ODNIESIENIA DO PODSTAW PROGRAMOWYCH. Kapsułki Antybiotyków

Transkrypt

1 Dział 3, Leczenie Infekcji, porusza problem stosowania antybiotyków i innych leków w leczeniu różnych infekcji i chorób. W przeprowadzanym doświadczeniu uczniowie wykorzystują działanie kwasów i zasad do obserwacji działania antybiotyków (roztwory zasadowe) na bakterie (kwasy i wskaźniki na podłożu agarowym). Następnie uczniowie diagnozują choroby na podstawie wyników hodowli drobnoustrojów i ich wrażliwości na antybiotyki uzyskanych z materiałów pobranych od pacjentów. Kapsułki Antybiotyków W ćwiczeniu dodatkowym uczniowie przyglądają się najbardziej aktualnym problemom antybiotykoterapii. WIEDZA DO ZDOBYCIA Poziom podstawowy: Zwykłe infekcje ustępują same i w ich leczeniu wystarczy odpoczynek w łóżku, uzupełnianie płynów i przestrzeganie zasad zdrowego stylu życia Nie można przerywać kuracji antybiotykowej należy wziąć wszystkie dawki leku. Nie można brać antybiotyków od rodziny, przyjaciół, ani pozostałości po poprzednich kuracjach. Poziom rozszerzony: Nadmierne stosowanie antybiotyków może zniszczyć naturalną florę fizjologiczną Nadmierne lub niewłaściwe stosowanie antybiotyków prowadzi do narastania oporności bakterii na antybiotyki. ODNIESIENIA DO PODSTAW PROGRAMOWYCH GIMNAZJUM III Etap Edukacyjny: Klasy I-III Biologia Cele kształcenia: I, II, III, IV i V Treści nauczania wymagania szczegółowe: VII (1, 2, 3, 7, 8) Czas realizacji materiału Około 50 minut

2 Podstawowe Informacje Słowa Kluczowe Antybiotyk Choroba Lek Naturalna selekcja Objawy (symptomy) Przeziębienie Szerokie spektrum Układ immunologiczny Wąskie spektrum Zakażenie Potrzebne Materiały Dla każdego ucznia Kopia KU 1 i KU 2 Rękawiczki Dla laboratoranta Czerwień fenolowa* Korkobor Kredki świecowe/marker Kwas solny Palnik elektryczny Płytki Petriego Podłoże agarowe Probówki Stojak na probówki Zakraplacze * wykaz alternatywnych wskaźników na stronie: Zdrowie i Bezpieczeństwo Dopilnuj, aby uczniowie nie dotykali roztworów, a po ćwiczeniu umyli ręce. Niektóre szkoły mogą wymagać, aby podczas doświadczenia uczniowie mieli na sobie fartuchy, rękawiczki i okulary ochronne. Nasz organizm wyposażony jest w naturalne siły obronne, które pomagają zwalczać chorobotwórcze mikroby, np. skóra zapobiega przenikaniu mikroorganizmów do wnętrza organizmu, lepka błona śluzowa nosa zatrzymuje mikroorganizmy, które dostają się do nosa razem z wdychanym powietrzem, łzy zawierają substancje bakteriobójcze, w żołądku produkowany jest kwas bójczy dla wielu bakterii, które mogą przedostać się do żołądka ze spożywanym pokarmem. Zwykle zdrowy tryb życia (właściwe odżywianie, picie wystarczającej ilości płynów, wystarczająca ilość snu) i wspomniane naturalne siły obronne organizmu pozwalają zachować zdrowie. Czasami jednak mikroorganizmy pokonują naturalne bariery i wnikają do naszego organizmu. Najczęściej nasz układ immunologiczny potrafi zwalczyć chorobotwórcze mikroorganizmy, które wnikają do naszego organizmu, czasami jednak potrzebna jest mu pomoc. Antybiotyki, to specjalna grupa leków do walki z chorobotwórczymi bakteriami. Niektóre antybiotyki hamują namnażanie się bakterii, inne mają działanie bakteriobójcze. Antybiotyki stosuje się w leczeniu takich chorób, jak zapalenie opon mózgowych, gruźlica, czy zapalenie płuc. Antybiotyki nie działają na wirusy, dlatego są nieskuteczne w leczeniu przeziębienia, czy grypy, które wywołują wirusy. Zanim wynaleziono antybiotyki chorobotwórcze bakterie były śmiertelnym zagrożeniem dla ludzi. Dzisiaj większość infekcji bakteryjnych można łatwo wyleczyć antybiotykami, jednak bakterie znów stają się poważnym zagrożeniem. Powszechna ekspozycja bakterii na antybiotyki sprawia, że bakterie stają się oporne na tę grupę leków. Oznacza to, że infekcje bakteryjne znów mogą zagrażać życiu. Rożne zachowania pomagają zapobiegają szerzeniu się oporności na antybiotyki np.: - stosowanie antybiotyków tylko z polecenia lekarza, - przyjmowanie wszystkich przepisanych dawek antybiotyku (nie przerywanie kuracji po ustąpieniu objawów), - unikanie antybiotyków w leczeniu zwykłego przeziębienia, czy kaszlu Zakażenia wywołane przez bakterie oporne na antybiotyki są poważnym zagrożeniem dla zdrowia. Grupie szczególnego ryzyka znajdują się pacjenci o obniżonej odporności, u nich znacznie trudniej opanować takie zakażenia. Bakterie oporne na antybiotyki mogą przekazywać oporność innym bakteriom. Materiały Dostępne na Stronie Internetowej Film demonstrujący ćwiczenie Prezentacja nt. stosowania antybiotyków i antybiotykooporności Lista różnych alternatywnych kwasów/zasad i wskaźników, które można użyć

3 Potrzebne Będą 1. Przygotuj różne środki stosowane w leczeniu infekcji, np. środki przeciwbólowe, aspirynę, środki przeciwkaszlowe, środki na przeziębienie, miód, antybiotyki, kremy antyseptyczne, miętę, witaminy, sok pomarańczowy, imbir, napoje probiotyczne, itd. 2. Ze strony ściągnij prezentację: Antybiotyki Wynalezienie i Oporność (ang. Antibiotics: Discovery and Resistance) Wprowadzenie 1. Rozłóż przygotowane leki i żywność na ławce. Zapytaj uczniów, które z tych produktów są lekami. Wyjaśnij, że leki zdefiniowano jako: substancja pochodzenia naturalnego lub syntetycznego, wprowadzana do organizmu w celu podtrzymania zdrowia, zapobiegania chorobie, złagodzenia jej objawów, lub wyleczenia jej. 2. Poproś uczniów aby podzielili zgromadzone przedmioty na dwie grupy: jedną środków, które uważająca leki, drugą, które uważają, że nie są to leki. Uczniowie najprawdopodobniej oddzielą środki chemiczne od żywnościowych. Wytłumacz, że wiele produktów spożywczych może również mieć działanie lecznicze (miód używany jest jako środek przeciwbakteryjny, i wiele osób wierzy, że pomaga w leczeniu zapalenia gardła, mięta wspomaga trawienie, imbir i czosnek mają również działanie przeciwbakteryjne, sok pomarańczowy zawiera duże ilości witaminy C). Te naturalne produkty spożywcze o działaniu leczniczym wchodzi w skład wielu leków. 3. Wytłumacz uczniom, że zdrowa dieta pomaga zapobiec chorobom i uniknąć wizyty u lekarza, np. regularne jedzenie owoców i warzyw zawierających wit. C obniża ryzyko przeziębienia. 4. Podkreśl, że leki powinny być stosowane tylko w leczeniu choroby, na którą zostały przepisane. Zapytaj uczniów, jak im się wydaje, kiedy powinniśmy stosować antybiotyki. Wyjaśnij, że antybiotyki stosujemy WYŁĄCZNIE w leczeniu zakażeń bakteryjnych i nie są skuteczne w leczeniu zakażeń wirusowych, czy grzybiczych. 5. Na stronie dostępna jest prezentacja nt. odkrycia antybiotyków i zjawiska antybiotykooporności. Ćwiczenie Podstawowe 1. Ćwiczenie przewidziane jest dla małych 3-5 osobowych grup uczniów. 2. Każda grupa powinna mieć przygotowane stanowisko pracy zawierające: a. 4 płytki o podłożu agarowym ze wskaźnikiem agar, każda podpisana nazwiskiem pacjenta, b. 4 stojaki na probówki, każdy zawierający 5 roztworów antybiotyków (SN 2), po jednym przy każdej płytce o podłożu agarowym. 3. Rozdaj uczniom kopie KU 1 i KU Wyjaśnij, że Amy pracuje w laboratorium szpitalnym i jej zadaniem jest pobieranie od pacjentów wymazów do badań mikrobiologicznych. Następnie Amy bada wrażliwość wyhodowanych drobnoustrojów na różne antybiotyki. Wyniki pomagają lekarzowi ustalić jaki drobnoustrój wywołał chorobę i czy lub jakie należy podać antybiotyki. 5. Wyjaśnij, że kolor czerwony oznacza wzrost mikrobów na podłożu agarowym. Można zademonstrować uczniom podłoże agarowe bez wskaźnika (żółte), na którym nie ma wzrostu.. 6. Połóżcie płytki na kartce białego papieru, uczniowie powinni oznaczyć każdy otwór i wkraplać po jednej kropli antybiotyku do odpowiednio oznaczonych otworów, aż otwory się zapełnią. 7. Należy zdjąć przykrywkę z płytki i pozostawić odkryte na 5 minut. 8. Po 5 minutach uczniowie powinni zmierzyć wielkość odbarwionej strefy (zahamowania wzrostu), jeżeli się pojawi. 9. Poproś uczniów, aby uzupełnili swoje karty pracy, a następnie wspólnie je omówcie.

4 Dyskusja 1. Omówcie wspólnie pytania umieszczone w Kartach Ucznia: a. Antybiotyki nie leczą przeziębienia ani grypy. Co może zalecić lub przepisać lekarz, aby pacjent A lepiej się poczuł? Antybiotyki działają tylko na bakterie, a grypę wywołują wirusy. Kaszel i przeziębienie, również wywoływane są przez wirusy i w większości przypadków pokonywane są za pomocą naturalnych sił obronnych organizmu. Niektóre leki farmaceutyczne pomagają zwalczyć objawy kaszlu i przeziębienia. Lekarz może również zalecić środki przeciwbólowe i przeciwgorączkowe, aby złagodzić objawy. b. Meticylina jest lekiem z wyboru w terapii zakażeń gronkowcowych, co stanie się, jeśli pacjent C otrzyma receptę na meticylinę? NIc! MRSA (Gronkowiec złocisty oporny na meticylinę ang. Meticillin Resistant Staphylococcus aureus) jest oporny na meticylinę, a więc antybiotyk ten nie działa na MRSA. Zakażenia MRSA coraz trudniej się leczy i antybiotykiem ostatniej szansy, który pozostaje efektywny jest wankomycyna, choć odnotowano już szczepy gronkowców oporne również na ten lek. c. Czy użyłbyś/abyś penicylinę znalezioną w szufladzie jako pozostałość po poprzedniej kuracji zapalenia gardła do leczenia zakażenia rany? Odpowiedź uzasadnij. Nie, nigdy nie należy zażywać antybiotyków, które były przepisane komuś innemu, lub na inną infekcję. Istnieją różne grupy antybiotyków, które działają na różne bakterie, wywołujące różne zakażenia. Lekarz przepisuje antybiotyk na konkretne zakażenie i w dawce dopasowenej do pacjenta. Przyjmowanie antybiotyku, który był przepisany komuś innemu lub na inną chorobę nic nie da!. d. Pacjent D odmawia przyjęcia meticyliny do leczenia zakażenia rany. Poprzednim razem wziąłem ponad połowę tabletek, które przepisał mi lekarz i trochę mi przeszło, ale później jeszcze bardziej się pogorszyło! Dlaczego tak się stało? Nie można przerywać kuracji antybiotykowej należy wziąć wszystkie przepisane przez lekarza dawki leku. Jeśli przerwiemy kurację, może okazać się, że nie wszystkie bakterie zostały zabite i w przyszłości mogą okazać się oporne na ten antybiotyk. Ćwiczenie Dodatkowe 1. Podziel klasę na dwie grupy. Każda grupa powinna przygotować plakat na jeden z poniższych tematów: a. Z doniesień mediów wynika, że MRSA jest jedną z najczęściej występujących bakterii opornych na antybiotyki. Jakie działania podejmowane są w szpitalach, aby ograniczyć ten problem? b. Clostridium difficle uważa się za nowe superbakterie. Czym charakteryzuje się C. difficle i jak leczy się zakażenia tymi bakteriami? c. Gdzie poza medycyną wykorzystuje się antybiotyki i w jaki sposób?

5 Poniższa instrukcja przygotowana jest dla jednej 5-cio osobowej grupy uczniów Prezentacja ćwiczenia dostępna jest na stronie: Potrzebne Materiały Płytki petriego Kwas solny Kredka świecowa/marker Podłoże agarowe 20 probówek Zakraplacze Palnik elektryczny 5 stojaków na probówki Korkobor Czerwień fenolowa Przygotowanie podłoża agarowego 1. Przygotuj 100ml podłoża agarowego zgodnie z instrukcjami producenta. 2. Aby zademonstrować brak wzrostu, lekko schłodzone podłoże (ale jeszcze nie stałe zanim stężeje) wylej na płytkę. Dodaj 2-4% czerwieni feenolowej, tyle by podłoże zmieniło kolor na czerwony/ciemnopomarańczowy (około 10 kropli) i dobrze wymieszaj. 3. Nalej na każdą płytkę około 20ml na każdą płytkę i zostaw do schłodzenia. 4. Kiedy podłoża stężeją, za pomocą korkoboru wykonaj 5 regularnych otworów na każdej płytce. 5. Każdą płytkę podpisz jednym z poniższych nazwisk: a. Jean Smith b. Tom Harris c. Anne Jones d. Raj Nedoma Przygotowanie probówek antybiotykowych 2. Przygotuj zestaw 5 probówek dla każdego pacjenta. Każdą z probówek podpisz jedną nazwą antybiotyku: a. Penicylina b. Meticylina c. Oksacylina d. Wankomycyna e. Amoksycylina 3. Dodaj 5ml następujących roztworów do odpowiednich probówek: Penicylina Meticylina Oksacylina Wankomycyna Amoksycylina Jean Smith Woda Woda Woda Woda Woda Tom Harris 10% HCl 5% HCl 1% HCl 0.05% HCl 5% HCl Anne Jones Woda Woda 1% HCl 0.05% HCl Woda Raj Nedoma Woda 0.05% HCl 0.05% HCl 0.05% HCl Woda UWAGA: Bardzo ważne jest, aby zachować właściwe stężenia HCl (antybiotyków) dla poszczególnych pacjentów. 4. Przygotuj następujące stanowiska pracy dla każdej grupy: a. Przy każdej płytce pacjenta powinien znaleźć się odpowiedni zestaw probówek. b. Zakraplacz przy każdej probówce. c. Linijka wskazująca mm. d. Płytki pacjentów można również ułożyć na białych kartkach papieru, a nazwy antybiotyków napisać na kartkach przy odpowiednim otworze.

6 Wyniki Nazwisko Organism sensitivity to antibiotics pacjenta Penicylina Meticylina Erytromycyna Wankomycyna Ampicilina Diagnoza Jean Smith Grypa Tom Harris Zapalenie gardła Anne Jones MRSA Raj Nedoma Zakażenie gronkowcowe Pen Met Ery Wan Interpretacja Wyników Jean Smith: Grypę wywołują wirusy, a antybiotyki działają tylko na bakterie, dlatego żaden z antybiotyków nie ma hamującego wpływu na drobnoustroje. Tom Harris: Amp Met Objawy zapalenia gardła najczęściej ustępują same. W ostrych przypadkach Ery podajemy antybiotyki, i większość z nich jest skuteczna. Antybiotykiem z wyboru jest penicylina, ponieważ bakterie odpowiedzialne za zapalenie gardła Pen (paciorkowce łac. Streptococcus) nie wytworzyły jeszcze oporności na ten lek. W zapaleniach gardła o łagodnym przebiegu nie powinniśmy podawać antybiotyków, ponieważ aż 80% zapaleń gardła wywołują wirusy, a pozostałe Amp bakterie w obecności antybiotyków wytwarzają mechanizmy oporności na antybiotyki Met Ery Anne Jones: Zakażenia gronkowcem złocistym opornym na meticyline (MRSA) sprawiają Pen duże trudności terapeutyczne. Bakterie te wytworzyły oporność na Wan meticylinę kiedyś lek z wyboru w leczeniu zakażeń gronkowcowych. Antybiotykiem ostatniej szansy do walki z tymi potencjalnie śmiertelnymi zakażeniami została wankomycyna, choć wykryto już gronkowce oporne Amp również na ten antybiotyk! Wan Raj Nedoma: Penicylina jest pierwszym odkrytym i zastosowanym w lecznictwie antybiotykiem. Szybko uznana za cudowny lek, często była nadużywana w leczeniu zwykłych infekcji, co doprowadziło do rozpowszechnienia oporności na penicylinę i jednocześnie jej pochodną ampicylinę. Dlatego lekiem z wyboru w leczeniu zakażeń gronkowcowych jest meticylina. Pen Met Amp Ery Wan

7 ANTYBIOTYKI Wyniki badania wrażliwości na antybiotyki metycylina erytromycyn a metycylina erytromycyn a penicylina wankomycyna penicylina wankomycyna amoksycylina amoksycylina metycylina metycylina penicylina erytromycyn a erytromycyn a penicylina wankomycyna amoksycylina wankomycyna amoksycylina

8 Amy ma problem Amy odbywa wakacyjne praktyki w laboratorium szpitalnym. Jej praca polega na odczytywaniu wyników badań i uzupełnianiu papierkowej roboty dla lekarza. Niestety pomieszała niektóre wynik badań. Jej karty wyników wyglądają następująco: Nazwisko pacjenta Wrażliwość drobnoustroju na antybiotyki Panicylina Meticylina Erytromycyna Wankomycyna Amoksycylina Diagnoza Grypa Zapalenie gardła MRSA Gronkowcowe zakażenie rany ( wrażliwy widoczna strefa, niewrażliwy brak widocznej strefy) NA płytkach o podłożu agarowym wyhodowała od wszystkich pacjentów chorobotwórcze drobnoustroje. Powtórz badanie wrażliwości na antybiotyki oraz dopasuj diagnozy do poszczególnych pacjentów. In the results section below fill in the name of the patient that matches each diagnosis and which antibiotic you would recommend the doctor to prescribe. Wyniki Pacjent A: Pacjent B: Grypa (Wirus grypy) Strefa zahamowania wzrostu (mm) Penicylina Meticylina Oksacylina Wankomycyna Amoksycylina Rekomendowany antybiotyk: Pacjent C: MRSA (Gronkowiec złocisty oporny na metycilinę) Strefa zahamowania wzrostu (mm) Penicylina Meticylina Oksacylina Wankomycyna Amoksycylina Rekomendowany antybiotyk: Zapalenie gardł (Paciorkowiec Streptococcus) Pacjent D: Gronkowcowe zakażenie rany (Gronkowiec złlocisty) Strefa zahamowania wzrostu (mm) Penicylina Meticylina Oksacylina Wankomycyna Amoksycylina Rekomendowany antybiotyk: Strefa zahamowania wzrostu (mm) Penicylina Meticylina Oksacylina Wankomycyna Amoksycylina Rekomendowany antybiotyk:

9 Wnioski 1. Antybiotyki nie leczą przeziębienia ani grypy. Co może zalecić lub przepisać lekarz, aby pacjent A lepiej się poczuł? 2. Meticylina jest lekiem z wyboru w terapii zakażeń gronkowcowych, co stanie się, jeśli pacjent C otrzyma receptę na meticylinę? 3. Czy użyłbyś/abyś penicylinę znalezioną w szufladzie jako pozostałość po poprzedniej kuracji zapalenia gardła do leczenia zakażenia rany? Odpowiedź uzasadnij. 4. Pacjent D odmawia przyjęcia meticyliny do leczenia zakażenia rany. Poprzednim razem wziąłem ponad połowę tabletek, które przepisał mi lekarz i trochę mi przeszło, ale później jeszcze bardziej się pogorszyło! Dlaczego tak się stało?