Antibiotika – principy používání, charakteristika základních skupin Mikrobiologie

Volba antibiotika - podklady Klinická symptomatologie Verifikace bakteriální infekce (laboratorní nálezy…) Komunitní x nosokomiální infekce Znalost epidemiologické situace (výskyt rezistence) Identifikace primárního ložisko zdroje infekce Základní onemocnění Imunita Přítomnost cizorodého materiálu Rizika spojená s aplikací konkrétních přípravků

Dělení antibiotik Podle chemické struktury Mechanismu účinku Spektra účinku Baktericidní x statická

Mechanismus účinku Inhibice buněčné stěny : beta-laktamy, glykopeptidy… Inhibitory proteosyntézy: aminoglykosidy, teracykliny, makrolidy, chloramfenikol… Narušení syntézy NK : chinolony, ansamyciny… Narušení cytoplasmatické membrány: peptidy, polyeny… Kompetitivní inhibice: sulfonamidy

Hlavní mechanismy rezistence k antibiotikům změna konfigurace cílového místa - ribosomální RNA, PBP, DNA - gyráza… • produkce enzymů s destruktivním účinkem na antibiotikum -beta-laktamázy, acetylázy, fosforylázy… • poruchy permeability - ztráta porinů, efflux z bakteriální buňky…

Rezistence -přirozená získaná „Intrinsic“ R – druhově specifická Epidemiologicky závažnější Poly-, multi-, panrezistence Dva základní způsoby šíření: - vertikální přenos - horizontální: přenos DNA (plasmidy,transpozony..) konjugace (plasmidy) transdukce transformace…

Hlavní mechanismy rezistence

Beta –laktamová antibiotika Inhibice buněčné stěny (PBP) Baktericidní účinek ! Minimální toxicita Dobrá snášenlivost Nejpočetnější skupina (P.O., I.M, I.V.) Často léky volby Relativně častý výskyt různých forem alergie (PEN…) – nutnost dotazu (anamnéza)

Beta –laktamová antibiotika dělení Peniciliny Cefalosporiny Karbapenemy Monobaktamy

Spotřeba antibiotik - realita dnešních nemocnic ? ARPAC – Antibiotic Resistance Prevention and Control 100 lůžkodnů = 18 - 80 DDD antibiotik; medián cca 50 (139 nemocnic z 30 evropských zemí) Další indikátory : doporučení pro atb léčbu, profylaxe v chirurgii, monitorování rezistence, spotřeba atb, měření hladin antibiotik,,,, Bruce J. Journal of Antimicrobial Chemotherapy (2009) 64, 853–860

Účinek závislý na čase (betalaktamy) koncentrace (mg/l) koncentrace nad MIC po dobu 40 až 50% dávkovacího intervalu 50% 50% 50% MIC (mg/l) čas 24 8 16

Beta – laktámy – mechanismy rezistence Produkce ß – laktamáz (plazmidy nebo chromozomy) TEM, SHV…základní ESBL (extendet spectrum…nemocnice ) KPC (karbapenemázy) Změna PBP : stafylokoky rezistentní k oxacilinu (MRSA) pneumokoky R penicilinu… • Poruchy permaebility (P.aeruginosa) - chybění (redukce porinů) efflux

ß -laktamázy inaktivace beta- laktamových antibiotik cca 300 druhů vázány na chromozom, plasmid , transpozon Penicilináza…. TEM laktamáza ESBL (extendet spectrum beta-lactamase) Karbapenemázy (KPC, metallo…NDM1) Inhibitory ß – laktamáz : - kyselina klavulánová, sulbaktam, tazobaktam

Peniciliny Kyselina 6-aminopenicilanová Přirozené peniciliny (úzké spektrum účinku) penicilin G (benzylpenicilin), prokain -penicilin, benzathin penicilin, penicilin V… Streptokoky (Str ß/A – nulová rezistence), listerie, korynebakterie, patogenní neisserie, klostridia, aktinomycety… Infkece dých.cest a další vyvolané streptokoky a pneumokoky, aktinomykóza, anaerobní infekce (plynatá sněť), lues, borrelióza, kapavka…

Rezistentní (protistafylokokové) peniciliny Methicilin, oxacilin… – vysoká aktivita na stafylokoky, (streptokoky) vysoká odolnost vůči penicilináze MRSA – fenotyp R pro celou skupinu beta-laktamových antibiotik včetně protistafylokokových penicilinů ! výskyt R od 1 – 60 %

MRSA - EARSS 2000 – 2006 (meticilin-rezistentní Staphylococcus aureus ) V ČR 2000 – 4,3%, 2005 - 12,9%, 2006 – 13,2%

Širokospektré peniciliny Aminopeniciliny (ampicilin, amoxicilin) Ureidopeniciliny (piperacilin) rozšířený účinek na G - bakterie: enterobakterie, (E.coli, Salmonella spp.,Shigella spp., (pseudomonády), Haemophilus spp. Enterococcus spp.

Chráněné (potencované)peniciliny Kombinovane (potencované) s inhibitory beta – laktamáz : Kyselina klavulanová Sulbaktam Tazobaktam ampicilin/sulbaktam, amoxicilin/klavulanová kys., piperacilin/tazobaktam… Ochrana před některými typy laktamáz (TEM, SHV..) rozšíření spektra antibakteriálního účinku (sulbaktam)

Cefalosporiny dělení spektrum účinku odolnost k mechanismům rezistence (laktamázy) aktivita farmakokinetické vlastnosti 1. – 4 (5). generace

Cefalosporiny I.generace – cefalotin, cefazolin… stafylokoky, streptokoky, neisserie, část enterobaktérií • II.generace – cefuroxim širší spektrum účinku – enterobakterie, hemofily vyšší stabilita k beta-laktamázám

Cefalosporiny III. generace – cefotaxim, ceftazidim.. entrobakterie, část pseudomonády… vyšší stabilita (ne ESBL), vyšší aktivita • IV. generace - cefepim spojení účinnosti předchozích generací G+ i G- bakterie (ne anaeroby) vysoká stabilita, delší poločas

Cefalosporiny – V ? Selektivní účinek na MRSA, MRSE, PRSP – ceftobiprol, ceftarolin… Spektrem dalšího účinku odpovídají IV. generaci…. Právě registrovány i u nás

Karbapenemy Thienamycin (kombinace s cilastatinem) Meropenem Perorální formy Maximální šíře antimikrobního účinku Rezervní léky pro léčbu těžkých, polymikrobiláních nebo multirezistentních infekcí (výjimky intracelulární bakterie, S.maltophila, produkce sk. B třídy ß-laktamáz, impermeabilita…)

Výskyt rezistence ke karbapenemům u invazivních izolátů Klebsiella pneumoniae 2009 2010 49% 15% 5% Data: EARS-Net, European Antimicrobial Resistance Surveillance System; ECDC

Měsíční výskyt karbapenemázu produkujících K Měsíční výskyt karbapenemázu produkujících K. pneumoniae v ČR, leden 2009 - prosinec 2011, (n=13) Pac. Řek Řecko Řecko Řecko Itálie Rhodos 2009 2010 2011

Monobaktamy Aztreonam Účinek především na G- flóru včetně P.aeruginosa - využití spíše v kombinacích s jinými atb skupinami s účinkem na G+

Glykopeptidy Účinek na buněčnou stěnu: – D-alanin D – alanin konce peptidových řetězců Baktericidní působení Vankomycin, teikoplanin

Základní spektrum účinku G+ pozitivní aerobní bakterie – stafylokoky, streptokoky, korynebakterie… Clostridium difficile (perorální podání)

Glykopeptidy – klinické využití Rezervní antibiotika Parenterální aplikace Léčba težkých G+ infekcí – sepse, rané infekce, katetrové infekce… P.O. léčba vyvolaných C.difficile Léčba infekcí vyvolaných MRSA Rezistence ojediněle : VRE (vankomycin rezistentní enterokoky), VRSA (van. R S.aureus)

Glykopeptidy – vedlejší účinky, toxicita Nefrotoxicita (vankomycin) – monitorace hladin „Red man syndrom“ pseudoalergická reakce, při rychlém podání a aplikaci studeného přípravku

Aminoglykosidy inhibitory proteosyntézy -cidní účinek Pouze parenterální aplikace PAE – postantibiotický účinek Spektrum účinku : enterobakterie, pseudomonády, stafylokoky Malá účinnost na streptokoky a žádná na anaeroby

Aminoglykosidy- dělení Klasické ( streptomycin, kanamycin…) Moderní (gentamicin, netilmicin, amikacin, • Bakteriostatické (spektinomycin)

Účinek závislý na koncentraci (aminoglykosidy) koncentrace (mg/l) poměr Cmax : MIC 8 - 10 násobné převýšení MIC PAE MIC (mg/l) 0 hod. čas 24 hod.

Aminoglykosidy - toxicita Významná nefro a ototoxicita Neuromuskulární blokáda Dop. monitorování hladin (renální selhání) Rezistence nemusí být vždy zkřížená a vzniká relativně pomalu : Enzymy (acetyltransferázy, fosfotransferázy..) Redukovaná permeabilita

Aminoglykosidy – hlavní klinické využití Určeny pro nemocniční použití Léčba těžkých infekcí G- etiologie Tuberkulóza (kanamycin, streptomycin) Často v kombinaci (beta-laktamy, fluorochinolony, linkosamidy..) stafylokokové a streptokokové infekce Aplikace 1x denně

Makrolidy Inhibitory proteosyntézy Statický účinek - Makrocyklický laktonový kruh 14-,15-,16 – ti členný Intracelulární průnik Spektrum účinku : streptokoky, stafylokoky, neisserie, bordetely,Campylobacter spp.,částečně ananeroby. Mykoplasmata, chlamydie, legionely,borrélie…

Makrolidy - dělení Přirozené : erytromycin, spiramycin… Semisyntetické deriváty : roxitromycin, klaritromycin, azitromycin (azalid)… lepší snášenlivost, lepší farmakokinetické vlasnosti, spektrum obdobné (výjimka H.influenzae) • Perorální i parenterální formy

Linkosamidy Inhibitory proteosyntézy Statický účinek Linkomycin a klindamycin Perorální i parenterální forma Spektrum účinku : G+ aerobní bakterie a anaeroby, G.vaginalis, Toxoplasma gondii

Makrolidy – hlavní klinické využití Léčba respiračních infekcí, infekcí kůže a měkkých tkání Léčba mykoplasmových, chlamydiových infekcí a legionelóz Alternativa při výskytu penicilinové alergie Léčba infekcí Helicobacter pylori

Linkosamidy – hlavní klinické využití Infekce v ortopedii a stomatologii Intraabdominální infekce (v kombinaci) Gynekologické infekce Abscedující infekce (plíce, břicho..) Toxoplasmóza (gravidní)

Neantibiotický účinek makrolidů Stimulace motility GIT, léčba gastroparézy Protizánětlivý účinek : potlačení produkce cytokinů interference s oxidačními produkty neutrofilů aptóza neutrofilů ? • imunofiliny : zábrana rejekce transplantátu, revmatoidní artritida, lupus erythematodes…

Makrolidy – toxicita a vedlejší účinky GIT obtíže – erytromycin Hepatotoxicita Lékové interakce Rezistence : pyogenní streptokoky, pneumokoky Rezistence je zkřížená v rámci celé skupiny, indikátorem je erytromycin - MLSB

Linkosamidy – vedlejší účinky Minimální toxicita Poprvé prokázána infekce Cl.difficile v souvislosti s léčbou Rezistence: často zkřížená s makrolidy- MLS (makrolidy, linkosamidy, streptograminy- změna konfigurace místa účinku), streptokoky, stafylokoky, Bacteroides fragilis..

Chloramfenikol Inhibitory proteosyntézy Statický účinek Spektrum účinku : G+ i G- bakterie, hemofily, anaeroby, leptospiry, bordetely, treponemy.. Výborná tkáňová dostupnost Spolehlivý průnik do mozokomíšního moku

Chloramfenikol- hlavní indikace Anaerobní a smíšené infekce Tyfus Abscedující infekce v břišní chirurgii, gynekologii Hnisavá meningitida, mozkový absces

Chloramfenikol - toxicita a vedlejší účinky Reversibilní útlum krvetvorby (cave ! anémie) Aplastická anémie – fatální průběh (výjimečně), možnost i po lokální aplikaci Dop. neopakovat aplikaci v intervalech kratších než ½ roku „ grey baby syndrom“ – vysoké sérové hladiny, nezralost jaterních enzymatických systémů

Tetracykliny Inhibitory proteosyntézy statický účinek Přirozené produkty : tetracyklin… Semisynteické deriváty : doxycyklin, minocyklin… Širorokospektrý účinek : G+ i G- bakterie, mykoplasmata, chlamydie, rickettsie, spirochety, mykobakterie…

Tetracyklin – hlavní indikační oblasti Respirační infekce (mykoplasmata chlamydie) Urogenitální infekce (uretritidy) Lymeská borrelióza, leptospiróza, antrax.. Mykobakteriózy ( mariunum, cheilonei, fortuitum…) Vysoký stupeň R – streptokoky, stafylokoky…

Tetracykliny – vedlejší účinky, toxicita GIT obtíže dysmikrobie Kontraindikace v graviditě a dětském věku – ukládání do kostí a zubů – chelace s Ca2+ - poruchy vývoje kostí a kazivost zubů- hnědě skvrny na sklovině…

Glycylcykliny Tigecyklin Nová třída antibiotik , návaznost na tetracykliny Širokospektrý účinek MRSA, VRSA, VRE… Anaeroby, mykoplasmata, chlamydie Účinnost na MDR acinetobaktery, ESBL kmeny… Gram negativní tyče : enterobakterie, acinetobaktery… Vysoké tkáňové hladiny Registrován: nitrobřišní infekce, infekce kůže a podkoží… Septické stavy, komplikované močové infekce ?

Flourochinolony - obecné vlastnosti I. Inhibitory nukleových kyselin - topoizomerázy širokospektrý účinek intenzivní baktericidní působení PAE intracelulární průnik vynikající biologická dostupnost vynikající tkáňová distribuce dobrá snášenlivost minimální toxicita dostupnost P.O. i I.V. forem

Generace FQ I- III. ( IV.) Spektrum účinku Farmakologie Indikace

1 2 3 Enterobakterie anaeroby Generace chinolonů S.pneumoniae NAL,OXO 2 Moč: Syst. Norfloxacin... ofloxacin, ciprofloxacin... ... Ps.aeruginosa (stafylokoky) 3 S.pneumoniae levofloxacin, sparfloxacin, clinafloxacin... 4 trovafloxacin, gatifloxacin, moxifloxacin.... anaeroby

Skupina I - kyselina nalidixová… účinek na gram negativní baktérie - enterobakterie Pouze koncentrace v moči Léčba nekomplikovaných infekcí

Skupina II a – ciprofloxacin, ofloxacin,.. potencovaný účinek na gram negativní floru limitované působení na gram pozitivní floru – (pneumokoky MIC 1-4 mg/l) • hlavní indikace : uroinfekce, infekce kůže a měkkých tkání, osteomyelitida, nosokomiální pneumonie, legionelóza… • výskyt rezistence : rychlý nástup ( P.aeruginosa, stafylokoky…)

E.coli – rezistence k fluorochinolonům – invazivní infekce 2010

Skupina III – moxifloxacin zvýšená aktivita na pneumokoky účinek rovnoměrně zahrnuje dvě místa – DNA gyrázu a topoizomerázu IV zvýšená aktivita vůči pneumokokům, snížení aktivity vůči P.aeruginosa • indikace: respirační infekce, sinusitida..

Chinolony – hlavní indikace urogenitální infekce infekce kloubů a kostí infekce GIT respirační infekce ?? septické stavy febrilní neutropenie nosokomiální infekce

Rezistence k fluorochinolonům Vzniká snadno Je zkřížená Dosahuje kritického stavu v nemocnicích Problémy i v komunitě

ESCHERICHIA COLI, MOČOVÁ STUDIE , 2005 A 2011 (DATA NRL PRO ANTIBIOTIKA) ESBL

Fluorochinolony - podávání v dětském věku cystická fibróza septické stavy infekce vyvolané multirezistentní flórou febrilní neutropénie invazivní střevní infekce… osteomyelitida (G- etiologie)

Peptidy Narušení funkce cytoplasmatické membrány (polymyxiny) nebo buněčné stěny – bacitracin (l - cidní účinek Bacitracin – lokální aplikace (framykoin) Polymyxiny A-E ; kolistin (polymyxin E) Spektrum účinku : G- bakterie – enterobakterie a Pseudomonas aeruginosa Topická i systémová aplikace

Polymyxiny - hlavní indikace Pseudomonádové infekce, sepse IMC Selektivní dekontaminace GIT Intrathékální aplikace (infekce CNS)

Polymyxiny - toxicita Nefrotoxicita Neurotoxicita Neuromuskulární blokáda

Polymyxiny - hlavní indikace Pseudomonádové infekce, sepse IMC Selektivní dekontaminace GIT Intrathékální aplikace (infekce CNS) Lék 21. století pro léčbu multirezistentních pseudomonádových a acinetobakterových infekcí ?

Ko-trimoxazol Kombinace sulfonamidu (sulfametoxazol) a trimetoprimu (diaminopyrimidin) Obě látky zasahují do metabolismu kyseliny listové na různých úrovních – synergické působení a oddálení vzniku R Spektrum účinku : G+ koky (stafylokoky), G- bakterie – entrobakterie, hemofily, neisserie… Nocardia spp.

Kotrimoxazol – hlavní indikace Infekce močového systému Respirační infekce Salmonelózy Brucelóza Nokardióza….

Kritické oblasti výskytu rezistence III Komunita : Streptococcus pneumoniae – penicilin, makrolidy Streptococcus pyogenes – makrolidy Staphylococcus aureus – MRSA Haemophilus influenzea – aminopeniciliny Neisseria gonorrhoae – multirezistence Mycobacterium spp. – multirezistence…

Fluorochinolony Ciprofloxacin, ofloxacin – mykobakteriózy Moxifloxacin – MDR tbc…

Oxazolidinony Linezolid.. Inhibice proteosyntézy P.O. ; i.v. Účinek na gram pozitivní baktérie, ( mykobaktérie) Rezervní přípravek – MRSA, VRE, korynebakteria Pneumonie, infekce měkkých tkání, IE… Nežádoucí účinky : hematotoxicita

Nitroimidazoly Blokáda DNA syntézy Metronidazol, ornidazol… Přípravky pro léčbu anaerobních a protozoárních infekcí Spektrum účinku : anaerobní bakterie (aktivita díky metabolizaci v buňce – nitroreduktázy) -Trichomonas vaginalis, lamblie, améby (amébový abssces jater)

Nitroimidazoly – hlavní indikace Lokální i systémové přípravky Léčba smíšených infekcí v pneumologii, břišní chirurgii, průnik do abscesů- aplikace většinou v kombinaci Anaerobní infekce CNS (abscesy) Infekce H.pylori Léčba střevních infekcí Cl.difficile Lokální aplikace u vaginóz (anaeroby, G.vaginalis..)

Nežádoucí účinky atb léčby Toxické poškozené orgánů Přecitlivělost, fotosenzibilizace Dysmikrobie – GIT, kvasinky, C.difficile

ATB léčba bakteriálních infekcí v dětské věku Omezené spektrum ATB – nežádoucí účinky, chybí registrace Dávka kg/den Rozdílný metabolismus ( novorozenci) Nové přípravky nejsou registrovány pro dětskou populaci ( ceftarolin…)