A n t i b i o t i k a Jednoduchý fenomén. Komplikovaný problém.

Prezentace na téma: "A n t i b i o t i k a Jednoduchý fenomén. Komplikovaný problém."— Transkript prezentace:

1 A n t i b i o t i k a Jednoduchý fenomén. Komplikovaný problém. Obtížné řešení.

2 Answer on a professional level !
Leaflet of the Alliance for prudent use of antibiotics Answer on a professional level !

3

4 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

5 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

6 Účinek antibiotik Selektivní aktivita Zástava množení vs. usmrcení Kinetika účinku Postantibiotický účinek

7 Účinek antibiotik Účinek b-laktamu na růst populace

8 Účinek antibiotik Účinek aminoglykosidu na růst populace

9 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

10 Vyšetření diskovou metodou
Postup provedení diskového testu

11 Vyšetření diskovou metodou
Podmínky pro správné provedení diskového testu - složení media - počet disků na plotně - pH media - inkubační teplota - hloubka agaru - složení inkubační atmosféry - inokulace - doba inkubace -koncentrace atb v disku - způsob měření zony

12 Vyšetření diskovou metodou
Měření průměru zony a interpretace naměřené hodnoty

13 Automatické měření zon
Zony se měří podle optimální hranice. Každá zona se automaticky hodnotí citlivý/resistentní. Výsledek se zapíše do souborů protokolu a dále zpracuje ve zprávě lékaři

14 Vyšetření diskovou metodou
Měření neostré zony Povlak uvnitř zony Měření zony prosté kolonií

15 Vyšetření diskovou metodou
Kolonie uvnitř zony. Heteroresistentní ORSA (MRSA) (Oxacilin resistentní S.aureus)

16 Gradientová difusní metoda - E-test
Eliptická inhibiční zona končí u minimální inhibiční koncentrace na proužku obsahujícím gradient koncentrace antibiotika

17 Vyšetření diluční metodou
Vzestupné ředění antibiotika v bujonu ve sloupcích. Po naočkováni a inkubaci Positivně hodnocené zkalení - růst Negativně hodnocené zkalení – slabý růst

18 Vyšetření diluční metodou
Odečet MIC

19 Interpretace hodnot

20 Vztah průměru zony a MIC
V praxi nelze určit MIC z průměru zony ! !

21 Selektivní volba antibiotik

22 Interpretace výsledku vyšetření
Pokud je výsledek místně neobvyklý, je nutno vyšetření opakovat. Obvyklost nálezu záleží na resistenci populace v danné lokalitě Výsledky které je nutno ověřovat : S.aureus oxar Enterococcus spp. stm HLR (z jinak sterilního místa) S.pneumoniae penr , cef IIIr viridující Streptococcus. spp. penr nebo peni Klebsiella spp. nebo E.coli ESBL Enterobacteriaceae cipr

23 Interpretace výsledku vyšetření
Pokud je výsledek místně neobvyklý, je nutno vyšetření opakovat. Výsledky terapeuticky i epidemiologicky závažné Při první izolaci je nutno ověřovat výsledky : S.aureus vanr, i Enterococcus faecalis penr, ampr Enterococcus faecium quinr Enterobacteriaceae amir Stenotrophomonas maltophilia cotr Haemophilus influenzae ampr + b-laktamáza neg amp/clavr, cef IIIr Enterobacteriaceae imi r, i

24 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

25 Atb - mechanismus účinku

26 Atb - mechanismus účinku
Inhibice syntézy buněčné stěny Inhibice of proteosyntésy Inhibice syntézy nukleových kyselin Destrukce buněčné mebrány

27 Atb - mechanismus účinku
Inhibice syntézy buněčné stěny b-laktamy, glykopeptidy, bacitracin, fosfomycin Inhibice of proteosyntézy tetracykliny, chloramfenikol, aminoglykosidy linkosamidy, fusidová kyselina Inhibice syntézy nukleových kyselin sulfonamidy, chinolony, nitroimidazoly, nitrofurany,

28 b-laktamy - účinek u Gram negativů
b-laktamy vstupují poriny, vážou se na PBP a blokují jejich enzymovou funkci. Stěna bakterie je defektní a buňka lyzuje

29 b-laktamy - účinek u Gram pozitivů
Grampozitivy nemají poriny; b-laktamy vstupují difuzí mureinem, vážou se na PBP a blokují jejich enzymovou funkci. Stěna bakterie je defektní a buňka lyzuje

30 Linkosamidy Makrolidy a linkosamidy se vážou na 50S ribosomy, způsobují terminaci polypeptidového řetězce a tím inhibici syntézy bílkovin.

31 Účinek aminoglykosidů
inhibice proteosyntézy na ribosomu chybné čtení mRNA

32 Fluorochinolony inhibují syntézu DNA
DNA gyráza se váže na DNA a odděluje dvojprovazcové úseky; molekula DNA se rozplétá. Fluorochinolony se vážou na komplex gyráza/DNA a DNA se láme.

33 Polymyxin rozrušuje cytoplasmatickou membránu
Molekuly polymyxinu prostupují vnější membránou a mureinovou vrstvou. Destabilizují cytoplasmatickou membránu, cytoplasma uniká a buňka hyne

34 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

35 Resistence Přirozená resistence Získaná Mutace genu na chromozomu Přenos extrachromozomálního elementu

36 Přirozená resistence Přirozená resistence
Nepřístupnost cílové struktury impermeabilita (amg resistence striktních anaerobů) Nespecifický efflux systém multiresistence Inaktivace cefalosporináza AmpC Klebsiella pneumoniae

37 Rozvoj resistence populace.
Získaná resistence Rozvoj resistence populace. Pomnožení resistentních buněk v populaci citlivých buněk po selekci antibiotikem.

38 Chromozomální resistence
Získaná resistence Chromozomální resistence Modifikace cílové struktury Stm resistence: mutace rDNA genů resistence k b-laktamům : PBP Snížená permeabilita Metabolický bypass Tmp:nadprodukce of DHF reduktázy Dereprese efflux systemu multirestence

39 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

40 Získaná resistence - porin
Gramnegativní bakterie mohou získat resistenci vznikem permeabilitní bariery alterací porinu. Molekuly b-laktamů nemohou proniknout k PBP.

41 Získaná resistence - eflux
Efflux; kanálek ve stěně aktivně exportuje tetracyklin a jiné látky stejnou rychlostí, jíž pronikají dovnitř (difuzí, transportem).

42 Získaná resistence - konjugace
Přenos genů resistence konjugací

43 Extrachromozomální resistence
Získaná resistence Extrachromozomální resistence Inaktivace b-laktamázy, enzymy modifikující amg, acetyltransferázy cmp resistence k b-laktamům : PBP Efflux systémy Tet efflux Modifikace cílové struktury Ery: metyláza / 23S RNA (50S ribosom)

44 Modifikace cílové struktury
b-laktamy Alterované bílkoviny stěny Nízká afinita PBPs Vankomycin Alterované peptidy - prekursory buněčné stěny Chinolony Alterovaná DNA gyráza Aminoglykosidy Alterované ribosomové bílkoviny Trimetoprim Nová dihydrofolát reduktáza resistentní k tmp

45 Modifikující enzymy b-laktamy
b-laktamázy (peniciliny, cefalosporiny, karbapenemy, monobaktamy) Aminoglykosidy acetyltransferáza, fosfotransferáza, nukleotidyltransferáza Chloramfenikol chloramfenikol acetyltransferáza

46 Modifikující enzymy - amg
Výskyt profilu amg multiresistence profil /výskyt gen tob ami častý R S neobvyklý vzácný nepravděpodobný

47 Modifikace cílové struktury
Molekuly b-laktamů pronikají do buňky. Pro alteraci PBP se nevážou, buňka je resistentní. Resistence tohoto typu se vyskytuje u Gram-pozitivů i negativů.

48 Modifikující enzymy- b-laktamáza
b-laktamáza grampozitivních bakterií se vylučuje do prostředí; b-laktamy jsou inaktivovány extracelulárně

49 Modifikující enzymy b-laktamáza gramnegativních bakterií se hromadí v periplas-movém prostoru; b-laktamy jsou inaktivovány intracelulár-ně po vniknutí do buňky

50 Mikrobiologie antibiotik
Antimikrobní látky Klasifikace antibiotik Standardizace metod Vyšetření citlivosti Disková metoda Diluční - MIC Interpretace Mechanismus účinku Resistence Resistence přirozená Resistence získaná Způsob přenosu Mechanismus resistence Modifikace cílové struktury Inaktivace antibiotika Jiné Genetika resistence Problémy resistence

51 Získaná resistence - genetika
Chromozomální mutace Mobilita genů – výměna genů mezi kmeny (různých species, rodů, a čeledí) Plasmidy přenosné geny mnohočetné resistence : konjugace, transformace, transdukce Transposony “jumping genes “mezi chromosomem a plasmidem Indukce exprese latentních genů resistence inducibilních b-laktamáz

52 Získaná resistence - mutací
b-laktamy, aminoglykosidy, makrolidy, chloramfenikol, tetracycliny, chinolony, sulfonamidy, kyselina fusidová, fosfomycin, rifampicin.

53 Získaná resistence – mobilita genů
Rekombinační mechanismus 1. Klasická rekombinace Rec-A; nutná genetická homologie (např. pbp genová mozaika S.pneumoniae, N.gonorrhoeae) 2. Transposice; transposon; není nutná homologie mezi rekombinačními sekvencemi 3. Specifická rekombinace; rekombinace mezi krátkými homologními sekvencemi - lokálně specifickým (site specific) enzymem integron; genová kazeta (gene casette)

54 Získaná resistence – transposon
. Získaná resistence – transposon Transposon (Tn) mobilní sekvence přenáší se z jedné molekuly DNA na druhou (donor / recipient) samostatně se nereplikuje inserční sekvence - rozpoznávací místo pro transpozázu - koncové opakovací sekvence (terminal repeats) nese geny které nesouvisí s transpozicí: geny atb resistence geny pro produkci toxin fermentaci laktosy etc

55 Struktura transposonu
Transposon T3 res resolution site tnpA transpozáza tnpR resolváza bla b-laktamáza Dr 5 párů bazí přímého opakování direct repeat IR párů bazí obráceného opakování inverted repeats

56 Transposony gramnegativů
velikost (kbp) koduje resistenci Tn ampicilin Tn ampicilin Tn ampicilin Tn kanamycin Tn streptomycin, trimethoprim Tn chloramfenikol Tnl zetracyklin Tn streptomycin, sulfonamides Tn tetracyklin

57 Transposony grampositivů
velikost (kbp) koduje resistenci stafylokoky: Tn MLS group Tn penicilin Tn554` MLS group, spectinomycin Tn gentamicin, trimethoprim, kanamycin Tn penicilin Tn trimethoprim Tn penicilin enterokoky: Tn glykopeptidy

58 Záchyt genů (gene capture)
Integron Diskretní gen s attI site attI 1. Rekombinační místo Gen pro integrázu Genová kazeta cirkulární, nereplikuje se původně lineární část chromosomu nebo plasmidu obsahuje jediný gen 59e rekombinční místo 59 bazí

59 Počátky rozvoje resistence
Návrat