Αντιμικροβιακά φάρμακα ΙΙ

Transcript

1 Αντιμικροβιακά φάρμακα ΙΙ Καθ. Σπύρος Πουρνάρας Αν. Καθ. Γεωργία Βρυώνη Εργαστήριο Μικροβιολογίας Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Αθηνών

2 Αντιμικροβιακά φάρμακα ΙΙ 1 Αναστολείς σύνθεσης νουκλεϊκών οξέων 2 Αναστολείς σύνθεσης μεταβολιτών 3 Δοκιμασίες ελέγχου της ευαισθησίας

3 ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΤΗΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΤΟΥ DNA & RNA

4 Αναστολείς σύνθεσης DΝΑ Κινολόνες Ναλιδιξικό οξύ, νεότερες φθοριο-κινολόνες Νοβοβιοκίνη

5 Στόχος δράσης DNA gyrase (Τοποϊσομεράση ΙΙ) Δομή A2B2 A Subunit: gyra gene B Subunit: gyrb gene δημιουργία αρνητικών υπερελικοειδών συστροφών Φθοριοκινολόνη Τοποϊσομεράση IV Συνδέονται με 2 ένζυμα (DNA γυράση Α, τοποϊσομεράση). Τοποϊσομεράση IV Δομή A2B2 A: parc gene B: pare gene δημιουργία πρόσκαιρων τομών στη διαδικασία αυτή Αναστέλλεται ο πολλαπλασιασμός του DNA γυράση

6 Στόχος δράσης DNA gyrase (Τοποϊσομεράση ΙΙ) Δομή A2B2 A Subunit: gyra gene B Subunit: gyrb gene δημιουργία αρνητικών υπερελικοειδών συστροφών Τοποϊσομεράση IV Συνδέονται με 2 ένζυμα Φθοριοκινολόνη διέγερση του μηχανισμού SOS response (DNA γυράση Α, στις επιδιορθώσεις του DNA. τοποϊσομεράση). γυράση Αναστέλλεται ο πολλαπλασιασμός του DNA Τοποϊσομεράση IV Δομή A2B2 A: parc gene B: pare gene δημιουργία πρόσκαιρων τομών στη διαδικασία αυτή Πρόσφατα έχει προταθεί κα ένας άλλος μηχανισμός δράσης που αφορά στη

7 ΚΙΝΟΛΟΝΕΣ DNA γυράση

8 ΚΙΝΟΛΟΝΕΣ ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Αναστέλλοντας την ελίκωση του DΝΑ, αναστέλλουν και τον διπλασιασμό και τη μεταγραφή του DΝΑ Eυρέως φάσματος Χορηγούνται από του στόματος (καλή φαρμακοκινητικήδυνατότητα μακράς θεραπείας στο σπίτι) Λοιμώξεις από Gram-αρνητικά, αλλά και Gram-θετικά βακτήρια Ανάπτυξη αντοχής (μετάλλαξη γυράσης, αδυναμία εισόδουπορίνες, πλασμιδιακή αντοχή..)

9 Κινολόνες Βακτηριοκτόνα PAE (postantibiotic effect) Πλεονεκτική φαρμακοκινητική σε δύσκολα διαμερίσματα (προστάτη, οστά, κυψελίδες, βρογχικές εκκρίσεις) Μικρό μέγεθος μορίου Όγκος κατανομής μεγάλος (χαμηλή πρωτεϊνοσύνδεση και κατά συνέπεια μεγάλο όγκο κατανομής) Συγκέντρωση σε φαγοκύτταρα Ανοσοτροποιητική δράση

10

11 ΚΙΝΟΛΟΝΕΣ - ΟΜΑΔΕΣ Ομάδα Ι (>1962) Limited Spectrum ναλιδιξικό οξύ (ΝΑ) σινοξασίνη ΝΑ που εμφανίστηκε το 1962 με ένδειξη τις λοιμώξεις του κατώτερου ουροποιητικού ΑΛΛΑ πτωχή Φαρμακοκινητική συχνές ανεπιθύμητες εν. ταχεία ανάπτυξη αντοχής Ομάδα ΙΙ (>1985) Extended Spectrum (Gramnegatives) φθοριοκινολόνες ενοξασίνη νορφλοξασίνη σιπροφλοξασίνη οφλοξασίνη πεφλοξασίνη φλεροξασίνη Ομάδα ΙΙΙ/ΙV (>1996) Broad Spectrum (+Gram-Positives, αναερόβια, άτυπα) λεβοφλοξασίνη μοξιφλοξασίνη γκατιφλοξασίνη γκεμιφλοξασίνη προυλιφλοξασίνη

12 2 η Γενιά GP GN Αναερόβια Άτυπα Mycobacteria Staphylococci (MS) Streptococci, Enterococci Enterobacteriaceae Pseudomonas aeruginosa (Ciprofloxacin) Acinetobacter Moraxella, Neisseria, Haemophilus Campylobacter, Vibrio, Yersinia όχι Chlamydia, Mycoplasma, Ureaplasma Legionella, Rickettsia CIP Αντοχή: E. coli ουροπαθογόνο 20% Pseudononas 80%. (Ελλάδα) Campy 50% διεθνώς. Γονόκοκκος 85% στη ΝΑ Ασία. Αυξημένες MIC στη σαλμονέλλα.

13 3 η Γενιά GP GN Αναερόβια Άτυπα Staphylococci (και Methicillin-Resistant) Streptococci, S. pneumoniae (και Pen-R) Enterococci Enterobacteiaceae Pseudomonas aeruginosa Οχι Acinetobacter Moraxella, Neisseria, Haemophilus Campylobacter, Vibrio, Yersinia (Moxifloxacin) Chlamydia, Mycoplasma, Ureaplasma Legionella, Rickettsia Mycobacteria M. tuberculosis (Moxiflixacin)

14 Nitrofurantoin Διασπά το DNA μέσω πολλαπλών επιδράσεων Ευρύ φάσμα δράσης, αλλά η κλινική αποτελεσματικότητα έχει αποδειχθεί μόνο έναντι Escherichia coli και Staphylococcus saprophyticus Χορήγηση μόνο σε: μη επιπλεγμένες ουρολοιμώξεις Ανθεκτικά: Proteus, Providencia, Pseudomonas, Acinetobacter ΝΙΤΡΟΦΟΥΡΑΝΙΑ

15 International Clinical Practice Guidelines for the Treatment of Acute Uncomplicated Cystitis and Pyelonephritis in Women

16 Νιτροϊμιδαζόλες: Mετρονιδαζόλη 5 Νιτροετεροκυκλικό παράγωγο (σαν νιτροφουράνια) Αναερόβια Ταχεία βακτηριοκτόνος δράση Είσοδος με διάχυση Νιτροαναγωγάσες 1959: θεραπεία της τριχομοναδικής κολπίτιδας 1962: μία τυχαία παρατήρηση, από τον Shinn (Lancet 1962; 1: 1191) κατέδειξε το αντιαναεροβικό φάσμα της. Από τη δεκαετία του 70 αποτελεί κατ εξοχήν δραστική επιλογή στις αναερόβιες λοιμώξεις.

17 Νιτροϊμιδαζόλες: Mετρονιδαζόλη 5 Νιτροετεροκυκλικό παράγωγο (σαν νιτροφουράνια) Αναερόβια Ταχεία βακτηριοκτόνος δράση Είσοδος με διάχυση Νιτροαναγωγάσες 1. Είσοδος με διάχυση εξαιτίας του μικρού μεγέθους του μορίου και αφορά τόσο τα αναερόβια όσο και τα αερόβια), 2. η νιτροομάδα του μορίου ανάγεται από ειδικές νιτροαναγωγάσες σε βραχύβια, ενδιάμεσα, κυτταροτοξικά παράγωγα τα οποία 3. διασπούν το DNA των μικροβίων 4. στη συνέχεια μεταβολίζονται και μετατρέπονται σε αδρανή προϊόντα. Ταχεία μικροβιοκτόνος δράση

18 ΝΙΤΡΟΪΜΙΔΑΖΟΛΕΣ Metronidazole, ornidazole, tinidazole Διασπούν το DNA σε αναερόβιες μόνο συνθήκες (ενδοκυττάρια) Δραστικές κατά αναερόβιων - μικροαερόφιλων μικροβίων Bacterial vaginosis Bacteroides fragilis, Bacteroides spp, Fusobacterium spp, Clostridium, Peptostreptococcus spp, Prevotella spp, κ.ά. ) Δραστικές και έναντι αναερόβιων πρωτοζώων τριχομονάδες, αμοιβάδες, λάμβλιες

19 Αναερόβια GP Αναερόβια GN Μικροαερόφιλα Πρωτόζωα Peptostreptococcus, Peptococcus, Clostridium, Eubacterium, Όχι Actinomyces Bacteroides, Prevotella, Fusobacterium, Veillonela, Gardnerella, Mobiluncus H. pylori Entamoeba histolytica Giardia lamblia Blastocystis hominis υψηλες τιμές MIC in vitro αποδίδονται στις μικροαερόφιλες συνθήκες in vitro ενώ στις κρύπτες του πεπτικού έλκους οι συνθήκες είναι αυστηρά αναερόβιες Trichomonas vaginalis Έχουν περιγραφεί ανθεκτικά στελέχη τριχομονάδων

20 Πολύ ισχυρός αναστολέας της DNA γυράσης (> αναστολή από τις κινολόνες) Δεν είναι δραστική από το στόμα Αποτελεσματική σαν αντισταφυλοκοκκικό αντιβιοτικό, χρησιμοποιήθηκε κατά των MRSA ΝΟΒΟΒΙΟΚΙΝΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Δραστική κατά του Staphylococcus epidermidis - αδρανής κατά του Staphylococcus saprophyticus Διαφοροδιάγνωσή τους στην καλλιέργεια

21 ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΤΟΥ RNA: ΡΙΦΑΜΥΚΙΝΕΣ Ριφαμπικίνη: αναστέλλει τη μεταγραφή του μικροβιακού DNA σε mrna, αναστέλλοντας την DNA-εξαρτώμενη RNA πολυμεράση Χορηγείται στη φυματίωση και τη λέπρα Ισχυρή αντι-σταφυλοκοκκική δράση Χορηγείται, μαζί με άλλα αντιβιοτικά, σε λοιμώξεις από Acinetobacter

22 MUPIROCIN Αναστέλλει ισχυρά τη σύνθεση πρωτεϊνών (και RNA) στους Staphylococcus aureus Επηρεάζει επίσης τη σύνθεση του DNA και το σχηματισμό του κυτταρικού τοιχώματος Μόνο τοπική χρήση σε λοιμώξεις από χρυσίζοντα σταφυλόκοκκο

23 ΙI. ΑΝΑΣΤΟΛΕΙΣ ΣΥΝΘΕΣΗΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΤΩΝ ΣΟΥΛΦΟΝΑΜΙΔΕΣ - ΔΙΑΜΙΝΟΠΥΡΙΜΙΔΙΝΕΣ

24 Αναστέλλουν τη σύνθεση του φυλλικού οξέος και έμμεσα τη σύνθεση του DNA (αντιμεταβολίτες)

25 Διϋδροφυλλική αναγωγάση Το στάδιο αυτό υπάρχει και στα θηλαστικά όμως η εκλεκτική τοξικότητα επιτυγχάνεται γιατί η συγγένεια του αντιβιοτικού με το μικροβιακό ένζυμο είναι τουλάχιστον φορές μεγαλύτερη. Ο συνδυασμός με σουλφοναμίδη προσδίδει συνέργεια Figure 20.13

26 ΣΟΥΛΦΟΝΑΜΙΔΕΣ Αναστέλλουν τη σύνθεση του φυλλικού οξέος και έμμεσα τη σύνθεση του DNA (αντιμεταβολίτες) Συνδυασμός σουλφαδιαζίνης ή σουλφαδοξίνης με πυριμεθαμίνη (ελονοσία, τοξοπλάσμωση) Σουλφοναμίδες: Σουλφακεταμίδη (κολύριο), σουλφαμεθοξαζόλη, σουλφασαλαζίνη

27 Gerhard Domagk 1932 prontosil Σουλφοναμίδες Βραχείας δράσης (sulfadiazine) Ενδιάμεσης δράσης (sulfαmethoxazole) Μακράς δράσης sulfadoxine + πυριμεθαμίνη, Fansidar Τοπική δράση παράγωγα σουλφακεταμίδης Η σουλφαδιαζίνη είναι η μόνη διαθέσιμη ως μεμονωμένο σκεύασμα σήμερα στη χώρα μας. Διατίθεται μέσω ΙΦΕΤ και χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με πυριμεθαμίνη στη θεραπεία της τοξοπλάσμωσης και της ισοσπορίασης ελονοσία οφθαλμολογία

28 Σουλφοναμίδες Βραχείας δράσης (sulfadiazine) Ενδιάμεσης δράσης (sulfαmethoxazole) Gerhard Domagk 1932 prontosil Μακράς δράσης sulfadoxine + πυριμεθαμίνη, Fansidar Τοπική δράση παράγωγα σουλφακεταμίδης ελονοσία οφθαλμολογία

29 ΣΟΥΛΦΟΝΑΜΙΔΕΣ + ΔΙΑΜΙΝΟΠΥΡΙΜΙΔΙΝΕΣ (ΤΡΙΜΕΘΟΠΡΙΜΗ) Ευρέως φάσματος, συνεργικός συνδυασμός σουλφαμεθοξαζόλης και τριμεθοπρίμης (CO-TRIMOXAZOLE) Τριμεθοπρίμη (διαμινοπυριμιδίνη) λιγότερο τοξική από τις σουλφοναμίδες. Χορηγείται και μόνη Oυρολοιμώξεις, σαλμονελλώσεις, προφύλαξη και θεραπεία της πνευμονίας από P. jirovecii

30 Σουλφοναμίδες + Τριμεθοπρίμη Plasmodium Toxoplasma gondii Isospora belli Φάσμα + πυριμεθαμίνη Gram θετικά Gram αρνητικά Λοιμώξεις ουροποιητικού αλλά και S. maltophilia, B. cepacia Nocardia Pneumocystis jirovecii ο συνδυασμός χρησιμοποιείται στις ουρολοιμώξεις της κοινότητας σαν μια από τις πρώτες επιλογές (αν και το E. coli παρουσιάζει αντοχή 25%) τόσο θεραπευτικά όσο και για την προφύλαξη υποτροπών Η πυριμεθαμίνη αποτελεί επίσης αναστολέα της σύνθεσης του φυλλικού οξέος ΑΕ Αντιδράσεις υπερευαισθησίας Ακοκκιοκυτταραιμία

31 Αντιβιοτικά - Στόχος δράσης

32 Έλεγχος ευαισθησίας - Αντιβιόγραμμα

33 Αντιβιόγραμμα: Εξέταση μικροοργανισμών, παρουσία αντιβιοτικών, για τον καθορισμό του ασφαλέστερου από αυτά, στη μικρότερη συγκέντρωση που αναστέλλει την ανάπτυξη του μικροβίου. Γιατί πρέπει να διενεργείται η εξέταση ευαισθησίας στα αντιβιοτικά? Για την καθοδήγηση της θεραπείας Ο προσδιορισμός της ευαισθησίας in vitro είναι προαπαιτούμενο για την in vivo πρόβλεψη αποτελεσματικότητας της θεραπείας Για επιδημιολογικούς λόγους Για την προσαρμογή εμπειρικών θεραπειών Για τον έλεγχο του κλινικού φάσματος δράσης αντιβιοτικών Για διατήρηση κεντρικών επιδημιολογικών δεδομένων

34 ΣΩΣΤΟ ΑΝΤΙΒΙΟΓΡΑΜΜΑ

35 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΑΝΤΙΒΙΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ-ΚΛΙΝΙΚΕΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ Ευαίσθητο, Ε (Susceptible, S) Με τις συνήθεις συνιστώμενες δόσεις αναμένεται η θανάτωση του μικροβίου (= επιτυγχάνονται οι στόχοι για τις PK/PD παραμέτρους που αφορούν το συγκεκριμένο φάρμακο και μικρόβιο) Ενδιάμεσα ευαίσθητο (Intermediate, I) Το αντιβιοτικό είναι δραστικό σε υψηλότερες δόσεις (penicillins, cephalosporins) Όταν συγκεντρώνεται σε μεγαλύτερη πυκνότητα στη θέση λοίμωξης Ανθεκτικό, Α (Resistant, R) Ακόμα και με τις υψηλότερες δόσεις δεν θα έχουμε εκρίζωση της λοίμωξης

36 ΕΠΙΤΡΟΠΕΣ ΠΟΥ ΕΚΔΙΔΟΥΝ ΟΔΗΓΙΕΣ Καθορισμός κρίσιμων ορίων (breakpoints) Εκτέλεση, ανάγνωση και ερμηνεία του αντιβιογράμματος Επιλογή αντιβιοτικών ανάλογα με μικροοργανισμό, θέση λοίμωξης Εκτέλεση ποιοτικού έλεγχου Χρησιμοποιούν δεδομένα Mικροβιολογικές μελέτες σε μεγάλο αριθμό βακτηριακών στελεχών P/K P/D αντιβιοτικών Αποτελέσματα κλινικών μελετών CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute) EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) Εθνικές επιτροπές (BSAC, CA-SFM, SRGA κ.ά.)

37 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ (MIC*) Διάχυσης των αντιβιοτικών σε άγαρ Κλιμακωτής διάχυσης των αντιβιοτικών σε άγαρ Αραιώσεων των αντιβιοτικών Σε ζωμό Kirby- Bauer E-test Σε άγαρ Μακρομέθοδος Μικρομέθοδος Πλάκες ή κάρτες μικροτιτλοποίησης (ημιαυτόματα ή αυτόματα συστήματα) *MIC: Minimum Inhibitory Concentration

38 ΠΟΙΑ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ? ΠΟΙΟΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ Έλεγχος λοιμώξεων σε υγιείς ασθενείς (ανοσοεπαρκεις) Λοιμώξεις κοινότητας (μη επιπλεγμενες λοιμώξεις ουροποιητικού) ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ Στη θεραπεία σοβαρών λοιμώξεων (μηνιγγίτιδα, ενδοκαρδίτιδα οστεομυελίτιδα) Σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς Λοιμώξεις σε ευαίσθητους πληθυσμούς (ανοσοκαταστολή, μεταμόσχευση) Όσα χαρακτηρίζονται ως «μη ευαίσθητα»

39 ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΧΥΣΗΣ ΔΙΣΚΩΝ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΑΡ (KIRBY-BAUER ΜΕΘΟΔΟΣ) Παρασκευή μικροβιακού εναιωρήματος θολερότητας ίση με 0,5 McFarland Ενοφθαλμισμός στο θρεπτικό υλικό Τοποθέτηση των δισκίων αντιβιοτικών Επώαση Ανάγνωση των αποτελεσμάτων Μέτρηση των ζωνών αναστολής H διάμετρος καθορίζει την ευαισθησία

40 ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ Προσδιορισμός Ελάχιστης Ανασταλτικής Πυκνότητας (ΕΑΠ) (Minimum inhibitory concentration, MIC)

41 Πρότυπες μέθοδοι Ελάχιστη Ανασταλτική Πυκνότητα (ΕΑΠ) Minimum Inhibitory Concentration (MIC) Μέθοδοι υπολογισμού με αραιώσεις 1. του αντιβιοτικού σε ζωμό Μακρομέθοδος Μικρομέθοδος και εμπορικά διαθέσιμες 2. του αντιβιοτικού σε άγαρ Μέθοδοι υπολογισμού με διάχυση Ταινίες διαβαθμισμένης συγκέντρωσης Διάφοροι κατασκευαστές: Εtest, Liofilchem, Oxoid

42 Πρότυπες μέθοδοι Ελάχιστη Ανασταλτική Πυκνότητα (ΕΑΠ) Minimum Inhibitory Concentration (MIC) Μέθοδοι υπολογισμού με αραιώσεις 1. του αντιβιοτικού σε ζωμό Μακρομέθοδος Μικρομέθοδος και εμπορικά διαθέσιμες 2. του αντιβιοτικού σε άγαρ Μέθοδοι υπολογισμού με διάχυση Ταινίες διαβαθμισμένης συγκέντρωσης Διάφοροι κατασκευαστές: Εtest, Liofilchem, Oxoid

43 ΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Πλεονεκτήματα Δυνατότητα ταυτόχρονης ταυτοποίησης και ΜIC σε ένα panel Ελαχιστοποιούν την ανάγκη για off line tests Αποτελέσματα σε ώρες Εύκολος και γρήγορος εμβολιασμός Διαθέτουν ένα εξαιρετικά ανεπτυγμένο software για τη διαχείριση και την αποθήκευση των πληροφοριών Ωστόσο Μόνο για προτυποποιημένα βακτήρια Όχι για βραδέως αναπτυσσόμενα βακτήρια Κανόνες- εξαιρέσεις Δεν ανιχνεύουν ετεροαντοχή Περιορισμένο εύρος MIC

44 MOLECULAR DIAGNOSTICS ΕΛΕΓΧΟΣ ΕΥΑΙΣΘΗΣΙΑΣ ΣΤΑ ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΑ MOLECULAR METHODS Microarray Loop-mediated isothermal amplification Real-time multiplex PCR MALDI-TOF MS Τεχνικές αλληλούχισης νέας γενιάς (Next Generation Sequencing (NGS) technologies)