanismes majeurs de résistance – inactivation enzymatique, accumulation intracellulaire réduite ou modification des sites des cibles cellulaires – ont été trouvés dans une variété de bactéries qui pourrait être isolées de l'animal. De tels gènes de résistance sont associés à des plasmides, transposons, cassettes de gènes, éléments intégratifs et conjugués ou d'autres éléments mobiles. Les bactéries, incluant les pathogènes zoonotiques, peuvent être échangées entre les animaux et l'homme principalement par contact direct mais aussi par la poussière, les aérosols ou l'alimentation. La preuve de la direction du transfert des bactéries résistantes peut être difficile et dépend de la localisation des gènes de résistance ou de mutation sur l'ADN chromosomique ou d'un élément mobile. Conclusion La large variété de de résistance et des mécanismes de transfère de résistance va continuer de permettre le succès des pathogènes bactériens dans l'avenir. Nos stratégies pour combattre la résistance et préserver l'efficacité des agents antimicrobiens doit également être variée et se renouveler. Introducción La resistencia a los antimicrobianos se ha convertido en un reto importante en la medicina veterinaria, particularmente en el contexto de los patógenos bacterianos que juegan un papel importante en los seres humanos y animales. Objetivos En este análisis sirve como una actualización de los mecanismos de resistencia adquiridos en patógenos bacterianos de origen humano y animal, incluyendo ejemplos de transferencia de patógenos resistentes entre los hospedadores y de los genes de resistencia entre bacterias. Resultados La resistencia adquirida se basa en las mutaciones mediando resistencia o en genes de resistencia transferibles. Aunque las mutaciones se transmiten verticalmente, genes de resistencia también son transferidos horizontalmente (por transformación, transducción o conjugación / movilización), lo que contribuye a la diseminación de la resistencia. Genes transferibles que codifican para cualquiera de los tres mecanismos principales de resistencia ‐ inactivación enzimática, reducción de la acumulación intracelular o modificación de los sitios diana celulares ‐ se han encontrado en una variedad de bacterias que pueden ser aisladas a partir de animales. Tales genes de resistencia están asociados con plásmidos, transposones, casetes de genes, elementos integradores y de conjugación u otros elementos móviles. Las bacterias, incluyendo patógenos zoonóticos, se pueden intercambiar entre animales y seres humanos, principalmente a través del contacto directo, pero también a través del polvo, aerosoles o alimentos. Prueba de la dirección de la transmisión de bacterias resistentes puede ser difícil de obtener y depende de la ubicación de los genes de resistencia o de las mutaciones de DNA cromosómico o en un elemento móvil. Conclusión La gran variedad de mecanismos de resistencia y de transferencia de resistencia continuará garantizando el éxito de patógenos bacterianos en el futuro. Nuestras estrategias para contrarrestar la resistencia y preservar la eficacia de los agentes antimicrobianos deben ser igualmente diversas y llenas de recursos. Hintergrund Die antimikrobielle Resistenz ist in der Veterinärmedizin zur großen Herausforderung geworden, vor allem im Zusammenhang mit bakteriellen Pathogenen, die sowohl beim Menschen als auch bei Tieren eine Rolle spielen. Ziele Diese Review dient als Update über die erworbenen Resistenzmechanismen bakterieller Pathogene menschlichen und tierischen Ursprungs; sie beinhaltet auch Beispiele der Übertragung von resistenten Pathogenen zwischen Wirten und von Resistenzgenen zwischen den Bakterien. Ergebnisse Die erworbene Resistenz basiert auf Resistenz‐vermittelnden Mutationen oder auf mobilen Resistenzgenen. Obwohl Mutationen vertikal weitergegeben werden, werden mobile Resistenzgene auch horizontal (durch Transformation, Transduktion oder Konjugation/Mobilisierung) weitergegeben, was zur Verbreitung der Resistenz beiträgt. Mobile Gene, die sich auf die drei hauptsächlichen Resistenzmechanismen ‐ enzymatische Inaktivierung, reduzierte intrazelluläre Akkumulierung oder Modifizierung der zellulären Zielstellen ‐ konzentrieren, sind bereits in einer Vielzahl an Bakterien, die von Tieren isoliert werden konnten, gefunden worden. Derartige Resistenzgene treten mit Plasmiden, Transposons, Genkassetten, integrativen und konjugativen Elementen oder anderen mobilen Elementen auf. Bakterien, sowie auch zoonotische Pathogene, können über direkten Kontakt, aber auch durch Staub, Aerosole oder Futter zwischen Mensch und Tier ausgetauscht werden. Der Beweis der direkten Übertragung von resistenten Bakterien kann schwierig sein und hängt von der Lokalisation der Resistenzgene oder der Mutation der chromosomalen DNA oder von einem mobilen Element ab. Schlussfolgerung Die große Variation bei Resistenz und Resistenztransfermechanismen wird weitergehen, um den Erfolg bakterieller Pathogene auch in der Zukunft zu gewährleisten. Unsere Strategien der Resistenz entgegenzuwirken und die Wirksamkeit von antimikrobiellen Wirkstoffen zu erhalten muss ebenso vielfältig und einfallsreich sein. &NA; Figure. No caption available. Figure. No caption available. Contexto A resistência antimicrobiana tem sido o maior desafio na medicina veterinária, particularmente no contexto de patógenos bacterianos que atuam tanto em humanos quanto em animais. Objetivos Esta revisão serve como uma atualização em mecanismos de resistência adquirida em patógenos bacterianos oriundos de humanos e animais, incluindo exemplos de transferência de patógenos resistentes entre hospedeiros e genes de resistência entre bactérias. Resultados Resistência adquirida é baseada em mutações mediadoras de resistência ou em genes de resistência móveis. Ainda que mutações sejam transmitidas verticalmente, genes de resistência móveis podem ser também transmitidos horizontalmente (por transformação, transdução ou conjugação/mobilização), contribuindo para a disseminação da resistência. Genes móveis especificando qualquer um dos três principais mecanismos de resistência – inativação enzimática, acúmulo intracelular reduzido ou modificação de regiões alvo nas células – foram encontrados em uma variedade de bactérias que podem ser isoladas de animais. Estes genes de resistência estão associados a plasmídeos, transposons, cassettes de genes, elementos conjugativos e interativos, e outros elementos móveis. As bactérias, incluindo os patógenos zoonóticos, podem ser compartilhados entre animais e humanos via contato direto, mas também por poeira, aeros
Bacterial resistance to antimicrobial agents and its impact on veterinary and human medicine
S. Schwarz,A. Loeffler,K. Kadlec
Published 2017 in Veterinary dermatology (Print)
ABSTRACT
PUBLICATION RECORD
- Publication year
2017
- Venue
Veterinary dermatology (Print)
- Publication date
2017-02-01
- Fields of study
Not labeled
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