Доцент Шулаева Марина Петровна Группы антибиотиков и определениечувствительности

УЧЕНИЕ ОБ АНТИБИОТИКАХ. СТРАТЕГИЯ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОЙ ТЕРАПИИ И ПУТИ ПРЕОДОЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ К АНТИБИОТИКАМ

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АНТИБИОТИКОВ n. Александр Флеминг в 1928 году открыл пенициллин.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АНТИБИОТИКОВ n Эрнест Чейн и Говард Вальтер Флори получили стабильную форму пенициллина в Оксфорде. n 1940 год, Э. Чейн – пенициллин имеет форму ß-лактама. n Г. Флори и фирма «Мерк» в США запустили производство пенициллина 1943 г

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АНТИБИОТИКОВ n. Эрнест Чейн

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АНТИБИОТИКОВ n. В нашей стране в 1943 году в промышленное производство пенициллин запущен при активном участии n Ермольевой З. В.

СОВРЕМЕННАЯ ХИМИОТЕРАПИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ИНФЕКЦИЙ n n n Уникальные свойства антибиотиков: Мишень-рецептор находится не в тканях человека, а в клетке микроорганизма. Активность антибиотиков не является постоянной, а снижается со временем, что обусловлено формированием устойчивости (резистентности). Резистентность – неизбежное биологическое явление, предотвратить ее практически невозможно. Антибиотикорезистентность – это опасность не только для пациента, но для многих других людей.

СВОЙСТВА АНТИБИОТИКОВ И ТРЕБОВАНИЯ К НИМ. n n n n Высокая биологическая активность по отношению к чувствительным микроорганизмам. Избирательность действия - активность в отношении отдельных групп микроорганизмов. Требования : Максимальная терапевтическая эффективность при минимальной концентрации в организме человека. Максимальное действие при минимальной токсичности. Стабильность при широких диапазонах р. Н(per os). Не вызывать аллергических реакций у хозяина Не воздействовать на нормальную микрофлору

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ n n n n n По происхождению: Природные: Из собственно бактерий (грамицидин с) Из актиномицетов (стрептомицин) Из грибов и лишайников (пенициллин, цефалоспорины). Полусинтетические – продукты модификации молекул: Оксациллин, ампициллин и др. Синтетические : Сульфаниламиды Хлорамфеникол – природный, но получают синтетическим путем

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ n n n n По спектру антимикробной активности: Антибактериальные Противогрибковые Антипротозойные противотуберкулезные По типу взаимодействия: Бактериостатические – ингибируют рост, но не вызывают гибели бактерий, клетки сохраняют способность к росту (макролиды). Бактерицидные – убивают бактериальную клетку (аминогликозиды, пенициллины, цефалоспорины).

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ ПО МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ n Ингибиторы синтеза клеточной стенки. n Ингибиторы синтеза белка на рибосомах. n Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот n Нарушающие функцию мембран клетки

ИНГИБИТОРЫ СИНТЕЗА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ- ß -ЛАКТАМНЫЕ АНТИБИОТИКИ

МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ В-ЛАКТАМНЫХ АНТИБИОТИКОВ Ингибируют фермент транспептидазу (осуществляют образование поперечных «межпептидных» связей между линейными цепями муреина). Транспептидаза один из пенициллин связывающих протеинов (ПСП). В присутствии пенициллина в бактериальной клетке активируются аутолизины, разрушающие пептидоn гликан.

ß-лактамные антибиотики Природные пенициллины Бензилпенициллина натриевая соль, феноксиметилпенициллин Полусинтетические Цефалоспорины I-IV Карбапенемы

Полусинтетические пенициллины Изоксазолилпенициллины оксациллин Ингибиторозащищенные Аминопенициллины Амоксициллин/клавуланат Ампициллин/сульбактам Пиперациллин/тазобактам** Ампициллин Амоксициллин Антипсевдомонадные Уреидопенициллины Азлоциллин Мезлоциллин* Пиперациллин Карбоксипенициллины Карбенициллин тикарциллин

Цефалоспорины I поколение Цефазолин Цефалексин цефадроксил III поколение Цефотаксим Цефтазидим Цефтриаксон Цефиксим цефподоксим* цефперазон V поколение Цефтобипрол активен в отношении MRSA и Гр(+) микроорганизмов II поколение Цефаклор цефуроксим Цефокситин Цефамандол цефметазол* IV поколение цефипим Ингибиторзащищенные Цефоперазон/сульбактам

Карбапенемы Имипенем Меропенем Эртапенем Это оптимальные препараты для эмпирической монотерапии тяжелых госпитальных инфекций, в т. ч. вызванных микроорганизмами, резистентными к цефалоспоринам и фторхинолонам

Аминогликозиды I поколение Канамицин Неомицин Стрептомицин Активны против M. tuberculosis II поколение Гентамицин Тобрамицин III поколение Амикацин нетилмицин P. aeruginosa Относятся к ингибиторам синтеза белка. Они приводят к разрушению цитоплазматической мембраны и гибели бактерий

Макролиды Природные Джозамицин Мидекамицин Олепндомицин Спирамицин Эритромицин Полусинтетические Азитромицин Кларитромицин рокситромицин Связываясь с 50 S субъединицей рибосом, подавляют реакции транслокации и транспептидации, процесс образования пептидных связей между аминокислотами и пептидной цепью, тормозят синтез белка рибосомами

Линкозамиды клиндамицин линкомицин Лучшая переносимость, большая антимикробная активность и высокое сродство к тканям Вызывает значительное число нежелательных реакций Обладают бактериостатическим действием, однако в зависимости от концентрации могут оказывать бактерицидное действие на стафилококки, стрептококки и анаэробы, кроме C. difficile

Гликопептиды Ванкомицин Тейкопланин** Воздействуют на разные этапы синтеза пептидогликана, структуру и функцию цитоплазматической мембраны, синтез РНК. Проявляют активность только против аэробных и анаэробных грамположительных бактерий

Оксазолидиноны Линезолид Эперезолид* Проявляет высокую активность в отношении преимущественно грамположительных микроорганизмов. Грамотрицательные аэробные микроорганизмы природно устойчивы к линезолиду, за исключением M. catarrhalis, H. influenzae, B. pertussis, N. gonorrhoeae, Legionella spp.

Тетрациклины Природные Тетрациклин Синтетические Доксициклин миноциклин** Тетрациклины обладают бактериостатическим действием, подавляют синтез белка в бактериальной клетке. Активны в отношении грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов. Доксициклин характеризуется несколько более высокой антистафилококковой активностью.

Фторхинолоны Ингибируют ключевой фермент бактерий ДНК-гиразу Гемифлоксацин Левофлоксацин Ломефлоксацин Моксифлоксацин Норфлоксацин Офлоксацин Пефлоксацин Спарфлоксацин Ципрофлоксацин Эноксацин** Хинолоны Налидиксовая кислота Оксолиновая кислота Пипемидиновая кислота Применяются в основном при лечении инфекций мочевыводящих путей и кишечных инфекций

Полимиксины Полимиксин В Полимиксин М Образованы споровой палочкой Bacillus polymyxa. Действуют бактерицидно. Активны в отношении грамотрицательных микроорганизмов: P. aeruginosa, множественно-устойчивых штаммов энтеробактерий (эшерихий, клебсиелл, энтеробактеров, иерсиний, сальмонелл, шигелл), холерных вибрионов, H. influenzae, B. pertussis.

Сульфаниламиды Для лечениябактериальных и протозойных инфекций: Сульфадимезин, Сульфакарбамид, Сульфаниламид, Сульфатиазол, Сульфаметоксазол, Сульфадиазин, Сульфален, Сульфадоксин, Сульфадиметксин Для лечения острых кишечных инфекций: Сульфагуанидин, Фталилсульфапиридазин Для лечения инфекций кожи и слизистых: Сульфадиазин, Сульфапиридазин Язвенный колит и Ревматоидный артрит: Сульфасалазин Салазопирадазин

Нитрофураны Нитрофурал Нитрофурантоин Нифурател Нифуроксазид Фуразидин Фуразолидон Хинифурил** Ингибируют биосинтез ДНК Активны в отношении Enterobacteriaceae, Staphylococcus spp. , Streptococcus spp. И некоторых простейших.

Фузидины Фузидовая кислота Продуцируется грибом Fusidium coccineum Ингибирует в микробной клетке синтез белка на уровне рибосом Активна в отношении полирезистентных штаммов золотистого и эпидермаль. Ного стафилококков

Противовирусные препараты n n Противогерпетические: Ацикловир, Валацикловир, Пенцикловир, Фамц икловир, Противоцитомегаловирусные: Ганцикловир, Фоскарнет Противогриппозные: Амантадин, Римантадин, Занамивир, Озельтамивир, Рибавирин, Ламиву дин, Интерфероны

Противотуберкулёзные препараты Препараты I ряда Изониазид, Рифампицин, Пиразинамид, Этамбуто л, Стрептомицин n Препараты II ряда Этионамид, Протионамид, Канамицин, Амикацин, Ципрофлоксацин, Офлоксацин, Циклосерин, Капреомицин, Рифабутин, Парааминосалициловая кислота, Тиоацетазон n

Противогрибковые препараты n n n n Полиены: Нистатин, Леворин, Натамицин, Амфотерицин В Имидазолы: Кетоконазол, Клотримазол, Миконазол, Оксиконазол, Бифоназол, Флуконазол. Итраконазол Аллиламины: Тербинафин, Нафтифин Препараты разных химических групп: Гризеофульвин, Флуцитозин, Хлорнитрофенол, Калия йодид

Противопротозойные препараты n n n n Хинолины: Хлорохин Хинин Мефлохин Примахин Бигуаниды: Прогуанил Диаминопиримидины: Пириметамин Фенантренметанолы: Галофантрин Терпенлактоны: Артемизинин и его производные Сульфаниламиды: Сульфадоксин Тетрациклины: Тетрациклин Доксициклин Линкозамиды: Клиндамицин

Принципы антибиотикотерапии n n n Антибиотик следует применять только в том случае, если микроорганизм, возбудитель заболевания к нему чувствителен; Антибиотик необходимо использовать в такой дозе (разовая, суточная) и вводить таким путем, чтобы обеспечить его непосредственный контакт с возбудителем заболевания, причем содержание в очаге воспаления должно быть достаточным для подавления роста или жизнеспособности микроорганизмов; Выбор антибиотика, его дозы и способа введения в организм должны исключить или в значительной степени ограничить возможность

Образование резистентных штаммов

Виды устойчивости микроорганизмов Истинная природная устойчивость Постоянный видовой признак микроорганизмов 1) 2) отсутствие у микроорганизмов мишени действия антибиотика Недоступность мишени вследствие первично низкой проницаемости или ферментативной инактивации При наличии у бактерий природной устойчивости антибиотики клинически неэффективны

Виды устойчивости микроорганизмов Приобретенная устойчивость Свойство отдельных штаммов бактерий сохранять жизнеспособность при тех концентрациях антибиотиков, которые подавляют основную часть микробной популяции. n n Возможны ситуации, когда большая часть микробной популяции проявляет приобретенную устойчивость. Появление у бактерий приобретенной резистентности не обязательно сопровождается снижением клинической эффективности антибиотика

Механизмы резистентности бактерий к антибиотикам

Наиболее распространенные β-лактамазы и их свойства Ферменты Характеристика Плазмидные β - лактамазы класса А стафилококков Гидролизуют природные и полусинтетические пенициллины кроме метициллина и оксациллина. Чувствительны к ингибиторам. Плазмидные β - лактамазы широкого спектра класса А грамотрицательных бактерий Гидролизуют природные и полусинтетические пенициллины, цефалоспорины I поколения. Чувствительны к Хромосомные β - лактамазы класса А грамотрицательных бактерий Гидролизуют природные и полусинтетические пенициллины цефалоспорины III поколения. Чувствительны к ингибиторам. Плазмидные β - лактамазы расширенного Гидролизуют природные и полусинтетические пенициллины цефалоспорины Iспектра класса А грамотрицательных IV поколения. Чувствительны к ингибиторам. бактерий Хромосомные β - лактамазы класса С грамотрицательных бактерий Гидролизуют природные и полусинтетические пенициллины цефалоспорины I-III поколения. Не Хромосомные β - лактамазы класса В грамотрицательных бактерий Эффективно гидролизуют практически все b-лактамы, включая карбапенемы. Не чувствительны к ингибиторам.

Ферменты микроорганизмов Бета-лактамазы – разрушают путем гидролиза бето-лактамное кольцо чувствительных к данному ферменту антибиотиков, в результате чего образуются фрагменты, не обладающие антибактериальной активностью. Приоретенные бета-лактамазы – различаются по способности разрушать различные субстраты. n n n Пенициллиназы – способные разрушать пенициллины в большей степени, чем другие беталактамные антибиотики Цефалоспориназы (класса С) – преимущественно разрушающие цефалоспорины Карбапенемазы (класса Д)– способные разрушать пенициллины и цефалоспорины I и II поколения Бета-лактамазы расширенного спектра- класса А (БЛРС или ESBL – extended-spectrum beta-lactamases) – разрушающие цефалоспорины III поколения, азтреонам Металло-бета-лактамазы – класса С

Методы определения чувствительности n Серийных разведений антибиотика в жидкой (бульоне) или твердой (агаре) питательной среде. n Диффузия антибиотика в агар (диско-диффузионный метод и метод Етестов)

Компоненты для постановки метода дисков Питательный агар – агар Мюллера –Хинтона n Стандартные диски с антибиотиками n Стерильный 0, 9% раствор Na. CL n Стандарт мутности 0, 5 по Мак. Фарланду n Стандартные стерильные тампоны или пипетки. n

Инновацонные методы при определении антибиотикочувствительности

Е - тесты, для определения МПК

Определение чувствительности с помощью Е – тестов (на примере N. menengitidis) А А -ципрофлоксацин Б -levofloxacin В В -налидиксовая кислота Б

Гексадиски Предназначены для определения чувствительности микроорганизмов к антимикробным препаратам. Представляют набор из 6 одиночных дисков, радиально прикрепленных к пластиковой сердцевине– «ромашка»

Полоски с градиентом концентрации для определения МПК

Размеры зоны задержки роста можно быстро и точно измерить линейкой - шаблоном

Турбидометр предназначен для измерения оптической плотности бактериальных суспензий, используемых для посевов на чашки Петри при исследовании антибиотикочувствительности диффузионным методом. Источник освещения – инфракрасный излучатель с длиной волны 620 нм. Плотность бактериальной суспензии автоматически сравнивается со стандартом мутности 0, 5 Мак. Фарланда. Результат измерения высвечивается на дисплее. Для работы на приборе используются прозрачные стеклянные или пластиковые пробирки с внутренним диаметром 10 – 15 мм.

Прибор для определения мутности бактериальной суспензии Densi-La-Meter