Αντιβιοτικά. Ίρις Σπηλιοπούλου Εργαστήριο Μικροβιολογίας Ιατρική Σχολή Πανεπιστήμιο Πατρών

Αντιβιοτικά Ίρις Σπηλιοπούλου Εργαστήριο Μικροβιολογίας Ιατρική Σχολή Πανεπιστήμιο Πατρών

Τι είναι αντιβιοτικό;;; Αντιβιοτικά είναι μια ετερογενής τάξη μορίων που υπεισέρχονται στην ανάπτυξη των βακτηρίων Πολλά αντιβιοτικά βρίσκονται στη φύση και συντίθενται από βακτήρια, μύκητες, ή ευκαρυωτικούς οργανισμούς Γίνεται τροποποίηση των φυσικών αντιβιοτικών: αντιμικροβιακά Μερικά είναι πλήρως συνθετικά παράγωγα

Αντι-μικροβιακά (anti-microbial agents) φυσικά αντιβιοτικά (πενικιλλίνη κλπ) Bacillus spp, Penicillium spp, Streptomyces spp. ημι-συνθετικά (χημική τροποποίηση των φυσικών) συνθετικά παράγωγα (κινολόνες)

Ιστορία! Δεκαετία 50: «χρυσή» εποχή 1910: σαλβαρσάνη, Paul Ehrlich, Treponema pallidum. 1935: προντοζίλη-μετατροπή in vivo της π- αμινοβενζολο-σουλφοναμίδης, ευρέως φάσματος, Gerhard Domagk 1929: ανακάλυψη της πενικιλλίνης, Alexander Fleming

Τέλος των λοιμώξεων?? διαταραχή της μικροβιακής χλωρίδας ανάπτυξη μηχανισμών αντοχής εκ μέρους των μικροοργανισμών εξελικτική πορεία των μηχανισμών αντοχής

ευρεία χρήση των αντιβιοτικών ανθεκτικά στελέχη πίεση επιλογής των αντιμικροβιακών φαρμάκων μειωμένα μέτρα πρόληψης των λοιμώξεων διασπορά και επικράτηση πολυανθεκτικών ενδονοσοκομειακών κλώνων

Alexander Fleming 1929 Βραβείο Nobel 1945

Ιστορία! Selman Waksman: Οι Στρεπτομύκητες του εδάφους συνθέτουν αντιβιοτικά Ανακάλυψη του αντιβιοτικού Streptomycin (1943) NOBEL: 1952

Streptomyces συνθέτουν αντιβιοτικά, όπως: aminoglycosides, tetracycline, chloramphenicol, και erythromycin.

1942: εισαγωγή της πενικιλλίνης στην κλινική πράξη Ανθεκτικά στελέχη από το 1941! 1946: παραγωγή της πενικιλλίνης 1960: εισαγωγή των πενικιλλινασοάντοχων πενικιλλινών στην κλινική θεραπευτική (οξακιλλίνη κλπ) 1961: ανάδυση και διασπορά ανά τον κόσμο των MRSA

Αντοχή-κατανάλωση??? Χρήση της αβοπαρσίνης στην κτηνοτροφία Βανκομυκίνη-ανθεκτικοί εντερόκοκκοι Χρήση της βιρτζινιαμυκίνης εντερόκοκκοι με αντοχή σε στρεπτογραμίνες

Ιδιότητες των αντιβιοτικών στόχος δράσης εκλεκτική τοξικότητα τρόπος δράσης αντι-μικροβιακό φάσμα

εκλεκτική τοξικότητα αντιβιοτικά έναντι κυτταρικού τοιχώματος (σαφή εκλεκτική τοξικότητα) τα κύτταρα του μεγαλοοργανισμού στερούνται κυτταρικού τοιχώματος

τρόπος δράσης μικροβιοκτόνα (θάνατος μικροοργανισμού) (γλυκοπεπτίδια, β-λακταμικά, αμινογλυκοσίδες..) μικροβιοστατικά (αναστολή ανάπτυξης) (μακρολίδες, λινκοσαμίδες, τετρακυκλίνη, λινεζολίδη )

Πολλαπλασιασμός των μικροβίων Πολλαπλασιασμός-διπλασιασμός του DNA (RNA πολυμεράση, DNA I και IIΙ πολυμερασών) DNA-RNA Διαίρεση μικροβίου, δημιουργία διαχωριστικού διαφράγματος, διχοτόμηση ΚΥΤΤΑΡΙΚΟ ΤΟΙΧΩΜΑ Έντονος μεταβολισμός, αύξηση σε όγκο, έναρξη του νέου πολλαπλασιασμού ΠΡΩΤΕΪΝΟΣΥΝΘΕΣΗ

Φάσμα δράσης ευρέως φάσματος (Gram+, Gram-, μυκοπλάσματα, χλαμύδια κλπ) στενό αντιμικροβιακό φάσμα (περιορισμένο είδος, γλυκοπεπτίδια μόνο σε Gram+ κόκκους) φάσμα δράσης σχετίζεται με τη δομήοργάνωση του μικροβιακού κυττάρου

Gram-χρώση: διαφορές κυτταρικού τοιχώματος

Ταξινόμηση μικροβίων Gram (+) κόκκοι σταφυλόκοκκοι, στρεπτόκοκκοι, εντερόκοκκοι, πνευμονιόκοκκοι Gram (+) βακτηρίδια κορυνοβακτηρίδια, λιστέρια, ερυσιπελατόθριξ, βάκιλλοι Μυκοβακτηρίδια Αναερόβια βακτήρια Gram (-) κόκκοι μηνιγγιτιδόκοκκος, γονόκοκκος Gram (-) βακτηρίδια 1. Εντεροβακτηριοειδή (E. coli, Klebsiella, Salmonella, Proteus, Enterobacter, Citrobacter, Shigella) 2. Μη ζυμούντα τη γλυκόζη (Pseudomonas, Acinetobacter) Gram (-) απαιτητικά βακτηρίδια: αιμόφιλοι, βρουκέλλα, λεγιονέλλα, καμπυλοβακτηρίδιο, μπορντετέλλα κλπ

Στόχοι δράσης των αντιβιοτικών Αναστολή σύνθεσης κυτταρικού τοιχώματος Αλλαγή διαπερατότητας κυτταροπλασματικής μεμβράνης Αναστολή πρωτεϊνοσύνθεσης Αναστολή σύνθεσης νουκλεϊνικών οξέων Αναστολή λειτουργίας μεταβολικών οδών

ΜΙΑ ΠΟΛΥ «ΑΠΛΗ» ΘΕΡΑΠΕΥΤΙΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΑΝΤΙΒΙΟΤΙΚΟ ΛΟΙΜΩΞΗ ΠΑΘΟΓΟΝΑ ΒΑΚΤΗΡΙΑ ΤΟ «ΕΞΥΠΝΟ» ΜΙΚΡΟΒΙΟ ΠΟΥ ΑΝΤΙΔΡΑ Pechère JC. Le Microbe Intelligent 2007

KYΡΙΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΑΝΤΟΧΗΣ (Navon-Vanezia S. Curr Opin Infect Dis 2005, 18: 306) Ενεργός εκροή Ενζυμική αδρανοποίηση Aντιβιοτικό Αλλαγές στο σημείο δράσης

Χημικοί και βιολογικοί παράγοντες, ακτινοβολία μεταλλάξεις

Ρόλος του μικροβιολογικού εργαστηρίου ταυτοποίηση του υπεύθυνου μικροοργανισμού (Gram-χρώση, ταυτοποίηση γένουςείδους, γνώση ενδογενούς αντοχής, επιδημιολογία της λοίμωξης και των αντοχών)

Προσδιορισμός ευαισθησίας In vitro: Minimum Inhibitory Concentration (MIC), Minimum bactericidal Concentration (MBC). Μέθοδος των δίσκων και διάχυσης σε άγαρ Αυτόματα συστήματα-μικρομέθοδοι In vivo: κλινικό αποτέλεσμα;;; Επίπεδα-διείσδυση στους ιστούς Ευαίσθητα-ανθεκτικά μέσης ευαισθησίας/αντοχής (;;) CLSI: Clinical and Laboratory Standards Institute EUCAST: European Committee of Antimicrobial Susceptibility Testing

Αντιμικροβιακά αμινογλυκοσίδες (στρεπτομυκίνη, γενταμυκίνη κλπ) β-λακταμικά (πενικιλλίνες, κεφαλοσπορίνες, αναστολείς, πενέμες, μονοβακτάμες) γλυκοπεπτίδια (βανκομυκίνη, τεϊκοπλανίνη) κινολόνες (ναλιδιξικό, σιπροφλοξασίνη, οφλοξασίνη κλπ) μακρολίδες (ερυθρομυκίνη) νταπτομυκίνη οξαζολιδινόνες (λινεζολίδη) σουλφοναμίδες στρεπτογραμίνες Α και Β (νταλφοπριστίνη-κινοπριστίνη) τετρακυκλίνες tigecycline ριφαμπικίνη φουσιδικό οξύ χλωραμφαινικόλη αντι-μυκητιασικά (αμφοτερικίνη κλπ) αντι-φυματικά (αιθαμβουτόλη, ισονιαζίδη κλπ) Aντιπαρασιτικά Αντιιικά φάρμακα

Quinolones Linezolid Quinupristin/dalfopristin Daptomycin

αντιμικροβιακά έναντι κυτταρικού τοιχώματος β-λακταμικά αντιβιοτικά γλυκοπεπτίδια βακιτρακίνη Στόχος: εμποδίζουν τη χιαστί σύνδεση των αλύσεων του κυτταρικού τοιχώματος αποτέλεσμα: λύση του κυτταρικού τοιχώματος

β-λακταμικά αντιβιοτικά

Σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος πολυμερισμός NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG L-ala L-ala L-ala L-ala L-ala D-glu D-glu D-glu D-glu D-glu L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala

NAMA L-ala D-glu L-lys D-ala D-ala NAG 5 gly D-ala D-ala L-lys Τρανσπεπτιδάσες NAMA L-ala D-glu L-lys D-ala D-ala NAG 5 gly D-ala D-ala L-lys NAMA L-ala D-glu L-lys D-ala D-ala NAG 5 gly D-ala D-ala L-lys Οι β- λακτάμες μοιάζουν με το διμερές: D-ala-D-ala, συνδέονται με το ένζυμο, και αναστέλλουν τη γεφύρωση D-glu D-glu D-glu L-ala L-ala L-ala NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA

Μηχανισμός δράσης β-λακταμικός δακτύλιος: ανάλογη δομή του υποστρώματος των PBPs αναστολή στη βιοσύνθεση του μουκοπεπτιδίου, (αδυναμία γεφύρωσης των πεπτιδικών αλυσίδων του Ν-ακετυλομουραμικού οξέος) Aπαραίτητη προϋπόθεση: ένωση με PBPs της κυτταροπλασματικής μεμβράνης

Πενικιλλίνες Α. Φυσικές πενικιλλίνες (πενικιλλίνη G,πενικιλλίνη V) Β. Ημι-συνθετικές πενικιλλίνες Πενικιλλινασοάντοχες ή αντισταφυλοκοκκικές Πενικιλλίνες έναντι Gram-αρνητικών βακτηριδίων Ευρέως φάσματος πενικιλλίνες

I. PENICILLIN A. Natural: Pen G Pen V Semisynthetic Aminopenicillins Ampicillin Amoxicillin Bacampicillin Semi-synthetic (continuation) Extended - Spectrum Carboxypenicillins Cabenicillin Ticarcillin Penicillinase - resistant Cloxacillin Nafcillin Methicillin Ureidopenicillins Azlocillin Mezlocillin Piperacillin

Αντιμικροβιακό φάσμα φυσικών πενικιλλινών S. pneumoniae, S. pyogenes, στρεπτόκοκκοι viridans, S. aureus, N. gonorrhoeae, N. meningitidis, Corynebacterium diphtheriae, Listeria monocytogenes,bacillus anthracis, Bacteroides melaninogenicus, Peptostreptococcus spp, Clostridium spp, Actinomyces israelli, Fusobacterium spp, Treponema pallidum, Leptospira spp, Pasteurella multocida Ανθεκτικά στις φυσικές πενικιλλίνες είναι : εντεροβακτηριοειδή*, νοκάρδια, δονάκιο της χολέρας, B. fragilis * Αδυναμία πενικιλίνης G να περάσει την εξωτερική μεμβράνη του E. coli

Αντισταφυλοκοκκικές πενικιλλίνες Μεθικιλλίνη Οξακιλλίνη Κλοξακιλλίνη Δικλοξακιλλίνη Ναφκιλλίνη

Αντιμικροβιακό φάσμα Σταφυλόκοκκοι πενικιλλινάση (+) λιγότερο δραστικές σε πνευμονιοκόκκους, β- αιμολυτικούς στρεπτοκόκκους, σταφυλοκόκκους πενικιλλινάση (-) Αδρανείς στα Gram (-) βακτηρίδια

Πενικιλλίνες έναντι Gram-αρνητικών βακτηριδίων Μεκιλλινάμη PBP-2 των εντεροβακτηριοειδών Αδυναμία σύνδεσης με τις PBPs Gramθετικών

Αντιψευδομοναδικές πενικιλλίνες Καρβενικιλλίνη Τικαρσιλλίνη Πιπερασιλλίνη Αζλοσιλλίνη Μεζλοσιλλίνη

CARBAPENEMS Imipenem Meropenem Ertapenem Ευρύτερο φάσμα δράσης Meropenem MONOBACTAM Aztreonam Αναστολείς β-λακταμασών Clavulanic acid, Tazobactam, Sulbactam

CEPHALOSPORIN R1 στη θέση 7 του β-λακταμικού δακτυλίου: αντιμικροβιακή δράση R2 στη θέση 3 του δακτυλίου της διυδρο-θειαζίνης: φαρμακοκινητική/ μεταβολισμό O H H H S H R1 C N C C C B A H C N C O C CH 2 R2 COOH

Ταξινόμηση κεφαλοσπορινών Ανάλογα με το εύρος δράσης Πρώτης γενεάς cephalosporins Cephalexin, Cephalothin, Cephradine, Cefazolin Δεύτερης γενεάς cephalosporins Cefuroxime, Cefaclor, Cefamandole, Cefoxitin Τρίτης γενεάς cephalosporins Cefotaxime, Cefixime, Ceftriaxone, Ceftazidime Τέταρτης γενεάς cephalosporins Cefepime, Cefpirome, Cefaclidine

Αντιμικροβιακό φάσμα 1 ης γενιάς Gram (+) κόκκοι (πλήν εντεροκόκκων, MRSA) μερικά εντεροβακτηριοειδή (E. coli, Proteus mirabilis, Salmonella, Shigella, Klebsiella spp) αναερόβια πλην Bacteroides fragilis μέτρια δραστικότητα σε Haemophilus influenzae, N. gonorrhoeae Ανθεκτικά: Enterobacter spp, Serratia spp, Providencia spp, Citrobacter freundii, Proteus vulgaris, Yersinia, Listeria, εντερόκοκκοι, Bacteroides fragilis, μεθικιλλίνη-ανθεκτικοί σταφυλόκοκκοι

Αντιμικροβιακό φάσμα 2 ης γενιάς ίδιο φάσμα έναντι Gram(+) κόκκων ευρύτερο φάσμα σε εντεροβακτηριοειδή Haemophilus influenzae, N. gonorrhoeae FOX δραστική σε Bacteroides fragilis Ανθεκτικά: Serratia spp, Listeria monocytogenes, εντερόκοκκοι, μεθικιλλίνη-ανθεκτικοί σταφυλόκοκκοι

Κεφαλοσπορίνες πρώτης και δεύτερης γενιάς Δεν διέρχονται τον αιματο-εγκεφαλικό φραγμό πλην της κεφουροξίμης Ο έλεγχος ευαισθησίας των βακτηρίων πρέπει να περιλαμβάνει όλες τις κεφαλοσπορίνες δεύτερης γενιάς

Αντιμικροβιακό φάσμα 3 ης γενιάς Gram(+) βακτήρια πνευμονιόκοκκοι ανθεκτικοί σε πενικιλλίνη σταφυλόκοκκοι πλην MRSA Gram(-) βακτήρια Εντεροβακτηριοειδή, P. aeruginosa, Acinetobacter Αναερόβια (B. fragilis)

Κεφαλοσπορίνες 4ης γενιάς Κεφεπίμη σταθερή σε υδρόλυση από πλασμιδιακά κωδικοποιούμενες β-λακταμάσες (ΤΕΜ-1, ΤΕΜ-2, SHV-1) ευρύτερο φάσμα σε εντεροβακτηριοειδή παρόμοια δραστικότητα με κεφοταξίμη σε Η. influenzae κεφταζιδίμη σε P. aeruginosa

Ανθεκτικά σε κεφαλοσπορίνες βακτήρια εντερόκοκκοι, μεθικιλλίνη-ανθεκτικοί σταφυλόκοκκοι, Πενικιλλίνη-ανθεκτικοί πνευμονιόκοκκοι Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni, Legionella pneumophila Acinetobacter species Stenotrophomonas maltophilia Mycoplasma Chlamydia

Καρβαπενέμες Ιμιπενέμη (theinamycin, Streptomyces cattleya) Μεροπενέμη Ερταπενέμη Αντοχή σε υδρόλυση από β-λακταμάσες

Μονοβακτάμες Αζτρεονάμη Chromobacterium violaceum

Αντιμικροβιακό φάσμα όχι Gram (+) βακτήρια όχι αναερόβια Εντεροβακτηριοειδή P. aeruginosa

Μηχανισμοί αντοχής Ελαττωμένη κυτταρική διαπερατότητα (αλλαγή πορινών, παρουσία αντλίας) Παραγωγή υδρολυτικών ενζύμων (ποικιλία) Τροποποίηση του στόχου δράσης μέσω αλλαγών των PBPs

Beta lactamase

Β-λακταμάσες πεπτιδογλυκάνη Gram-θετικό βακτήριο PBPs Β-λακταμάσες LPS πορίνες Gram-αρνητικό βακτήριο PBPs

Δράση β-λακταμασών S N O COOH Active penicillin H 2 O O Inactive penicilloate S HN OH COOH

β-λακταμάσες: Περισσότερα από 400 ένζυμα A B C D Staph πενικιλλινάσες. TEM & SHV. χρωμοσωμικές β-λακταμάσες σε: Proteus, Klebsiella & Bacteroides Μεταλλο-β-λακταμάσες χρωμοσωμικές AmpC β-λακταμάσες στα περισσότερα εντεροβακτηριοειδή OXA-β-λακταμάσες πλασμιδιακές

Ένζυμα αδρανοποιητικά των αντιβιοτικών αντιβιοτικό ένζυμο Θέση σύνδεσης στόχος Κυττ. τοίχωμα

Τα ένζυμα συνδέονται στο μόριο του αντιβιοτικού αντιβιοτικό Σύνδεση ενζύμου ένζυμο Θέση σύνδεσης στόχος Κυττ. τοίχωμα

Τα ένζυμα καταστρέφουν ή τροποποιούν τα αντιβιοτικά Κατεστραμμένο αντιβιοτικό Τροποποιημένο αντιβιοτικό αντιβιοτικό ένζυμο στόχος Κυττ. τοίχωμα

Αναστολείς των β-λακταμασών Κλαβουλανικό οξύ (Streptomyces clavuligerus) Σουλβακτάμη (σουλφόνη του πενικιλλανικού οξέος) Ταζομπακτάμη (σουλφόνη του πενικιλλανικού οξέος)

Δομή αναστολέων β- λακταμασών

Μηχανισμός δράσης μη αναστρέψιμη ανταγωνιστική αναστολή των β-λακταμασών με αποτέλεσμα την αδρανοποίηση των β- λακταμασών

Δράση πενικιλλινάσες και άλλες περιορισμένου φάσματος β-λακταμάσες εκτεταμένου φάσματος β-λακταμάσες όχι σε κεφαλοσπορινάσες (Amp C) Amoxicillin/clavulanic acid: βακτήρια που παράγουν πενικιλλινάση (S. aureus, H. influenzae, N. gonorrhoeae κλπ) Σουλβακτάμη (Acinetobacter baumannii)

CEPHALOSPORINS Spectrum of Activity Class g (+) g (-) Beta Lactatamase Stability First Gen +++ +/- Easily hydrolyzed Second Gen ++ + + Third Gen +/- ++ ++ Fourth Gen +++ +++ +++

Νοσοκομειακές λοιμώξεις: Klebsiella pneumoniae: προσδιορισμός εκτεταμένου φάσματος β-λακταμασών (extended-spectrum beta-lactamases, ESBLs) Pseudomonas aeruginosa: προσδιορισμός μεταλλο- β-λακταμασών (metallo-beta-lactamases, ΜBLs)

Μεταφερόμενες με πλασμίδια Metallo-Beta-Lactamases (MBL) Υδρολύουν όλα τα β-λακταμικά εκτός aztreonam Αναστέλλονται από EDTA (συνδέει Zn 2+) Pseudomonas aeruginosa ή Enterobacteriaceae

Μηχανισμοί αντοχής Ελαττωμένη κυτταρική διαπερατότητα (αλλαγή πορινών, παρουσία αντλίας) Παραγωγή υδρολυτικών ενζύμων (ποικιλία) Τροποποίηση του στόχου δράσης μέσω αλλαγών των PBPs

Ημισυνθετικές πενικιλλίνες ανθεκτικές στις β-λακταμάσες Methicillin Oxacillin Cloxacillin Dicloxacillin

Αντοχή στη methicillin

Δομή της κασέτας SCCmec

Μοριακή ανίχνευση των MRSA γονίδια meca και mecc Μέθοδοι αναφοράς PCR Υβριδισμός Σε αμφίβολα αποτελέσματα Εργαστήριο Αναφοράς Real-time PCR

Αναστολείς σύνθεσης κυτταρικού τοιχώματος Πολυπεπτιδικά αντιβιοτικά Γλυκοπεπτίδια Vancomycin, teicoplanin Bacitracin Τοπική χρήση Έναντι Gram-θετικών

ΔΟΜΗ ΠΕΠΤΙΔΟΓΛΥΚΑΝΗΣ

Γλυκοπεπτίδια βανκομυκίνη Streptomyces orientalis Nocardia orientalis τεϊκοπλανίνη Actinoplanes teichomyceticus

* * * * * R D-ala H N C O C O Vancomycin CH 3

Μηχανισμός δράσης Αδυναμία σύνθεσης κυτταρικού τοιχώματος μέσω αναστολής της χιαστί σύνδεσης των αλύσεων της πεπτιδογλυκάνης Βακτηριοκτόνο Βακτηριοστατικό σε εντεροκόκκους

Σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος πολυμερισμός NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG L-ala L-ala L-ala L-ala L-ala D-glu D-glu D-glu D-glu D-glu L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly L-lys 5 gly D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala

Τρανσπεπτιδάσες NAMA NAG NAMA NAG NAMA NAG L-ala L-ala L-ala D-glu D-glu D-glu L-lys 5 gly D-ala L-lys 5 gly D-ala L-lys 5 gly D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala D-ala L-lys D-ala L-lys D-ala L-lys D-glu D-glu D-glu L-ala L-ala L-ala NAG NAMA NAG NAMA NAG NAMA

ΔΡΑΣΗ ΒΑΝΚΟΜΥΚΙΝΗΣ

Αντιμικροβιακό φάσμα σταφυλόκοκκοι (μεθικιλλίνη-ανθεκτικοί) εντερόκοκκοι στρεπτόκοκκοι Gram-θετικά βακτηρίδια (Listeria, κορυνοβακτηρίδιο της διφθερίτιδας, γαλακτοβάκιλλοι κλπ) κλωστηρίδια (Clostridium difficile)

Φυσική αντοχή Gram-αρνητικά βακτήρια πλην N. gonorrhoeae

Χρόνος εμφάνισης αντοχής σε Vancomycin και Linezolid Vancomycin Linezolid Πρώτη κλινική εφαρμογή 1956 1997 USFDA έγκριση 1958 2000 Πρώτοι ανθεκτικοί enterococci 1988 1998 Πρώτα VISA/GISA 1996 NA Πρώτος ανθεκτικός S. aureus 2002 2001 Moellering January 2003

Εντερόκοκκοι και γλυκοπεπτίδια αναδύθηκαν το 1988 VRE Στην Ευρώπη συσχέτιση με χρήση αβοπαρσίνης στην κτηνοτροφία Στις ΗΠΑ συσχέτιση με χρήση του φαρμάκου για θεραπεία λοιμώξεων από MRSA

ΕΠΙΚΤΗΤΗ ΑΝΤΟΧΗ ΤΩΝ ΕΝΤΕΡΟΚΟΚΚΩΝ Επίκτητη αντοχή σε β-λακταμικά. Επίκτητη αντοχή σε γλυκοπεπτίδια. Επίκτητη αντοχή σε αμινογλυκοσίδες (συνδυασμός με β-λακταμικά και γλυκοπεπτίδια). Επίκτητη αντοχή σε λινεζολίδη.

Μηχανισμός ανάπτυξης αντοχής O H CH 3 O R N H O O H CH 3 C-Terminus of D-Ala-D-Lactate peptide O R O N H H CH 3 H N O O O H CH 3 C-Terminus of D-Ala-D-Ala peptide

Αντοχή στα γλυκοπεπτίδια G M G M G M G M L-ala D-gln G M G M G M G M L-ala D-gln GSE X-NH 2 D-ala GRE X-NH 2 D-ala D-ala D-lactate ή D-serine γλυκοπεπτίδιο vana, vanb, vand D-Ala D-Lac vanc, vane, vang D-Ala---D-Ser

Φαινότυποι αντοχής στα γλυκοπεπτίδια χαρακτηριστικά φαινότυπος VanA VanB VanC VanD VanE Vancomycin MIC 64->1000 4-1024 2-32 128 16 (4 mg/l) Teicoplanin MIC (2 mg/l) 16-512 0,5 0,5 4 0,5 Enterococcu spp. faecium, faecium, gallinarum, faecium faecalis faecalis faecalis casseliflavus, flavescens Αντοχή επίκτητη επίκτητη εγγενής επίκτητη επίκτητη Μεταφορά ναι ναι όχι όχι όχι

Van-A φαινότυπος Enterococcus spp αντοχή στα γλυκοπεπτίδια Vancomycin R, Teicoplanin R Van-B φαινότυπος Vancomycin R, Teicoplanin S Van-D φαινότυπος Vancomycin R, Teicoplanin s Van-C & Van-E φαινότυπος Vancomycin LR/S, Teicoplanin S

E. casseliflavus E. gallinarum, Ε. flavescens Ενδογενής αντοχή σε γλυκοπεπτίδια Παρουσία του VanC γονιδίου (species-specific gene) (χρωμόσωμα) Αντοχή σε γλυκοπεπτίδια Απαραίτητη προϋπόθεση η σωστή ταυτοποίηση σε επίπεδο είδους

Μεταφορά γενετικού υλικού στα βακτήρια Levy and Miller, (1989). Gene transfer in the environment. Science. 247: 350-351

S. orientalis Unknown source Vancomycin resistance Vancomycin Resistant Enterococcus

Μεταφορά του vana από VRE σε S. aureus Dan Ferber. 2003. Science 302:1488.

Αντοχή στα αντιβιοτικά του S. aureus S. aureus Penicillin 1941 Penicillin-resistant S. aureus Methicillin 1961 Methicillin-resistant S. aureus MRSA 1997 Vancomycin 1988 Vancomycinresistant S. aureus 2002 Vancomycin intermediateresistant S. aureus VISA/GISA Vancomycin-resistant enterococci VRE

Μειωμένη ευαισθησία στα γλυκοπεπτίδια

Σταφυλόκοκκοι γλυκοπεπτίδια Ετερογένεια MIC Πληθυσμιακός έλεγχος αλλά Καμία βοήθεια από τις μοριακές τεχνικές: όχι γονίδιο van στην ετεροαντοχή αλλά πάχυνση του τοιχώματος

Μελέτη της αντοχής στα γλυκοπεπτίδια σε 1337 στελέχη σταφυλοκόκκων (Πάτρα, Λάρισα, Αθήνα). 50 45 40 Van-αρνητικά 35 30 25 20 15 10 5 0 13,3 6,5 6,4 3,7 2,8 0 2001 2002 2003 Μέση ευαισθησία (52) Αντοχή (38) Maniati M, et al. Int J Antimicrob Agents. 2005; 25:346-348.

Όρια MICs στα γλυκοπεπτίδια CLSI 2014 (mg/l) EUCAST 2014 (mg/l) SA CNS ENT SA CNS ENT VANCO 2-16 4-32 4-32 2 4 4 TEICO 8-32 8-32 8-32 2 4 2

ΠΩΣ ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΖΕΤΑΙ ΕΝΑ ΣΤΕΛΕΧΟΣ STAPHYLOCOCCUS AUREUS; λογ 10 (αριθμ. ζώντων βακτηρίων) 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 2 4 6 12 24 Χρόνος επώασης (ώρες)

ΠΩΣ ΕΠΗΡΕΑΖΕΤΑΙ Ο ΠΟΛΛΑΠΛΑΣΙΑΣΜΟΣ ΕΝΟΣ ΣΤΕΛΕΧΟΥΣ STAPHYLOCOCCUS AUREUS; λογ 10 (αριθμ. ζώντων βακτηρίων) 8 7 6 5 4 3 2 1 ΟΞΑΚΙΛΛΙΝΗ 0 2 4 6 12 Χρόνος επώασης (ώρες) λογ 10 (αριθμ. ζώντων βακτηρίων) 8 7 6 5 4 3 2 1 ΒΑΝΚΟΜΥΚΙΝΗ 0 2 4 6 12 24 Χρόνος επώασης (ώρες)

αντιβιοτικά έναντι κυτταρικού τοιχώματος β-λακταμικά αντιβιοτικά γλυκοπεπτίδια βακιτρακίνη Στόχος: εμποδίζουν τη χιαστί σύνδεση των αλύσεων του κυτταρικού τοιχώματος αποτέλεσμα: λύση του κυτταρικού τοιχώματος

Bacitracin: Ιστορία Απομονώθηκε από τον John T. Goorley το 1943 Από το μολυσμένο τραύμα (ανοικτό κάταγμα) με Bacillus subtilis της 7- χρονης ασθενούς Margaret Tracy

Bacitracin

Bacitracin: Μηχανισμός δράσης Σύνθεση κυτταρικού τοιχώματος Αναστολή μεταφοράς προδρόμων ενώσεων δια μέσου της κυτταροπλασματικής μεμβράνης Συνδέεται ειδικά με undecaprenyl pyrophosphate, αναστέλλοντας την υδρόλυση σε undecaprenyl phosphate (αποφωσφορυλίωση) Σημαντικό βήμα για την επαναχρησιμοποίηση του μεταφορέα

Μεταφορά προδρόμων υπομονάδων πεπτιδογλυκάνης Κυττ. μεμβράνη Κυττ. τοίχωμα undecaprenol P P 124

Μεταφορά προδρόμων υπομονάδων πεπτιδογλυκάνης Κυττ. μεμβράνη Κυττ. τοίχωμα undecaprenol P χωρίς BACITRACIN 129

Μεταφορά προδρόμων υπομονάδων πεπτιδογλυκάνης Κυττ. μεμβράνη Κυττ. τοίχωμα undecaprenol P P Με Bacitracin 130

Μηχανισμός δράσης Bacitracin Το EDTA αδρανοποιεί τη Bacitracin Ιόντα όπως ο Zn 2+ είναι απαραίτητα για τη δράση της Bacitracin. Αναστέλλει τη βιοσύνθεση της πεπτιδογλυκάνης.

Bacitracin Είναι νεφροτοξικό φάρμακο Μόνον τοπική εφαρμογή Πτωχή απορρόφηση, αποβάλλεται από το ουροποιητικό

Bacitracin: Αντιμικροβιακό φάσμα Έναντι Gram-θετικών βακτηρίων (S. aureus, Streptococcus spp.) Θεραπεία Δ.Σ. ιδιαίτερα από Clostridium difficle Χορηγείται προεγχειρητικά per os Ανθεκτικά τα περισσότερα Gram-αρνητικά Δεν υπάρχει διασταυρούμενη αντοχή

Gram-θετικοί κόκκοι Bacitracin (0.04U) Micrococcus Streptococcus group A Staphylococcus

Αναστολείς λειτουργίας κυτταροπλασματικής μεμβράνης πολυμιξίνες, νταπτομυκίνη Μεταβάλλουν τη διαπερατότητα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης (εργοστερόλη) Δρουν και στις μεμβράνες των ευκαρυωτικών κυττάρων, και στα ερυθρά αιμοσφαίρια (τοξικά)

Lipopeptides Νέα ομάδα αντιβιοτικών Δραστικά έναντι Gram-θετικών βακτηρίων Διαφορετικός μηχανισμός δράσης Βακτηριοκτόνο Σπάνια εμφανίζεται αντοχή

Daptomycin Daptomycin, το πρώτο αντιβιοτικό της ομάδας που πήρε έγκριση από το FDA τον Σεπτέμβριο 2003 (ΗΠΑ) Χορηγείται IV Δραστικό έναντι Gram θετικών βακτηρίων Λοιμώξεις: μαλακών μορίων δέρματος βακτηριαιμία με ή χωρίς ενδοκαρδίτιδα Όχι σε λοιμώξεις κατώτερου αναπνευστικού!!

Daptomycin Προϊόν ζύμωσης του Streptomyces roseosporus Κυκλικό λιποπεπτίδιο peptolide : υδρόφιλο πυρήνα 13ών αμινοξέων λιπόφιλη πλευρική αλυσίδα (decanoic acid ) L-Asp L-Orn D-Ala Gly CO NH L-Asp L-Thr L-Asp L-Asn L-Trp Gly D-Ser 3-Me-Glu L-Kyn OC O

Μοναδικός μηχανισμός δράσης

Μηχανισμός δράσης Δρα στην κυτταροπλασματική μεμβράνη Ca2+-εξαρτώμενη Step 1 Step 2 Daptomycin Step 3 K + K + K + K + + Ca 2+ + Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ca 2+ Ολιγομερισμός και δέσμευση στην κυτταροπλασματική μεμβράνη

Μηχανισμός δράσης Έξοδος Κ+ από το κύτταρο: Απώλεια ηλεκτρικού δυναμικού Αναστολή συνθετικών οδών: Πεπτιδογλυκάνης και λιποτειχοϊκών οξέων (?) Μακρομόρια (DNA, RNA, πρωτεΐνες)

Μηχανισμός δράσης Μειωμένη αντιφλεγμονώδης απάντηση των μακροφάγων Η δράση της daptomycin δεν οδηγεί σε λύση του κυττάρου Λιγότερα προφλεγμονώδη προϊόντα από τα βακτήρια Ελάχιστες βακτηριακές τοξίνες στην κυκλοφορία

Αντιμικροβιακό φάσμα Δραστική έναντι Gram-θετικών κόκκων S. aureus Πηκτάση-αρνητικοί σταφυλόκοκκοι (CoNS) Enterococcus spp. β-αιμολυτικοί στρεπτόκοκκοι S. pneumoniae S. viridans Δραστική έναντι MRSA, VISA,VRSA, VRE!! Carpenter & Chambers. Clin Infect Dis 2004; 38: 994 1000 Steenbergen et al. J Antimicrob Agents 2005; 55: 283 288 Vila & Marco. Enferm Infecc Microbiol Clin (Mongr) 2006; 5: 27 33

Αντιμικροβιακό φάσμα Δραστική έναντι Gram-θετικών βακτηριδίων Corynebacterium spp., Listeria monocytogenes Clostridium difficile Clostridium perfringens Peptostreptococcus spp. Propionebacterium spp. Carpenter & Chambers. Clin Infect Dis 2004; 38: 994 1000 Steenbergen et al. J Antimicrob Agents 2005; 55: 283 288 Vila & Marco. Enferm Infecc Microbiol Clin (Mongr) 2006; 5: 27 33

Μηχανισμοί αντοχής Gram- αρνητικά Φυσική αντοχή Gram-θετικά Σπάνια εμφανίζεται στον S. aureus και Enterococcus spp Όχι μεταθετά στοιχεία αντοχής Πιθανή εμπλοκή της vancomycin : ετερο-αντοχή (VISA, hvisa, GISA, hgisa)

Αντοχή: μεταλλάξεις σε οπερόνια ή γονίδια που κωδικοποιούν στοιχεία της κυττ. Μεμβράνης (C-terminal synthase domain; N-terminal flippase domain; and central bifunctional domains)

Πνευμονία και Daptomycin Η Daptomycin αδρανοποιείται από τον επιφανειοδραστικό παράγοντα και δεν έχει θέση στη θεραπεία της πνευμονίας

Πολυκεντρική μελέτη 10 420 Gram- θετικών κόκκων σε Eπτά Νοσοκομεία της Ελλάδας (Ιανουάριος 2005-Αύγουστος 2006) MIC90: Daptomycin Int J Antimicrob Agents, 2008 2500 E.faecalis MSSA 2000 MRSA 1500 MRCNS E.faecium 1000 S.agalactiae S.pyogenes 500 MSCNS S. pneumoniae S.viridans 0 0.12 0.24 0.44 0.5 0.62 0.78 0.89 1.36 1.90 MRSA MSSA MRCNS MSCNS E.faecalis E.faecium S. pneumoniae S.agalactiae S.pyogenes S.viridans

Παρατηρήσεις Η Daptomycin είναι το πρώτο μέλος μιας νέας ομάδας αντιβιοτικών τα οποία δεσμεύονται μη αντιστρεπτά στην κυτταρική μεμβράνη των βακτηρίων Ευρεία δράση έναντι Gram-θετικών βακτηρίων Εμφανίζει υψηλή βακτηριοκτόνο δράση Δραστικότητα έναντι Gram-θετικών βακτηρίων που σχηματίζουν βιομεμβράνη

Παρατηρήσεις Συνέργεια με άλλα αντιβιοτικά Ο έλεγχος της ευαισθησίας γίνεται με την μέθοδο της MIC και απαιτεί προσθήκη ιόντων ασβεστίου Σπάνια εμφανίζεται αντοχή in vitro Ανθεκτικά στελέχη μετά από κλινική χρήση εμφανίζονται σπάνια, και δεν έχουν παρατηρηθεί σε θεραπεία επιπεπλεγμένων λοιμώξεων δέρματος και μαλακών μορίων

Bacteriocins Σε ευρύ φάσμα βακτηρίων E. coli - colicins P. aeruginosa - pyocin B. subtilis - subtilin S. epidermidis - epidermin L. brevis - brevicin Archaeacins Ανευρίσκονται ευρέως στη φύση

Αντιβιοτικά ευρέως φάσματος Ανευρίσκονται σπάνια στη φύση Δραστικά σε πολλούς μικροοργανισμούς Καταστρέφουν τις χλωρίδες Επιλογή ανθεκτικών στελεχών Βακτηριοσίνες περιορισμένου φάσματος Υπάρχουν παντού στη φύση Δραστικές σε συγκεκριμένα μικρόβια Ακεραιότητα της χλωρίδας Χαμηλή συχνότητα αντοχής

Polymyxins: Πολυμυξίνες Απομονώθηκαν από τον Bacillus polymyxa το 1947 σε μίγμα οι πολυμυξίνες A, B, C, D, Ε. Παράλληλα η κολιστίνη απομονώθηκε από τον Bacillus polymyxa var colistinus το 1950 και ταυτοποιήθηκε ως ίδια με την πολυμυξίνη Ε. Είναι διακλαδούμενα κυκλικά δεκαπεπτιδικά αντιβιοτικά και περιέχουν D- και L- αμινοξέα.

Polymyxins: Πολυμυξίνες Ομάδα πεπτιδίων δραστικών έναντι Gramαρνητικών βακτηρίων. Νεφροτοξικά αντιβιοτικά, χρησιμοποιούνται μόνον οι πολυμυξίνες B και E. Είναι βασικά πεπτίδια ΜΒ~ 1400. Περιέχουν το λιπαρό οξύ D-6-methyloctan-1-oic και τα αμινοξέα L-threonine και L- diaminobutyric οξύ.

Polymyxin B

Colistin

Polymyxin B Daptomycin Polymixin B Ανήκουν στα λιποπεπτίδια μοιάζουν με την daptomycin

Colistin (polymyxin E) Σύνδεση με πολυσακχαρίτες της εξωτερικής μεμβράνης των Gram(-) Oι υδρόφοβες ομάδες συνδέονται στα φωσφολιπίδια της κυττ. μεμβράνης. Αλλαγή της διαπερατότητος Bακτηριοκτόνα αντιβιοτικά

Polymyxins: Μηχανισμός δράσης Συνδέονται στην κυτταροπλασματική μεμβράνη (phosphatidylethanolamine) και αυξάνουν τη διαπερατότητα.

Μηχανισμός δράσης

Colistin Φάσμα δράσης: αερόβια gram(-) όπως: Acinetobacter, P. aeruginosa, Stenotrophomonas, Aerobacter, Bordetella, Escherichia, Klebsiella, και Shigella spp Μη δραστική σε: Proteus, Serratia, Brucella, gram-αρνητικά αναερόβια, gramθετικούς κόκκους. Παρενέργειες: νευροτοξικότητα.

Χορήγηση Polymyxin B Τοπικά σε συνδυασμό με bacitracin και neomycin

Ριβόσωμα βακτηρίου

Αναστολείς πρωτεϊνοσύνθεσης Στόχος: το ριβόσωμα των βακτηρίων Προκαρυωτικών 70S (50S/30S) Ευκαρυωτικών 80S (60S/40S) Σε υψηλά επίπεδα συνδέονται και στα ευκαρυωτικά. 50S : - Macrolides, Clindamycin, Chloramphenicol, Streptogramins. 30S : - Aminoglycosides, Tetracyclines

Κεντρικό Δόγμα μεταγραφή μετάφραση DNA RNA πρωτεΐνη βιολογικές ιδιότητες διπλασιασμός

αμινογλυκοσίδες 50S χλωραμφενικόλη τετρακυκλίνες 30S μακρολίδες κλινταμυκίνη streptogramins χλωραμφενικόλη μακρολίδες αμινοξύ κωδικόνιο trna mrna

Αναστολείς πρωτεϊνοσύνθεσης Αντιβιοτικό Δράση Θέση σύνδεσης Aminoglycosides -κτόνο 30S Tetracyclines -στατικό 30S Chloramphenicol - στατικό 50S Erythromycin - στατικό 50S Clindamycin - στατικό 50S Quinupristin/dalfopristin - κτόνο 50S Linezolid - στατικό 50S

Aminoglycosides Streptomycin Neomycin Kanamycin Gentamicin Tobramycin Amikacin Sisomicin Dibekacin Netilmicin Micromonicin Astromicin Isepamicin Arbekacin Έτος ανακάλυψης 1943 1949 1957 1963 1968 1972 1970 1971 1975 1975 1977 1978 1990 Προέλευση Streptomyces griseus Streptomyces fradiae Streptomyces kanamyceticus Micromonospora purpurea Streptomyces tenebrarius Ημισυνθετικό παράγωγο Kanamycin A Micromonospora inyoensis Dideoxy παράγωγο Kanamycin B N-ethyl παράγωγο Sisomicin Micromonospora samamiensis Micromonospora olivasterospora παράγωγο Gentamicin B παράγωγο Kanamycin B

Aminoglycosides Gentamicin Tobramycin Kanamycin Amikacin Netilmicin (Streptomycin) (Neomycin)

Αμινογλυκοσίδες streptomycin, kanamycin, gentamicin, tobramycin, amikacin, netilmicin, neomycin (τοπικά) Συνδέονται μη αναστρέψιμα με το 16S rrna και σταθεροποιούν το σύμπλοκο έναρξης (30S-mRNAtRNA). Καταστέλλουν τη πρωτεϊνοσύνθεση επάγοντας λάθη «ανάγνωσης» του mrna. Συνδεόμενες στο 16 S rrna αυξάνουν τη τάση σύνδεσης της θέσης A προς το trna ανεξάρτητα της ειδικότητας του αντικωδικονείου. Μειώνουν τη σταθερότητα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης.

Έναρξη της πρωτεϊνοσύνθεσης Οι αμινογλυκοσίδες σταθεροποιούν το σύμπλοκο έναρξης. Όσα ριβοσώματα έχουν ξεκινήσει, μπορούν να συνεχίσουν

Δράσεις αμινογλυκοσιδών

Aminoglycosides Αντιμικροβιακό φάσμα: πολλά gramαρνητικά βακτήρια, μερικά gram-θετικά Μη δραστικές σε αναερόβια (απαιτείται Ο 2 για τη πρόσληψη των αντιβιοτικών), ενδοκυττάρια βακτήρια, μύκητες, ιούς. Συχνή η ανάπτυξη αντοχής Συνέργεια: οι αμινογλυκοσίδες εμφανίζουν συνέργεια με τα β-λακταμικά αντιβιοτικά.

Aminoglycosides Streptomycin Gentamicin Tobramycin Netilmicin Amikacin Neomycin Περιορισμένη εφαρμογή: TB Ευρύ φάσμα gram -αρνητικών Όπως η gentamicin, αλλά πιο δραστική σε Pseudomonas Αποτελεσματική σε βακτήρια ανθεκτικά σε gentamicin Χαμηλής αντοχής και τοξικότητας Τοπικά (ΓΕΣ)

Gram-αρνητικά αερόβια βακτήρια Gentamicin Tobramycin Amikacin Netilmicin N. gonorrhoeae 0 0 0 0 N. meningitidis 0 0 0 0 M. catarrhalis + + + + H. influenzae + + + + Aeromonas 0 E. coli + + + + Klebsiella spp. + + + + Enterobacter spp. + + + + Salmonella spp. Shigella spp. + + + + Proteus vulgaris + + + + Acinetobacer spp. 0 + 0 P. aeruginosa + + + + S. maltophilia 0 0 0 0 Brucella spp. + +=συνήθως δραστικό ή >60% ευαισθησία. 0=μη δραστικό ή <30% ευαισθησία.

Gram-θετικά αερόβια βακτήρια Gentamicin Tobramycin Amikacin Netilmicin Streptococcus spp 0 0 0 0 Enterococcus faecalis S S S S Enterococcus faecium S 0 0 0 MSSA S S S S MRSA 0 0 0 0 S. epidermidis C. jeikeium ± 0 ± 0 ± 0 ± 0 L. monocytogenes S S S S ± =συνήθως δραστικό ή 30-60% ευαισθησία. 0=μη δραστικό ή <30% ευαισθησία. S=συνέργεια με β- λακταμικά

Διάφορα Gentamicin Tobramycin Amikacin Netilmicin Chlamydia spp. 0 0 0 0 M. pneumoniae 0 0 0 0 Rickettsia spp. 0 0 0 0 Mycobacterium avium 0 0 + 0 Αναερόβια 0 0 0 0 Mycobacteria: Streptomycin, Kanamycin, Amikacin Παράσιτα: Paromomycin

Aminoglycosides: Μηχανισμοί αντοχής Μειωμένη πρόσληψη ενδοκυττάρια Τροποποίηση των μηχανισμών εισόδου Τροποποίηση του στόχου Μεταλλάξεις στο 16S rrna Ενζυμική τροποποίηση των αντιβιοτικών: Φωσφορυλίωση, αδενυλίωση ή ακετυλίωση Συχνότητα αντοχής: Gentamicin > Tobramycin > Amikacin

AMINOGLYCOSIDES Streptomycin Οι NH 2 και OH ομάδες είναι σημαντικές για το αντιμικροβιακό φάσμα, αλλά και για την ενζυμική τροποποίηση των αντιβιοτικών

Έλεγχος ανθεκτικότητας στην amikacin στα Ελληνικά νοσοκομεία (Δίκτυο WHONET) 100 90 88,8 92,3 80 78,8 70 60 50 48,3 Acinetobacter spp 40 P.aeruginosa 33 30 29,9 20 10 0 MW SW ICU

Έλεγχος ανθεκτικότητας στην tobramycin στα Ελληνικά νοσοκομεία (Δίκτυο WHONET) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 74,8 40,8 40,1 26,6 30 21,1 MW SW ICU Enterobacter spp K. pneumoniae

Έλεγχος ανθεκτικότητας στην gentamicin στα Ελληνικά νοσοκομεία (Δίκτυο WHONET) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 57,9 61,2 52,9 23,3 26,8 0,9 MW SW ICU Enterococcus spp S. aureus (MRSA)

Tetracyclines: Γενικά σχόλια 1940, ευρέως φάσματος χρήση στην κλινική θεραπευτική ΗΠΑ, υπο-θεραπευτικές δόσεις ως αυξητικοί παράγοντες στην κτηνοτροφία επιλογή ανθεκτικών στελεχών

Φυσικές τετρακυκλίνες chlorοtetracycline Streptomyces aureofaciens oxytetracycline Streptomyces rimosus tetracycline Streptomyces aureofaciens Streptomyces rimosus Streptomyces viridofaciens demethylchlortetracycline Streptomyces aureofaciens Ημι-συνθετικές Doxycycline, minocycline, glycylcycline

Χημική δομή τετρακυκλίνη-μινοκυκλίνη-δοξυκυκλίνη

Μηχανισμός δράσης Παθητική μεταφορά www.solvo.com

Tetracyclines Ευρύ φάσμα αερόβια G+ και G-, άτυπα [Rickettsia spp, Treponema spp, Chlamydia spp,] Περιορισμένη ή καμμία δράση σε μύκητες και ιούς Tetracycline Doxycycline* Minocycline Tigecycline www.3dchem.com

Αντιμικροβιακό φάσμα Gram(+) κόκκοι: σταφυλόκοκκος, β- αιμολυτικός στρεπτόκοκκος ομάδας Α, πνευμονιόκοκκος, εντερόκοκκος Gram(-) βακτηρίδια και κόκκοι Αναερόβια: (50% Bacteroides fragilis) Ρικέτσιες, Χλαμύδια, Μυκοπλάσματα Campylobacter spp, Legionella Σπειροχαίτες (Borrelia)

Αντι-παρασιτική δράση Plasmodium falciparum Entamoeba histolytica Giardia lamblia Leishmania major Trichomonas vaginalis Toxoplasma gondii

Φυσική αντοχή Pseudomonas aeruginosa Proteu spp Serratia spp

Μηχανισμοί αντοχής Μηχανισμός αντλίας (tetα-ε, tetk, tetl, etc) Αλλαγή στόχου δράσης (tetm, teto etc)

Macrolides: Erythromycin, Azithromycin, Clarithromycin Η Clarithromycin έχει Methoxy group

14μερής λακτονικός δακτύλιος

Μέλη της οικογένειας των μακρολιδών 14 άτομα 15 άτομα 16 άτομα Clarithromycin (Klaricid,) Azithromycin (Zithromax) Midecamycin (Miocacin) Dirithromycin (Dynabac) Erythromycin (Erythrocin) Roxithromycin (Azuril, Roximin, Rulid, κ.α) Josamycin Miokamycin

Μηχανισμός δράσης Αναστέλλουν την πρωτεϊνοσύνθεση των μικροβίων δεσμεύοντας την 50S υπομονάδα των ριβοσωμάτων Σε ορισμένα μικρόβια αναστέλλουν και τη σύνθεση της ίδιας της 50S υπομονάδας του ριβοσώματος. Απομόνωση από Στρεπτομύκητες (S. erythreus) και Μικρομονόσπορα

Αντιμικροβιακό φάσμα Gram(+) κόκκοι: σταφυλόκοκκος, β- αιμολυτικός στρεπτόκοκκος, πνευμονιόκοκκος Gram(+) βακτηρίδια: κορυνοβακτηρίδιο διφθερίτιδος Σπειροχαίτες: Treponema pallidum, Borrelia burgdorferi Αναερόβια: πλην Bacteroides fragilis Άτυπα: Legionella pneumophila (azithromycin και clarithromycin) Clamydia pneumoniae Moraxella catarrhalis (όλες οι μακρολίδες) Mycobacterium tuberculosis ( και άτυπα)

Φυσική αντοχή Εντερόκοκκοι (E. faecalis-e. faecium) Haemophilu spp N. meningitidis, N. gonorrhoeae Mycoplasma Εντεροβακτηριοειδή

Φυσική αντοχή Εντεροβακτηριοειδή (αδυναμία εισόδου μέσω κυτταρικού τοιχώματος λόγω υδροφοβικότητας του μορίου)

Μηχανισμοί ανάπτυξης αντοχής Τροποποίηση της θέσης σύνδεσης του αντιβιοτικού Τροποποίηση της μεταφοράς του αντιβιοτικού (αντλία εκροής)

Τροποποίηση της θέσης σύνδεσης του αντιβιοτικού Μεθυλίωση του 23S rrna (αδενίνης στην 2058) : erm γονίδια Αντοχή σε όλα τα αντιβιοτικά με παρόμοιο τρόπο δράσης (αποτελούν την MLS B αντοχή: macrolideslincosamides-streptogramin Β group)

Τροποποίηση της μεταφοράς του αντιβιοτικού Μετατροπή στην προσρόφηση ή τη συγκέντρωση του φαρμάκου εξαιτίας αντλιών εκροής (mefe γονίδιο ή φαινότυπος Μ) Αφορά τις μακρολίδες 14 και 15μερών δακτυλίων και όχι τις 16μερείς, την κλινδαμικίνη και τις στρεπτογραμίνες. Αντοχή σε χαμηλές δόσεις ερυθρομυκίνης

Τροποποίηση της μοριακής δομής του αντιβιοτικού Πρόκειται για ενζυμική απενεργοποίηση των μακρολιδών με 14 και 15μελείς δακτυλίους.

Erythromycin / Clindamycin Staphylococcus spp. Μηχανισμός Γονίδιο Φαινότυπος Erythro Clinda Αντλία εκροής msra ΜS R S Τροποποίηση ριβοσώματος Τροποποίηση ριβοσώματος erm MLS B R S* erm MLS B R R constitutive msra = macrolide streptogramin resistance erm = erythromycin ribosome methylase *επαγωγή για τη διάγνωση της αντοχής

D Test θετική δοκιμασία Επαγώγιμη αντοχή στην clindamycin (ermmediated) Δίσκος 2 µg clindamycin 15 mm - 26 mm από δίσκο 15 µg erythromycin 15-26 mm

D Test αρνητικό ΌΧΙ επαγωγή (msraerythromycin resistance)

Φαινότυποι αντοχής ΜLS Β ιδιοσυστασιακού τύπου: αντοχή ερυθρομυκίνη, κλινταμυκίνη ΜLS Β επαγώγιμου τύπου: αντοχή ερυθρομυκίνη, ευαισθησία κλινταμυκίνη (D-test θετικό) Μ - φαινότυπος : αντοχή ερυθρομυκίνη, ευαισθησία κλινταμυκίνη

Στην κοινότητα: Αντοχή στις μακρολίδες Streptococcus pneumoniae Helicobacter pylori 32 % 20-90 % Up to 70 % Ineffective Streptococcus pyogenes Haemophilus influenzae

Στελέχη S. aureus που ήταν ανθεκτικά σε μακρολίδες και λινκοσαμίδες (erythromycin, clindamycin) 100 90 80 70 60 50 40 erythromycin clindamycin 30 20 10 24 12 22 23 14 14 0 2004 2005 2006

Macrolide-resistant S. pneumoniae North America (USA) 29.2% South America (Brazil) 9.5% Europe 29.4% Asia 74.7% Africa (South Africa) 13.6% Middle East (Saudi Arabia) 22.6% Azithromycin-resistant (MIC > 1 µg/ml) Erythromycin-resistant (MIC > 0.5 µg/ml) Jones et al Diagn Microbiol Infect Dis 2003; 47(4):579-86 Fouda et al J Chemother 2004; 16(6):517-23 Jenkins et al J Infect 2005; 51(5):355-63

Chloramphenicol O O N + OH OH O N H Cl Cl 1947: Streptomyces venezuelae Χρησιμοποιήθηκε σε επιδημία τυφοειδούς πυρετού στη Βολιβία. 1950 : απλασία μυελού οστών Νεότερα συνθετικά παράγωγα: O S O S O O OH OH OH O N H F N H O Cl Cl Cl Cl Thiamphenicol, 1968 Florphenicol, 1986

Chloramphenicol Αντιμικροβιακό φάσμα: Gram-θετικοί κόκκοι: Staphylococci, streptococci Gram-αρνητικά αερόβια (E. coli, Klebsiella, Pasteurella, Salmonella, Shigella, Vibrio) Gram- αρνητικά αναερόβια (Bacteroides) Actinomycetes (A. israelii) Rickettsia Mycoplasma H. Influenzae Διεισδύει στους ιστούς (ΚΝΣ, ΕΝΥ)

Chloramphenicol Αναστέλλει τη δράση της πεπτιδυλοτρανσφεράσης Συνδέεται στο ίδιο σημείο με ερυθρομυκίνη: ανταγωνισμός

Aντοχή Τροποποίηση του αντιβιοτικού: ακετυλοτρανσφεράση (CAT) Μηχανισμός αντλίας: P. aeruginosa, Serratia, Acinetobacter

Νέα αντιμικροβιακά φάρμακα Number of antimicrobial agents 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1983-1987 1988-1992 1993-1997 1998-2002 2003-2005 Years USA Ertapenem Tigecycline Linezolid DAPTOMYCIN Cantón, Loza, Morosini. Enferm Infecc Microbiol Clin (Mongr) 2006; 5: 1 13

Χρόνος εμφάνισης αντοχής σε Vancomycin και Linezolid Vancomycin Linezolid Πρώτη κλινική εφαρμογή 1956 1997 USFDA έγκριση 1958 2000 Πρώτοι ανθεκτικοί enterococci 1988 1998 Πρώτα VISA/GISA 1996 NA Πρώτος ανθεκτικός S. aureus 2002 2001 Moellering January 2003

Οξαζολιδινόνες-1987 Συνθετικά παράγωγα

Οξαζολιδινόνες-1987 Linezolid (Zyvox ) είναι το πρώτο αντιβιοτικό της ομάδας που πήρε έγκριση από το FDA τον Απρίλιο του 2000 χορηγείται PO και IV Ήταν η απάντηση στην ανάγκη χρήσης νέων αντιμικροβιακών έναντι ανθεκτικών gram-θετικών βακτηρίων (MRSA, GISA, VRE)

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ Σύνδεση στο ριβόσωμα περιοχή σύνδεσης περιοχή V του 23S rrna G2576 ΕΝΤΕΡΟΚΟΚΚΟΙ: 4-6 αντίγραφα του 23S rdna ΣΤΑΦΥΛΟΚΟΚΚΟΙ: περισσότερες θέσεις

O O Αντιμικροβιακό φάσμα O N H N F N O Gram-θετικά βακτήρια Methicillin-ευαίσθητοι, Methicillin-ανθεκτικοί ΚΑΙ Vancomycin-ανθεκτικοί S. aureus και coagulaseαρνητικοί staphylococci Streptococcus pneumoniae (ΚΑΙ PRSP), Streptococcus viridans, S. pyogenes, S. agalactiae Enterococcus faecium ΚΑΙ faecalis (VRE) Bacillus. Listeria, Clostridium sp. (εκτός από C. difficile), Peptostreptococcus, P. acnes Gram-αρνητικά αναερόβια Στα αερόβια: μη δραστικό Διάφορα: Mycoplasma, Chlamydia, Legionella

Αντιμικροβιακό φάσμα Methicillin-ανθεκτικοί σταφυλόκοκκοι Penicillin-ανθεκτικοί πνευμονιόκοκοι Vancomycin-ανθεκτικοί εντερόκοκκοι

Φυσική αντοχή (μηχανισμός αντλίας) Gram-αρνητικά αερόβια βακτήρια πλην μηνιγγιτιδόκοκκου γονόκοκκου

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ Είδος Μεταλλάξεις προκλητές Μεταλλάξεις φυσικές S. aureus G2447U G2576U G2576U E. faecalis G2576U G2576U G2576U+G2512U G2513U+C2610G E. faecium G2505A G2576U

ΑΝΤΟΧΗ ΚΑΤΑ ΤΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΘΕΡΑΠΕΙΑΣ σταδιακή αλλαγή λόγω μετάλλαξης των θέσεων σύνδεσης (1 6) 1 κύτταρο/ 8Χ10 11 cfu συσχέτιση χρόνου θεραπείας και αριθμού μεταλλάξεων συσχέτιση αριθμού μεταλλάξεων και τιμής ΜΙC

Λινεζολίδη και σύγχρονα προβλήματα αντοχής Αντοχή κατά τη διάρκεια της θεραπείας Λινεζολίδη-ανθεκτικοί εντερόκοκκοι Λινεζολίδη-ανθεκτικοί σταφυλόκοκκοι (σπάνια: S. cohnii, S. xylosus, S. haemolyticus)

Θεραπεία με λινεζολίδη Κλινικές πληροφορίες (αν έχει προηγηθεί θεραπεία με λινεζολίδη) Αν ναι, στελέχη με MIC 2-4 μg/ml που απομονώνονται από ασθενείς υπό θεραπεία με λινεζολίδη θα πρέπει να ελέγχονται μοριακά για την παρουσία της μετάλλαξης

Παρατηρήσεις Η χορήγηση λινεζολίδης (και άλλων αντιβιοτικών) επάγει την εμφάνιση μετάλλαξης έστω και σε ένα rdna γονίδιο Το μεταλλαγμένο γονίδιο υπό την πίεση του αντιβιοτικού αντικαθιστά τα μη μεταλλαγμένα Αύξηση της MIC του στελέχους Διασπορά των ανθεκτικών στελεχών σε ασθενείς, προσωπικό και αντικείμενα του νοσοκομείου

Fusidic acid Αναστολή του παράγοντα επιμήκυνσης EFG Αντιμικροβιακό φάσμα: Gram-θετικοί κόκκοι

P A Tetracycline P A Tu GTP Tu GDP + Pi Ts GTP Tu Ts GDP Ts Chloramphenicol Fusidic Acid GDP + G GTP P A G GDP + Pi G GTP P A Erythromycin

QUINOLONES

Quinolones: βακτηριοκτόνα Πρώτο αντιβιοτικό: nalidixic acid

Discovery of Quinolone Derived from quinine made from the bark of a Cinchona tree 1600 s, used this bark to treat fever Later, used to treat and prevent malaria nalidixic acid in 1962 for treatment of kidney infections in humans. substance discovered in a distillate during chloroquine synthesis by-product of antimalarial research predecessor of family of topoisomerase inhibitors limited to Gram-negative infections of the urinary tract in human 1970 s: New 4-quinolones (pipemidic acid, oxolinic acid and cinoxacin) Flourine atom at C6 position and C7 piperazine substituents quinine 1980: discovery of norfloxacin - about 10,000 new analogues

Δομή Δράση σε G(+) R 3 5 4 O COOH N 8 1 N R 1 Cyclopropyl- : G(-) HN Piperazine :αντιψευδομοναδική δράση

ΔΟΜΗ

Ταξινόμηση Quinolones (1 ης γενιάς) Συνδέονται σε πρωτεΐνες Χορήγηση σε ουρολοιμώξεις Fluoroquinolones (2ης, 3 ης και 4 ης γενιάς) Τροποποίηση της 1 ης γενιάς Δεν συνδέονται ισχυρά με πρωτεΐνες Μεγάλη διείσδυση στους ιστούς εκτός ΕΝΥ.

Γενιά Αντιβιοτικό Φάσμα δράσης 1 ης >1962 2 ης >1985 3 ης >1996 nalidixic acid cinoxacin norfloxacin ciprofloxacin enoxacin ofloxacin levofloxacin sparfloxacin moxifloxacin gemifloxacin Gram- όχι Pseudomonas species Gram- (και Pseudomonas species), μερικά Gram+ (S. aureus) και μερικά άτυπα Το ίδιο όπως της 2 ης γενιάς με ευρύτερη δράση σε Gram+ και άτυπα 4ης *trovafloxacin Το ίδιο όπως της 3 ης γενιάς με ευρύτερο φάσμα σε αναερόβια * Έχει αποσυρθεί: ηπατοτοξικό

Νεώτερες κινολόνες 3 η -4 η γενιά Broad Spectrum Levofloxacin Trovafloxacin (withdrawn) Grepafloxacin (withdrawn) Sparfloxacin (withdrawn) Sitafloxacin Clinafloxacin (stop) Gemifloxacin (stop phase III) Moxifloxacin Gatifloxacin, κ.ά.

Κινολόνες Μηχανισμός Δράσης Κύριος στόχος οι βακτηριακές τοποϊσομεράσες(i-iv) II (DNA γυράση): φάση αναδιπλασιασμού δίκλωνου DNA IV: αποχωρίζει το θυγατρικό DNA όταν σχηματιστεί - Οι κινολόνες δρουν στα τύπου II και IV ένζυμα. - Συνδέονται με το σύμπλεγμα τοποϊσομεράσης DNA

Μηχανισμός δράσης 1. Αναστολή δράσης της DNA γυράσης (τοποϊσομεράση II) 1. Σχηματισμός συμπλόκου quinolone-dna-gyrase 2. Επαγωγή διάσπασης του DNA 2. Αναστολή της DNA τοποϊσομεράσης IV 1. Αναστολή διαχωρισμού του DNA στα θυγατρικά κύτταρα II (DNA γυράση): φάση αναδιπλασιασμού δίκλωνου DNA IV: αποχωρίζει το θυγατρικό DNA όταν σχηματιστεί

Δράση της DNA γυράσης Καταλύει την αρνητική υπερελίκωση των μορίων του DNA (υπομονάδα α). Η ενέργεια που απαιτείται για την αντίδραση προέρχεται από την υδρόλυση του ΑΤΡ (υπομονάδα β).

Δράση της τοποϊσομεράσης IV Τοπολογική διευθέτηση και διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων στα θυγατρικά κύτταρα ParC: ομόλογη της GyrA ParE: ομόλογη της GyrB

Quinolones: Στόχοι δράσης Τοποϊσομεράση IV (Topo IV) Στόχος στα Gram-θετικά βακτήρια Topo IV DNA γυράση Πρώτος στόχος στα Gram-αρνητικά βακτήρια DNA gyrase

ΦΘΟΡΙΟΚΙΝΟΛΟΝΕΣ ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΦΑΣΜΑ βακτηριοκτόνος δράση εξαιρετική αντιμικροβιακή δραστικότητα φάσμα - gram αρνητικοί αερόβιοι μικροοργανισμοί - gram θετικοί αερόβιοι μικροοργανισμοί (και MR σταφυλόκοκκοι) - εντεροπαθογόνοι μικροοργανισμοί (και Vibrios) - Mycobacterium spp (σιπροφλοξασίνη, οφλοξασίνη) - Mycoplasma (pneumoniae, hominis) - Ureaplasma - Chlamydia - ρικέτσιες - Legionella - Brucella (melitensis - σιπροφλοξασίνη, οφλοξασίνη)

ΦΘΟΡΙΟΚΙΝΟΛΟΝΕΣ ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΦΑΣΜΑ - ΔΡΑΣΤΙΚΟΤΗΣ Δεν είναι γενικά δραστικές έναντι αναεροβίων μικροοργανισμών Δεν είναι δραστικές έναντι Clostridium difficile Οι MIC έναντι gram θετικών είναι σημαντικά υψηλότερες σε σχέση με τα gram αρνητικά. Υστερούν σημαντικά σε δραστικότητα έναντι των εντεροκόκκων. Οι πνευμονιόκοκκοι δεν πρέπει να θεωρούνται εξ ορισμού ευαίσθητοι. In vitro παρατηρείται των MIC σε όξινο ph.

Κινολόνες Μηχανισμός Αντοχής Χρωμοσωμικές μεταλλάξεις τοποϊσομερασών II: gyr A, gyrb IV: parc, pare Διαταραχές στις πορίνες και στην διαπερατότητα βακτηριακού κυττάρου (efflux pumps) [Εντερόκοκκοι] - διεργασία που απαιτεί κατανάλωση ενέργειας -E. coli, K. pneumoniae, S. aureus, S. pneumoniae, B. fragilis

Μεταλλάξεις στις τοποϊσομεράσες DNA γυράση (αρνητικά κατά gram): συσσωρεύονται στην QRDR (67-106) Συχνότερα στις θέσεις 83,87 Τοποϊσομεράση IV (θετικά κατά Gram) Αφορούν τη μία εκ των δύο υπομονάδων Συνοδεύουν μεταλλάξεις στο πρωτεύον μόριο της DNA γυράσης H παρουσία αυτού του συνδυασμού προσφέρει υψηλότερα επίπεδα αντοχής.

ΦΘΟΡΙΟΚΙΝΟΛΟΝΕΣ-ΑΝΤΟΧΗ Νέoς πλασμιδιακός μηχανισμός QNR proteins: προστατεύουν τη DNA γυράση Klebsiella pneumoniae, Enterobacter spp, E. coli Antimicrob Agents Chemother 2006; 50:2872. Νέo τροποποιητικό ένζυμο aac(6')-ib-cr Klebsiella spp, E. coli Antimicrob Agents Chemother 2006; 50:3953.

ΦΘΟΡΙΟΚΙΝΟΛΟΝΕΣ ΑΝΤΟΧΗ Eπιλογή των μεταλλαγμένων στελεχών όταν η συγκέντρωση του αντιβιοτικού στην εστία λοίμωξης είναι <10XMIC Η αντοχή είναι διασταυρούμενη μεταξύ κινολονών

Φαινότυπος αντοχής στα αντιβιοτικά των HA-MRSA (ST239) 100 87 90 80 SXT GM 70 CIP 60 50 40 27 31 35 39 39 39 42 KAN TOB CLI 30 20 10 0 0 0 ER FA VA LIN

Rifamycins: Rifampicin, rifabutin, rifapentin Βακτηριοκτόνο Ευρέως φάσματος Mycobacterium spp.

Μεταγραφή και μετάφραση στα βακτήρια 5 3 3 RNA Pol. 5 Ribosome 5 mrna Ribosome

Rifampicin Γονίδιο rpob

Αντοχή: μεταλλάξεις στο γονίδιο rpob [507, 526, 531, 533] Αναστολή σύνθεσης RNA

Trimethoprim + Sulfamethoxazole = Co-trimoxazole (1:20) Aναστολείς του φυλλικού οξέος

Trimethoprim TMP 5-[(3,4,5-trimeth-oxyphenyl)methyl]-2,4- pyrimidinediamine

Sulfamethoxazole SΜΧ 4-amino-N-(5-methyl-3-isoxazolyl) benzenesulfonamide

1932 ΣΟΥΛΦΟΝΑΜΙΔΕΣ (Domagk) σουλφανιλαμίδη - πρώτο αντιμικροβιακό στην ιστορία 1961 ΤΡΙΜΕΘΟΠΡΙΜΗ (Ηitchings) 1968 TMP / SMX ΚΟΤΡΙΜΟΞΑΖΟΛΗ

ΤΡΙΜΕΘΟΠΡΙΜΗ-ΣΟΥΛΦΑΜΕΘΟΞΑΖΟΛΗ: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΣΥΝΕΡΓΙΚΗΣ ΔΡΑΣΗΣ Σουλφοναμίδες: δομική αναλογία με το PABA Αναστολείς της συνθετάσης του διϋδροπτεροϊκού οξέος Τριμεθοπρίμη: (συνθετική διαμινοπυρίνη) αναστολέας της διϋδροφολλικής αναγωγάσης Διαταραχή σύνθεσης φυλλικού οξέος-πουρινών και DNA των βακτηρίων Βακτηριοστατικά σε συνδυασμό βακτηριοκτόνα Mandell, Bennett & Dolin. Principles and Practice of Infectious Diseases 2000

ΣΥΝΘΕΣΗ ΦΥΛΛΙΚΟΥ ΟΞΕΟΣ SMX TMP

Μηχανισμός δράσης αναστολέων ενζύμων

Συνδυασμός ΤΜΡ-SΜX Επιδρούν στον ίδιο μεταβολικό δρόμο σε δύο διαδοχικά μονοπάτια ΤΜΡ ή SΜX: βακτηριοστατικά Συνδυασμός ΤΜΡ + SΜX: βακτηριοκτόνος

Ενδογενής αντοχή Enterococci Pseudomonas aeruginosa Treponema pallidum Mycobacterium tuberculosis Mycoplasma spp αναερόβια

Μηχανισμοί αντοχής Μηχανισμός αντλίας Αλλαγή στο στόχο δράσης (ένζυμα)

Επίκτητη αντοχή S. pneumoniae, S. aureus, CoNS, E. coli, Enterobacter cloacae, Klebsiella spp, Shigella, Salmonella spp, Campylobacter, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis

>90% ευαίσθητα Listeria, S. pyogenes, Bordetella pertussis, Yersinia enterocolitica, Aeromonas spp, Burkholderia pseudomallei, Burkholderia cepacia, Stenotrophomonas maltophilia

ΤΡΙΜΕΘΟΠΡΙΜΗ-ΣΟΥΛΦΑΜΕΘΟΞΑΖΟΛΗ: ΑΝΤΙΜΙΚΡΟΒΙΑΚΟ ΦΑΣΜΑ MSSA S. pneumoniae PenS S. pyogenes Listeria monocytogenes Escherichia coli, Klebsiella spp, Proteus spp, Salmonella spp, Shigella spp H. influenzae, N. gonorrhoeae, N. meningitidis Chlamydia trachomatis, H.ducrei, Nocardia asteroides, Yersinia enterocolitica Stenotrophomonas maltophilia, Burkholderia cepacia Brucella spp Pneumocystis jirovecii (carinii)

ΤΡΙΜΕΘΟΠΡΙΜΗ-ΣΟΥΛΦΑΜΕΘΟΞΑΖΟΛΗ: ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΑΝΤΟΧΗΣ Αυξανόμενη αντοχή-μεγάλες τοπικές διαφορές Χρωμοσωμική ή πλασμιδιακή Υπερπαραγωγή PABA Ένζυμα με μειωμένη ικανότητα σύνδεσης με το αντιβιοτικό Διαταραχή διαπερατότητας-αντλίες εκροής (efflux pumps)

1. Nitrofurantoin 2. Furazolidone Nitrofurans

Nitrofurans Είναι βακτηριοστατικά ή βακτηριοκτόνα για Gram (+) και Gram(-) βακτήρια Ο μηχανισμός δράσης δεν είναι πλήρως διευκρινισμένος. Αναστέλλουν τη σύνθεση DNA Αναπτύσσεται αργά αντοχή, όχι διασταυρούμενη με άλλους παράγοντες.

Nitrofurantoin Απορροφάται από το ΓΕΣ. Αποβάλλεται στα ούρα Ανταγωνίζεται τη δράση του ναλιδιξικού οξέος

Metronidazole

Metronidazole Δραστικό σε αναερόβια βακτήρια (bacteroides, clostridium) και πρωτόζωα. Καλή απορρόφηση από το ΓΕΣ, καλή διάχυση στους ιστούς.

Metronidazole Μηχανισμός δράσης Ανάγεται ενδοκυττάρια η νιτρο-ομάδα. Ανηγμένα παράγωγα είναι τοξικά για τα κύτταρα (καταστροφή DNA). Βακτηριοκτόνο αντιβιοτικό

Metronidazole Αντιμικροβιακό φάσμα: Αναερόβια βακτήρια Μικροαερόφιλα Πρωτόζωα Αντοχή: Σπάνια Μειωμένη ενεργοποίηση ( αναγωγή) του φαρμάκου

Metronidazole Ενδείξεις: Λοιμώξεις από αναερόβια C. difficile H. pylori Βακτηριακή κολπίτιδα Trichomonas vaginalis Amoebiasis Giardiasis

Multi-Resistant Islands (Νησίδες πολλαπλής αντοχής)

Comparative Genomics of Multidrug Resistance in A.baumannii. An 86-kb Resistance Island in A.baumannii Strain AYE. www.genetics.plosjournals.org

1 2 3 ευαίσθητο ανθεκτικό νεκρό

Κατάχρηση αντιμικροβιακών

Electron micrograph: Dennis Kunkel. http://www.denniskunkel.com

S. orientalis Unknown source Vancomycin resistance Vancomycin Resistant Enterococcus

Μεταφορά του vana από VRE σε S. aureus Dan Ferber. 2003. Science 302:1488.

Συμπεράσματα Γίνεται μεταφορά γονιδίων αντοχής! Επιλογή ανθεκτικού πληθυσμού βακτηρίων υπό την πίεση των αντιβιοτικών στα νοσοκομεία Υπάρχει κλωνική διασπορά των ανθεκτικών στελεχών!