stosowanie antybiotyku to nie tylko leczenie konkretnego pacjenta ale szeroki wpływ na społeczeństwo i środowisko: narastanie oporności

Transkrypt

1 Mechanizmy oporności bakterii na antybiotyki Wykład Prowadzący: dr n.med. Joanna Jursa-Kulesza Zakład Mikrobiologii i Diagnostyki Immunologicznej Antybiotyki następstwa: 1997 r - Światowa Organizacja Zdrowia zalicza problem oporności drobnoustrojów na antybiotyki i chemioterapeutyki do największych zagrożeń w dziedzinie zdrowia publicznego (orędzie Dyrektora Generalnego WHO wygłoszone podczas Światowego Dnia Zdrowia) listopad 1998 r uchwała Unii Europejskiej zobowiązuje rządy krajów członkowskich i stowarzyszonych do organizowania międzynarodowych programów monitorowania oporności zapobiegania rozprzestrzeniania się szczepów opornych promocji racjonalnej profilaktyki i terapii zakażeń listopad 2001 r konferencja w Brukseli: nowy program XI ESAC European Surveillance of Antibiotic Consumption ARPAC Control and Prevention of Antibiotic Resistance in European Hospitals ESAR European Surveillance of Antibiotic Resistance ESGAP European Study Group on Antibiotic Policy efekt: poprawa poziomu leczenia chorych redukcja kosztów terapii i niepożądanych objawów W Polsce obecnie Narodowy Program Ochrony Antybiotyków Cele ESAC stosowanie antybiotyku to nie tylko leczenie konkretnego pacjenta ale szeroki wpływ na społeczeństwo i środowisko: narastanie oporności analiza istniejących metod oceny konsumpcji antybiotyków, wprowadzenie jednolitych, łatwych metod (DDD defined daily dose, dzienna dawka/1000 mieszkańców/dzień) ocena zasadności (jakości) stosowania antybiotyków: epidemiologia chorób infekcyjnych, oporność szczepów, rekomendacje, edukacja, naciski ze strony pacjenta, firm farmaceutycznych, dobry lekarz, antybiotyk zapisany a użyty,

2 dawki, okres leczenia, skuteczność leczenia, koszt... analiza konsumpcji antybiotyków a oporność szczepów (szpitale, lecznictwo otwarte, domy opieki) ustalenie ważności różnych czynników wpływających na stosowanie antybiotyków i narastanie oporności wprowadzenie metod prowadzących do redukcji konsumpcji i oporności: strategie globalne, rządowe, dla lekarzy... wg zasady: duża efektywność niski koszt!!! Powstawanie oporności nabywanie oporności przez drobnoustroje jest kwestią czasu aczkolwiek różne drobnoustroje stają się oporne w różnym stopniu i czasie Powstawanie oporności naturalna oporność wytworzona przed erą antybiotyków (walka o byt = bakteriocyny), np. pałeczki Gram(-) na makrolidy, penicylinę G; beztlenowce na aminoglikozydy, chinolony.. Mechanizmy oporności: mutacje w genach chromosomalnych i plazmidowych jednostopniowe - oporność na chinolony, rifampicynę = efekt szybko wielostopniowe - S. pneumoniae na penicylinę = efekt wolniejszy nabywanie genów oporności - plazmidy, transpozony, integrony( transdukcja przenoszenie przez bakteriofagi, np. penicylinazy gronkowcowe koniugacja - pomiędzy gatunkami - pałeczki Gram(-) z a k a ź n a!! transformacja rzadko w naturze efekt: selekcja i szerzenie się klonów zakaźnych częste w warunkach szpitalnych = presja antybiotyku Mechanizmy oporności ekspresja fenotypowa po nabyciu genu oporności na antybiotyk lub grupę antybiotyków przez komórkę bakteryjną: synteza enzymu rozkładającego antybiotyk (betalaktamazy) lub modyfikującego (aminoglikozydy acetylotransferazy, nukleotydazy, fosfotransferazy) zaburzenie barier przepuszczalności (kanały porynowe) dotyczy całej grupy

3 antybiotyków, tylko u Gram(-) modyfikacja miejsca docelowego działania antybiotyku np. PBP (penicillin binding protein) oporność u Streptococcus pneumoniae synteza nowego białka wiążącego penicyliny PBP bez powinowactwa do antybiotyku szczepy MRSA ominięcie ogniwa w szlaku metabolicznym zablokowanym przez lek sulfonamidy aktywne usuwanie antybiotyku z komórki bakteryjnej na zasadzie pompy active efflux chinolony (nor), makrolidy (mef) Mechanizm działania antybiotyków betalaktamowych Podstawowy mechanizm polega na ich wiązaniu z enzymami odpowiedzialnymi za syntezę ściany komórkowej, co prowadzi do ich unieczynnienia i zahamowania tworzenia peptydoglikanu. PBP (ang. Penicillin binding proteins) Wyróżnia się 3 klasy: - enzymy odpowiedzialne za konstrukcje i prawidłową strukturę ściany komórkowej np. transpeptydazy błony cytoplazmatycznej - białka receptorowe przekazujące przez błonę sygnał do indukcji beta-laktamaz. - beta-laktamazy wytwarzane przez bakterie w celu rozłożenia antybiotyków beta-laktamowych. Mechanizmy oporności Staphylococcus aureus na antybiotyki beta-laktamowe Wytwarzanie beta-laktamazy o aktywności penicylinazy zmiana struktury miejsca docelowego działania antybiotyku gen blaz geny: meca, mecc wrażliwość na penicyliny PBP2a izoksazolilowe i połączenia z inhibitorami beta-laktamaz powstanie nowego białka szczepy oporne na metycylinę oporność in vivo na antybiotyki beta-laktamowe z wyjątkiem cefalosporyn o udowodnionej

4 aktywności wobec MRSA Synteza nowego białka Geny kodujące nowe białko PBP2A zlokalizowane są w SCCmec (ang. Staphylococcal chromosomal cassette) i przekazywane są na drodze koniugacji lub transdukcji. Ekspresja PBP2A może być indukcyjna ( meci- mecri-meca) lub konstytutywna ( mecr1-meca) geny zlokalizowane są w SCCmecA w obrębie chromosomu bakteryjnego i zaliczane do wysp genomowych (ang. genomic islands) Wyróżniono 11 typów kaset SCCmec oznaczoncych I-XI: -typy I-III: duże : gen meca, geny oporności na inne antybiotyki oraz transpozony i sekwencje insercyjne (tzw.pułapki genów oporności) -typy IV i V: małe: gen meca, zwykle brak innych genów oporności na antybiotyki; bardziej mobline W SCCmecA I-X ZLOKALIZOWANY JEST GEN meca, w IX GEN mecc Staphylococcus aureus fenotypy izolowanych szczepów MSSA- ok. 90% szczepów produkuje beta-laktamazy i jest opornych na penicyliny naturalne; MIC dla oksacyliny <2mg/l Obecnie stosowane są głównie penicyliny izoksazolilowe: kloksacyklina, dikloksacyklina i flukloksacyklina, a także nie należąca do penicylin izoksalilowych nafcylina Zakażenia MRSA HA-MRSA ( ang. healthcare-associated) związane z opieką medyczną HO-MRSA (ang. hospital onset MRSA)- klasyfikacja zakażenia obejmuje m.in.brak objawów w momencie przyjęcia pacjenta do szpitala i ich wystąpienia po 48h od tego momentu CO- MRSA (ang. community-onset)- związane z wystąpieniem czynników ryzyka: -zastosowanie inwazyjnych procedur medycznych w momencie przyjęcia do szpitala - historia wcześniejszego zakażenia/kolonizacji MRSA - w okresie 12 m-cy poprzedzających wyizolowanie MRSA wykonanie zabiegu chirurgicznego, hospitalizacja, dializy, przebywanie na oddziale opieki długotrwałej Zakażenie pozaszpitalne, CA- MRSA (ang. community- associated)- zakażenie zdiagnozowane w przeciągu pierwszych 48h hospitalizacji; bez czynników ryzyka Epidemiologia MRSA Klon- populacja identycznych komórek, które pochodzą z tej samej linii rodowej HA-MRSA- klon MRSA sklasyfikowany jako klon szpitalny na podstawie środowiska (szpitali), w którym został po raz pierwszy opisany jako wywołujący zakażenie CA-MRSA- klon MRSA sklasyfikowany jako klon pozaszpitalny; MRSA izolowane z zakażeń od pacjentów ambulatoryjnych, bez czynników ryzyka związanych z wcześniejszą opieką zdrowotną, zazwyczaj wykazujące wrażliwość na większość leków LA- MRSA (ang. Livestock- associated)- klon MRSA sklasyfikowany jako klon związany

5 ze środowiskiem zwierząt hodowlanych; MRSA izolowane ze środowiska chlewni oraz z przypadków kolonizacji i zakażeń u hodowców i ich rodzin, pracowników chlewni, rzeźni i lekarzy weterynarii CA-MRSA Najczęściej wywołują martwicze zapalenia skóry i tkanki podskórnej, a także martwicze zapalenie płuc o wyjątkowo ciężkim przebiegu Najczęściej powstały de novo, wskutek nabycia kasety genowej SCCmecA typu IV lub V przez różne genetycznie klony MSSA niosące gen lukpv kodujący leukocydynę Panton- Valentine Fenotypowo i genetycznie różne od HA-MRSA. W Europie występuje powszechnie klon ST80-IVc;pvl(+) a w USA ST8-IVa;pvl(+)USA300 Wykazują często heterogenny poziom oporności na antybiotyki betalaktamowe, stąd możliwość nieprawidłowej terapii HA-MRSA MDR (ang multidrug resistant)- wielooporne kolony epidemiczne Duże kasety SCCmecA I-III, w których poza genami meca są geny oporności na inne antybiotyki oraz wiele transpozonów i sekwencji insercyjnych Plastyczny genom; wymiana elementów genetycznych ( także na zasadzie rekombinacji) stosunkowo częsta wśród szczepów należących do tej samej linii genetycznej Utrzymywanie się w środowisku poszczególnych linii genetycznych dzięki mechanizmom restrykcji- modyfikacji, zapewniającym im specyficzny układ genetyczny Oznaczanie wrażliwości na metycylinę Metody fenotypowe 1. Metody zalecane przez KORLD: A) metoda dyfuzyjno-krążkowa z cefoksytyną 30µg B) metoda przeglądowa z oksacyliną w podłożu Mueller-Hintona- tylko dla S.aureus C) pasek nasączony gradientem antybiotyku D) wykrywanie białka PBP2a- testy lateksowe- tylko S.aureus 2. Metody z wykorzystaniem systemów automatycznych Metody genetyczne,,gold standard - wykrywanie obecności genu meca,mecc Oporność Streptococcus pneumoniae na beta-laktamy Mutacje lub nabycie obcogatunkowego DNA zmieniona część jednego lub kilku genów pbp odpowiedzialnych za syntezę białek PBP tzw. struktura mozaikowa Zróżnicowana oporność na penicylinę, amoksycylinę, cefalosporyny II, III, IV generacji konieczne oznaczanie MIC Mechanizm działania glikopeptydów

6 Hamowanie syntezy peptydoglikanu poprzez wbudowanie się do C- końcowego łańcucha D-alanylo- D- alaniny, zaburzenia szczelności błony cytoplazmatycznej i selektywnym zahamowaniu syntezy RNA Do grupy antybiotyków glikopeptydowych należą wankomycyna i teikoplanina, a takżde pochodne wankomycyny- telawancyna (zarejestrowana) oraz oritawancyna (testy kliniczne) i pochodna teikoplaniny- dalbawancyna Wykrywanie oporności S.aureus na glikopeptydy Metoda Etest GRD zgodnie z danymi literaturowymi daje wyniki porównywalne z wynikami uzyskanymi metodą analizy populacyjnej - podłoże Mueller- Hinton z 5% krwi - zawiesina o gęstości 0,5 McFarlanda w bulionie Mueller-Hinton Broth Inkubacja w 35ºc przez 48h Odczyt po 24 i 48h Interpretacja: MIC wankomycyna lub teikoplanina 8 µg/ml Etest GRD to wskaźnik, że dany izolat może być oporny na glikopeptydy; to nie wartość MIC Oznaczanie wrażliwości gronkowców na glikopeptydy Zawsze MIC - metoda mikrorozcieńczeń w bulionie - metoda dyfuzji w agarze z paska nasączonego gradientem antybiotyku - metody z wykorzystaniem systemów automatycznych ( problem hvisa) Szczep oporny na wankomycynę E test Kiedy można podejrzewać, że mamy do czynienia z opornością na glikopeptydy u S.aureus? 1. Brak sukcesu terapeutycznego po włączeniu leku 2. Zawsze, gdy S.aureus izolowany jest od pacjentów z: - długoterminową terapią glikopeptydami, lub/i -chorobami nerek - chorobami metabolicznymi (cukrzyca) - chorobami nowotworowymi - założonymi cewnikami, liniami centralnymi 3. Zawsze, gdy zależy nam na monitorowaniu oporności na glikopeptydy Linkopeptydy- Daptomycyna Struktura cyklicznego lipopeptydu, zawiera cykliczny łańcuch peptydowy z resztą tłuszczową Półsyntetyczna pochodna naturalnego związku produkowanego przez Streptomyces raseosporus Wprowadzona do lecznictwa w 2003r w USA, od 2006 w Europie

7 Działanie bakteriobójcze zależne od stężenia leku we krwi i innych płynach organizmu. Mechanizm działania Cel: błona komórkowa 1. wiązanie się antybiotyku( w obecności jonów wapnia) z błoną komórkową bakterii; zakotwiczenie cząsteczki antybiotyku częścią lipofilną w błonie komórkowej 2. w następstwie depolaryzacji błony komórkowej tworzą się w niej kanały 3. utrata jonów (głównie K+), która prowadzi do zahamowania syntezy białek, RNA, DNA oraz śmierci komórki z nieznacznym udziałem cytolizy Spektrum działania, zastosowanie Skuteczność wobec bakterii Gram dodatnich (MRSA,VISA), Streptococcus gr A,B,C,G ;VRE Obserwowano działanie synergistyczne z rifampicyną lub gentamycyną Znalazła zastosowanie w leczeniu osób dorosłych z powikłanymi zakażeniami skóry i tkanek miękkich, prawostronnym zapaleniem wsierdzia oraz bakteremią wywołaną przez S.aureus powikłanąz jedną z wymienionych infekcji W obecności jonów Ca2+ potęgują przeciwbakteryjną aktywność leku Silnie wiąże się z białkami surowicy, łatwo przenika do tkanek oraz płynów ustrojowych i narządów, jest wolno metabolizowana i większości wydalana przez nerki Oznaczania lekowrażliwości Tylko MIC Przy określaniu wartości MIC należy suplementować podłoże Ca2+ do końcowego stężenia 50 mg/l Mechanizm oporności na daptomycynę Prawdopodobny mechanizm: - mutacja punktowa w genie mprf (kodującym syntetazę lizylafosfatydyloglicerolu, odpowiedzialną za rozmieszczenie ładunków elektrycznych w błonie komórkowej - mutacją w genie yycg (kodującym kinazę histydyny związaną z syntezą kwasów tłuszczowych) lub w genach rpob i rpoc (kodujących podjednostki polimerazy RNA) Betalaktamazy wytwarzają: Staphylococcus 80-95% szczepów Enterococcus faecalis nie w Polsce Moraxella catarrhalis 60-90% Neisseria gonorrhoeae - nieliczne Neisseria meningitidis nie w Polsce (Kanada) Haemophilus influenzae 5-7%, typu TEM, wrażliwe na penicylinę z inhibitorami, cefaloporyny II i dalszych generacji pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae 40-60%: TEM, SHV, ESBL... Pseudomonas, Stenotrophomonas metaloenzymy (karbapenemy) Acinetobacter Bacteroides Fusobacterium

8 istnieje wiele podziałów betalaktamaz: rodzaj hydrolizowanycvh antybiotyków (penicylinazy, cefalosporynazy); A,C,D centrum aktywnym - seryna, hamowane lub nie przez kw. klawulanowy, B - cynk=metaloenzymy, rozkładają karbapenemy, inny podział: 1,2 (hamowane przez kw. klaw., wiele podtypów), 3-metaloenzymy, 4 (nie hamowane przez kw.klawul.) Definicje β-laktamazy Specyficzne enzymy katalizujące hydrolizę pierścienia β-laktamowego w cząsteczce leku; warunkują oporność na leki β-laktamowe Β-laktamazy o szerokim spektrum substratowym np. TEM 1, TEM 2 SHV 1 OXA 1 enzymy kodowane przez geny na plazmidach; pojawiła się na skutek wprowadzenia do lecznictwa w latach 60-tych penicylin o szerokim spektrum działania aminopenicylin i cefalosporyn I generacji Występują głównie u bakterii Gram(-), rzadziej G(+) Szczepy oporne na amino-, karboksypenicyliny; w wyniku nadekspresji na ureidopenicyliny, połączenia z inhibitorami, cefalosporyny I gen., cefoperazon W wyniku mutacji strukturalnych w genach dla tych enzymów powstają ESBL. Definicje β-laktamazy ESBL β-laktamaza o rozszerzonym spektrum substratowym; pojawiły się na skutek wprowadzenia do leczenia cefalosporyn III gen. Występują u Gram(-) pałeczek, głównie Enterobacteriaceae, rzadziej u Pseudomonas i Acinetobacter Hydrolizują wszystkie penicyliny, cefalosporyny (oprócz cefamycyn), monobaktamy Głównie nabyte, kodowane plazmidowo Obecnie znanych jest około 200 wariantów, strukturalnie należą do 11 rodzin Definicje β-laktamazy ESBL z rodziny TEM ESBL z rodziny CTX-M dominująca w Polsce ponad 80% Cefalosporynazy AmpC Β-laktamazy serynowe o dużych masach cząsteczkowych (32-42 kda) stare enzymy zachowujące podobieństwo do PBP Klasyczne cefalosporynazy substraty: Ulubione cefalosporyny: cefalorydyna, cefalotyna, cefazolina Gorsze cefamycyny, oksyiminocefalosporyny (II i III gen.), aztreonam, penicyliny Złe cefalosporyny IV gen., karbapenemy

9 Spektrum substratowe: penicyliny, cefalosporyny (bez IV gen.), monobaktamy słaba inhibicja, zwłaszcza przez klawulanian Cefalosporynazy AmpC Enzymy naturalne dla wielu gatunków bakterii G(-), w tym istotnych klinicznie: - Enterobacteriaceae: Citrobacter freundii, Enterobacter spp., E. coli, Hafnia alvei, M. morganii, Providencia stuartii, Providencia rettgeri, S. marcescens, Y. enterocolitica - Pałeczki niefermentujace: A. baumanii, P. aeruginosa, Ochrobactrum anthropi, Psychrobacter immobilis - Inne: Aeromonas spp., Chromobacterium violaceum Cefalosporynazy AmpC Ekspresja gatunkowo-specyficznych AmpC: - Konstytutywna: E. coli, Acinetobacter spp. - Indukowana: C. freundii, Enterobacter spp., H. alvei, M. morganii, P. retgeri, P. stuartii, S. marcescens, Y. enterocolitica, Aeromonas spp., P. aeruginosa Oznaczanie produkcji AmpC metoda dyfuzyjno-krążkowa Cefalosporynazy AmpC Derepresja AmpC u E. cloacae i C. freundii (najlepiej poznana): Ilość AmpC 2-3% wszystkich białek komórkowych Do derepresji wystarcza jedna mutacja układ zero-jedynkowy Wysoka częstość tych mutacji, u E. cloacae Selekcja spontanicznych mutantów w wyniku terapii lekami, które są słabymi induktorami, ale substratami AmpC, głównie cefalosporynami III gen. S. marcescens, M. morganii, Providencia spp. (słabo poznana): Ekspresja konstytutywna AmpC na niższym poziomie niż u E. cloacae i C. freundii (tak jak indukcja) Rzadziej występuje Cefalosporynazy AmpC

10 Opcje terapeutyczne: Cefalosporyny IV generacji Karbapenemy Leki z innych grup aminoglikozydy, chinolony, itd. Cefalosporyny IV generacji: o niezbedny antybiogram o musi być pewność, że nie ma ESBL (problem w przypadku szczepów z derepresja AmpC) o są mutacje w genach ampc podnoszące aktywność cefalosporynaz względem cefepimu i cefpiromu obniżona wrażliwość lub oporność o możliwa obniżona wrażliwość wskutek zmian przepuszczalności Karbapenemy: o pojawia się oporność w szczepach z derepresją AmpC wskutek obniżenia przepuszczalności Produkcja ESBL i AmpC przez jeden szczep Enterobacter cloacae Karbapenemazy typu KPC ang. Klebsiella pneumoniae carbapenemase Beta-laktamazy klasy A hydrolizujące wszystkie karbapenemy (imipenem, doripenem, meropenem, ertapenem). Są bardzo słabo hamowane przez inhibitory beta-laktamaz Problem z KPC Brak antybiotyków o udowodnionej skuteczności w leczeniu zakażeń wywołanych przez KPC Brak antybiotyków w II i III fazie badań klinicznych brak leków w ciągu najbliższych 10 lat Oporności towarzyszy oporność na inne antybiotyki aminoglikozydy, fluorochinolony, kotrimoksazol, tetracykliny Zakażeniom towarzyszy wysoka śmiertelność ok. 50% Szczepy KPC+ mogą posiadać podwyższony potencjał epidemiczny; szczep ST258 KPC+ szybko rozprzestrzenia się w USA, Izraelu, Grecji hiperepidemiczny Geny kodujące zlokalizowane są w plazmidach łatwość rozprzestrzeniania Trudność w eradykacji rezerwuar w przewodzie pokarmowym Klebsiella pneumoniae to bakteria otoczkowa niebezpieczna dla noworodków, niemowląt, osób w podeszłym wieku Stosunkowo trudna Leczenie zakażeń wywołanych przez KPC

11 Są zazwyczaj wrażliwe jedynie na kolistynę, tygecyklinę, gentamicynę i niekiedy na amikacynę Brak badań udowadniających skuteczność leczenia leki na ratunek salvage therapy Bakterie produkujące KPC Klebsiella pneumoniae Klebsiella oxytoca Enterobacter spp. Rzadziej: E.coli, Citrobacter freundii, Serratia marcescens, Salmonella enterica, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas putida MBL metalo-β-laktamazy Głównie produkowane przez Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii Rzadziej przez różne gatunki z rodziny Enterobacteriaceae Hydrolizują karbapenemy Wykazują aktywność wobec penicylin, cefalosporyn Nowe karbapenemazy MBL New Delhi Metalo -latamazy (NDM-1) Pierwsza identyfikacja w grudniu Klebsiella pneumoniae izolowanej od pacjenta hinduskiego pochodzenia zamieszkałego w Szwecji. Klebsiella NDM-1 była przyczyną zakażenia dróg moczowych. Z kału izolowano także ten sam szczep a także szczep E.coli NDM-1 (Yong at all. 2009) Ogniska epidemiczne w Indiach i Pakistanie - niezwykle szybkie rozprzestrzenianie horyzontalne genów bla NDM-1 Kolejne izolacje w USA, Kanadzie a także w Europie (Wielka Brytania, Belgia) W Wielkiej Brytanii do tej pory odnotowano 37 przypadków (importowanych z Indii- głównie pacjenci dializowani), w Belgii przypadek śmiertelny E. coli NDM-1 (pacjent hospitalizowany w Pakistanie) Szczepy NDM-1 + są oporne na wiele grup antybiotyków: wszystkie b-laktamy ale także na fluorochinolony i aminoglikozydy. Wrażliwość pozostaje na kolistynę i tigecyklinę Oporność na aminoglikozydy Enzymatyczna modyfikacja leku (plazmid, chromosom, transpozon) ziarniaki G+, pałeczki Gram- ADD nukleotydylotransferazy APH fosfotransferazy AAC acetylotransferazy Zaburzenia energozależnego transportu do podjednostki 30S rybosomu

12 antybiotyk nie osiąga miejsca docelowego głównie u pałeczek G(-): Pseudomonas, Serratia oraz ziarniaków G (+) Enterococcus faecalis Zmiana białka S12 30S rybosomu mutacja chromosomalna utrata zdolności wiązania antybiotyku - mechanizm wysokiej oporności na streptomycynę Oporność na fluorochinolony Kliniczne znaczenie dla Pseudomonas aeruginosa i Staphylococcus aureus Mutacje jedno- i wielostopniowe w genach dla: syntezy gyrazy (gyra, gyrb) lub topoizomerazy IV Gyraza miejsce docelowe chinolonów u bakterii G(-) Topoizomeraza dla bakterii G(+) efflux Oporność na tetracykliny Utrudniony dostęp do miejsca docelowego rybosom Efflux Enzymatyczna modyfikacja miejsca docelowego Enzymatyczna inaktywacja leku Geny zlokalizowane głównie na plazmidach i transpozonach Oporność na kotrimoksazol Naturalnie oporne: Moraxella, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter, beztlenowce, prątki gruźlicy, Actinomyces, Campylobacter jejuni/coli, bakterie atypowe Mutacje punktowe, transpozony Gen oporności na sulfametoksazol związany z PBP2x oporność na trimetoprim mutacje w geniez PBP2b (plazmidy, chromosom)+ zmiany w genach dla reduktazy dwuhydrofolianowej (fola i folb) Oporność na makrolidy, linkozamidy, streptograminy, ketolidy Warunkują 3 mechanizmy: 1. zmiana miejsca wiązania na rybosomach spowodowana Metylacją- geny erm, fenotyp MLSb: ekspresja indukowalna (imlsb) lub konstytutywna (cmlsb) Mutacją (target-site modification) w białkach rybosomalnych np.: L4- oporność S.pneumoniae na makrolidy L22- oporność S.aureus na chinupristynę/dalfopristynę Oporność na makrolidy, linkozamidy, streptograminy, ketolidy

13 2. mechanizm aktywnego usuwania antybiotyku z komórki (efflux) mefa- paciorkowce- fenotyp M- oporność na 14-, 15- członowe makrolidy msra- oporność Staphylococcus spp. na 14-, 15- członowe makrolidy i streptograminy B. fenotyp MSb vgaa,vgab- oporność Staphylococcus spp.na streptograminy A, fenotyp Sa Oporność na makrolidy, linkozamidy, streptograminy, ketolidy 3. enzymatyczna inaktywacja ere-esterazy (EreA,EreB) u Staphylococcus spp.- hydroliza pierścienia laktonowego lnua- nukleotydylotransferazy: fenotyp L- oporność Staphylococcus spp. na linkomycynę vat i vgb liazy (VgbA, VgbB)- oporność na streptograminy A i B Zasady interpretacji dla makrolidów, linkozamidów i streptogramin- KORLD Wykrywanie mechanizmu MLSb Test 2 krążków z erytromycyną 15µg i klindamycyną 2 µg odległość od krawędzi krążka mm Erytromycyna* Jest reprezentatywna dla 14-, 15- cyklicznych makrolidów OPORNOŚĆ (najczęściej): - Produkcja rybosomalnej metylazy kodowane przez geny erm (cmlsb lub imlsb) - efflux Szczep wrażliwy na E,CC Szczep oporny na E Indukcyjne MLSb Kliniczne znaczenie oporności narastająca oporność wśród ziarenkowców Gram-dodatnich Staphylococcus - na metycylinę: MRSA(methicillin resistant Staphylococcus aureus), MRSE, MRCNS oporne na wszystkie antybiotyki beta-laktamowe, wrażliwe na glikopeptydy - na glikopeptydy: VISA (vancomycin intermediate S.a.), VRCNS, w 2002 w Japonii pojawiły się VRSA - krzyżowa na makrolidy, chinolony, aminoglikozydy, inne grupy Kliniczne znaczenie oporności narastająca oporność wśród ziarenkowców Gram-dodatnich Enterococcus - na glikopeptydy: VRE (vancomycin resistant E.) kilka fenotypów VanA

14 wysoka oporność na wanko- i teiko-, Van B zróżnicowana na wanko-, wrażl. na teiko-, VanC niska na wanko-, wr. na teiko-, Van D umiark.op. na wanko-, wr. lub nisko op.na teiko, VanE oporne na wanko- i teiko-. - aminoglikozydy HLAR (high level aminoglycoside resistant) S. pneumoniae - na penicylinę PRSP zmiana 3-5 białek PBP, w Polsce ok. 20% szczepów śr. opornych = MIC do 1 mg/l, 10% wysoce opornych = MIC >2mg/l, krzyżowa oporność cef. III gen., makrolidy, kotrimoksazol, tetracykliny S. pyogenes - na makrolidy: MLSB makrolidy, linkozamidy, streptograminy B (erm), może być fenotyp M (mef) tylko na makrolidy Kliniczne znaczenie oporności narastająca oporność wśród pałeczek Gram-ujemnych oporność na penicyliny i cefalosporyny betalaktamazy: znamy ponad 200: * plazmidowe TEM, SHV (klasyczne), * plazmidowe ESBL (extended spectrum betalactamases), konstytutywne Klebsiella, E.coli, Proteus, *chromosomalne AmpC (mogą być konstytutywne, indukcyjne, z derepresorowanym genem) Enterobacter, Citrobacter, Serratia, Proteus indolo(+) silne induktory: cefalorydyna, cefaleksyna, cefazolina, cefoksytyna, cefamandol, moksalaktam, imipenem * rozkładające inhibitor lub chromosomalne mutacje genach ITR (niskie powinowactwo do kw.klawul.) TEM, oporność na karbapenemy - karbapenemazy, metaloenzymy, zmiana przepuszczalności, utrata białka porowego D2 -Pseudomonas oporność na aminoglikozydy - enzymy modyfikujące, zaburzenia transportu, modyfikacja miejsca docelowego oporność na fluorochinolony - modyfikacja gyrazy DNA (gyr A), czynny wypływ (nora) - efflux Kliniczne znaczenie oporności narastająca oporność ziarenkowców Gram-dodatnich nowe mechanizmy oporności u pałeczek Gram-ujemnych

15 selekcja szczepów naturalnie opornych Pseudomonas, Enterococcus, Candida oporność krzyżowa np. w obrębie makrolidów, pomiędzy grupami, np. na makrolidy, tetracykliny, chinolony (na jednym genie) Racjonalna antybiotykoterapia lekarze * leczenie udokumentowanych zakażeń bakteryjnych w oparciu o obiektywną wiedzę kliniczną, farmakologiczną i proponowane standardy * niestosowanie antybiotyku w chorobach wirusowych * inny antybiotyk w profilaktyce, inny w leczeniu w zależności od rodzaju zabiegu i sytuacji epidemiologicznej oddziału mikrobiolodzy * stałe monitorowanie oporności szczepów izolowanych od chorych i środowiska na różnym poziomie * wiarygodność pracowni mikrobiologicznych!!! wzajemna współpraca stała edukacja środowiska medycznego!!! lekarz mikrobiolog reżim sanitarny - zachowania personelu mycie rąk! Racjonalna terapia terapia empiryczna (przed uzyskaniem wyniku bad. mikr.): *znajomość aktywności p/bakteryjnej leku, *farmakokinetyka, farmakodynamika, *aktualna sytuacja epidemiologiczna i wrażliwość/oporność szczepów w środowisku (szpital, oddział, ambulatorium) *domniemany, najbardziej prawdopodobny czynnik etiologiczny *badanie mikrobiologiczne terapia celowana terapia empiryczna jest najczęstszą przyczyną selekcji szczepów opornych terapia celowana antybiotyk ukierunkowany na czynnik etiologiczny leczenie skojarzone najczęściej w terapii empirycznej ciężkich zakażeń, często o etiologii mieszanej, u chorych z upośledzonym ukł. odpornościowym, np. posocznica, bakteryjne zap. wsierdzia, także eradykacja Helicobacter cel: efektu bakteriobójczego ryzyka selekcji szczepów opornych (prątki), poszerzenie spektrum (tlenowe+beztlenowe) Terapia de-eskalacyjna dotyczy gł. OIOM (szpitalne zapalenie płuc, posocznica (sepsa) właściwy dobór leczenia wstępnego przed uzyskaniem posiewu = mniejsza

16 śmiertelność kwalifikacja: chory z wysokim ryzykiem zakażenia szczepem opornym, np. ESBL(+), Pseudomonas, lokalne dane epidemiologiczne, indywidualna ocena terapia eskalacyjna: np. cef. III gen., potem wzmocnienie przez dodanie np. fluorochinolonu lub imipenemu terapia de-eskalacyjna: imipenem, posiew, zmniejszenie spektrum Oporność a konsumpcja antybiotyków zwiększone zużycie - większa oporność w skali kraju, regionu, szpitala, oddziału penicylina, makrolidy - Streptococcus pneumoniae makrolidy - Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus chinolony - pałeczki Gram-ujemne, Staphylococcus aureus nadużywanie, np. zakażenia wirusowe 75% antybiotyków - zakażenia dróg oddechowych dodawanie antybiotyku do pasz oporność na tetracykliny VRE - awoparycyna jako środek tuczący w EWG Podsumowanie polityka antybiotykowa winna uwzględniać szereg aspektów, w tym politykę antybiotykową w regionie (szpitale, lecznictwo ambulatoryjne, domy opieki) mimo spadku zużycia antybiotyków oporność drobnoustrojów narasta (szpitale) w zapobieganiu zakażeniom i oporności niezwykle ważną rolę odgrywa zaangażowanie i świadomość problemu wśród osób odpowiedzialnych (czynniki rządowe, dyrektor, lekarz, pielęgniarka, mikrobiolog, farmaceuta)