Mikrobiologia wejściówka 3

Grzeby pleśniowe (ilość ant.)

>6 tys.

Penicylina (gatunki)

Penicilium notatum

Penicilium chrysogeum

Penicylina (działanie)

bakteriobójcze, bakteriostatyczne

Grzyby pleśniowe produkujące antybiotyki

Aspergillus

Penicilium

Promieniowce (rodzaje wytwarzające antybiotyki)

Streptomyces

Nocardia

Promieniowce (ilość wytwarzanych ant.)

>10 tys. (70% znanych antybiotyków)

Promieniowce (działanie)

przeciwbakteryjne

przeciwwirusowe

przeciwpierwotniakowe

przeciwnowotworowe

insektycyny

pestycydy

grzyby pleśniowe (leki)

penicyliny

cefalosporyny

promieniowce (bytowanie)

gleba

materiały zanieczyszczone wodą (rośliny, drzewa, wełna, woda)

promieniowce (leki)

streptomycyna

beta-laktamy

aminoglikozydy

makrolidy

tetracykliny

polieny

bakterie gram + (ilość wytwarzanych ant.)

>3 tys.

bakterie gram + (rodzaje wytwarzające ant.)

Bacillus

bakterie gram+ leki

antybiotyki peptydowe

bacytracyna

polimyksyny

Podział preparatów o działaniu przeciwbakteryjnym

• antybiotyki

  • naturalne - metabolity drobnoustrojów

  • półnaturalne - naturalny produkt wejściowy zmodyfikowany chemicznie

  • syntetyczne - odtworzenie struktury naturalnej

• chemioterapeutyki

  • syntetyczne - preparaty nie posiadają naturalnego wzorca

Anttybiotyki naturalne

Penicylina benzylowa

Penicylina fenoksymetylowa

Glikopeptydy

Streptomycyna

Neomycyna

Gentamycyna

Tobromycyna

Erytromycyna

Antybiotyki półnaturalne

Półsyntetyczna penicylina

Cefalosporyny

Amikacyna

Netylmycyna

Glicylcyklina

Dalibowacyna

Antybiotyki syntetyczne

Aztreonam

Chloramfenikol

Chemioterapeutyki nazwy

Oksazolidynony

Chinolony

Sulfonamidy

Trimetoprim

Nitrofurany

Nitroimidazole

Fosfomycyna

Podział antybiotyków ze względu na sposób działania na komórkę bakteryjną

bakteriostatyczne

bakteriobójcze

Antybiotyki bakteriostatyczne

tetracykliny

tygecyklina

makrolidy/ketolidy

linkozamidy

oksazolidynony

chloramfenikol

trimetoprim

sulfonamidy

Antybiotyki bakteriobójcze

beta-laktamy

aminoglikozydy

glikopeptydy

dalibowacyna

linezolid

fluorochinolony

metronidazol

Mechanizmy działania antybiotyków i chemioterapeutyków na drobnoustroje

• blokowanie biosyntezy ściany komórkowej

• uszkodzenie błony komórkowej

• blokowanie biosyntezy białka

• blokowanie syntezy DNA

Antybiotyki i chemioterapeutyki blokujące biosyntezę ściany komórkowej

beta-laktamy

glikopeptydy

lipopeptydy

fosfomycyna

Antybiotyki i chemioterapeutyki uszkadzające błonę komórkową drobnoustrojów

polimyksyny (kolistyna)

daptomycyna

Antybiotyki i chemioterapeutyki blokujące biosyntezę białka

chloraminfenikol

aminoglikozy

tetracykliny

makrolidy

kwas fusydowy

oksazolidynony

tygecyklina

linkozamidy

Antybiotyki i chemioterapeutyki blokujące syntezę DNA

kotrimoksazol

chinolony

nitrofurany

metronidazol

rifampicyna

Podział oporności na antybiotyki

• naturalna (pierwotna, właściwa)

• nabyta

  • spontaniczne mutacje

  • nabycie genów oporności od innych drobnoustrojów

    • plazmidowe

    • chromosomalne

przykład oporności naturalnej na antybiotyki

enterokoki na cefalosporyny

przykład oporności nabytej na antybiotyki wywołanej spontanicznymi mutacjami

Pseudomonas aeruginosa w czasie leczenia cyproflaksacyną

przykład oporności na antybiotyków nabytej wywołanej nabyciem genów plazmidowych

wytwarzanie beta-laktamaz przez szczepy ESBL

przykład oporności na antybiotyków nabytej wywołanej nabyciem genów chromosomalnych

wytwarzanie cefalosporynazy AmpC

Schemat mechanizmów oporności na substancje przeciwbakteryjne

zmiany w przepuszczalności osłon bakteryjnych

enzymatyczna inaktywacja substancji przeciwbakteryjnej

modyfikacja miejsca docelowego

czynne usuwanie substancji przeciwbakteryjnej

zmiany w przepuszczalności osłon bakteryjnych - antybiotyki

beta-laktamy

pochodne kwasu fosfonowego

glikopeptydy

polimyksyny

lipopeptydy

chinolony

enzymatyczna inaktywacja substancji przeciwbakteryjnej - antybiotyki

beta-laktamy

pochodne kwasu fosfonowego

chinolony

aminoglikozydy

makrolidy

glicylcykliny

modyfikacja miejsca docelowego - antybiotyki

beta-laktamy

glikopeptydy

pochodne kwasu fosfonowego

polimyksyny

lipopeptydy

chinolony

ansamycyny

makrolidy

aminoglikozydy

oksazolidynony

glicylcykliny

ketolidy

czynne usuwanie substancji przeciwbakteryjnej - antybiotyki

beta-laktamy

pochodne kwasu fosfonowego

polimyksyny

chinolyny

ansamycyny

makrolidy

aminoglikozydy

glicylcykliny

MDR

wielolekooporność - niewrażliwość na przynajmniej jeden antybiotyk z co najmniej 3 grup leków

XDR

rozszerzona oporność - niewrażliwość na przynajmniej jeden antybiotyk we wszystkich z wyjątkiem dwóch grup antybiotyków, aktywnych wobec danego gatunku

PDR

całkowita oporność - niewrażliwość na wszystkie antybiotyki we wszystkich klasach aktywnych wobec danego gatunku drobnoustroju

Typy oporności Gram+

MRSA/MRSE/MRCNS

VISA/VRSA

VRE

HLAR

MLS_B

PRSP

MRA/MRSE/MRCNS

oporność gronkowców koagulazo-ujemnych (S. aureus, S. epidermidis) na metycylinę (wszystkie antybiotyki beta-laktamowe)

• wytwarzanie białka PBP2a

VISA/VRSA

obniżona wrażliwość lub oporność S. aureus na wankomycynę

VRE

oporność Enterococcus na wankomycynę

HLAR

Enterococcus oporne na wysokie stężenia aminoglikozydów (na niskie oporność naturalna)

MLS_B

gronkowce oporne na makrolidy, linkozamidy i steptograminy B

PRSP

pneumokoki (Streptococcus pneumoniae) oporne na penicyliny

Typy oporności Gram-

• ESBL-beta

• MBL

• KPC

• OXA-48

• NDM

ESBL beta

pałeczki Gram- Enterobactariaceae wytwarzające beta-laktazy o rozszerzonym spektrum substratowym - oporność na

• penicyliny

• cefalosporyny (poza cefamycynami)

• monobaktamy

MBL

pałeczki Gram- P. aeruginosa, A. baumanii, Enterobacteriaceae wytwarzające metalo-beta-laktamazy - oporność na:

• penicyliny

• cefalosporyny

• karbapenemy

KPC

pałeczki gram- (najczęściej K. pneumoniae) wytwarzające karbapenemazy - oporność na karbapenemy

OXA-48

oporność pałeczek gram- na:

• penicyliny

• wybrane cefalosporyny

• połączenia penicylin z inhibitorami beta-laktamaz

NDM

oporność K. pneumoniae i E. coli na beta-laktamy i karbapenemy

beta-laktamy - antybiotyki

penicyliny

cefalosporyny

cefamyny

monobaktamy

karbapenemy

działanie beta-laktam

ingerencja w syntezę ściany komórkowej

blokowanie aktywności transpeptydaz biorących udział w tworzeniu peptydoglikanu (PBP)

liza komórki

bakteriobójcze

Mechanizmy oporności bakterii na beta-laktamy

• enzymy bakteryjne beta-laktamazy rozkładają pierścień beta-laktamowy

• modyfikacja wiązania antybiotyku z białkiem PBP

• zmiany w budowie bakterii utrudniające dostęp do białek PBP

podział penicylin

• naturalne będące produktem pleśni

• półsyntetyczne o aktywności przeciwgronkowcowej

• półsyntetyczne o szerokim spektrum

Drobnoustroje wrażliwe na penicylinę

• gram ± tlenowe, beztlenowe

• ziarenkowce

• pałeczki

• laseczki

• promieniowce

• krętki

drobnoustroje oporne na penicyliny

bakterie z enzymami

• penicylinazy

• beta-laktamazy

penicyliny z inhibitorami beta-laktamaz

• amoksycylina + kwas klawulanowy

  • Augumentin

  • Amoksiklav

• tikarcylina + kwas klawulanowy

  • Timentin

• piperacylina + tazobaktam

  • Tazocin

• ampicylina + sulbaktam

  • Unasyn

oporność na penicylinę

• zmiany PBP

• produkcja beta-laktamaz

drobnoustroje wrażliwe na cefalosporyny

gram ±

• ziarenkowce

• pałeczki

drobnoustroje oporne na cefalosporyny

Enterococcus (naturalnie)

• I-IV gen. nieaktywne wobec gronkowców metycylinoopornych

podział cefalosporyn

I-V generacja

I generacja cefalosporyn

• cefazolina

• cefradyna

• cefadroksyl

II generacja cefalosporyn

• cefuroksym

• cefaklor

• cefamandol

III generacja cefalosporyn

(aktywne wobec P. aeruginosa)

• cefotaksym

• ceftriakson

• cetrazydym

• cefoperazon

IV generacja cefalosporyn

cefepim

V generacja cefalosporyn

aktywne wobec MRSA, VISA

• ceftobiprol

• ceftarolina

Mechanizm oporności na cefalosporyny

gram- produkują beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym ESBL

Karbapenemy nazwy

imipenem

meropenem

doripenem

ertapenem

Bakterie wrażliwe na karbapenemy

ziarenkowce

pałeczki

gram ±

MRSA

ESBL

ampC+

Pseudomonas aeruginosa

Acinetobacter

beztlenowce

mechanizm oporności na beta-laktamy

bakterie Gram- wytwarzają enzymy karbapenemzazy MBL, KPC

MRSA - zmiana białka PBP

menobaktamy przykład

aztreonam

bakterie wrażliwe na monobaktamy

tlenowe Gram- ziarenkowce i pałeczki

bakterie oporne na monobaktamy

Gram+

beztlenowce

Chromobacterium violaceum

antybiotyk naturalny

Aminoglikozydy przykłady

streptomycyna

gentamycyna

amikacyna

tobramycyna

kanamycyna

netylmycyna

Bakterie wrażliwe na aminoglikozydy

G- tlenowe

G+ tlenowe (gronkowce)

prątki gruźlicy

Bakterie oporne na aminoglikozydy

beztlenowce

paciorkowce

Działanie aminoglikozydów

zahamowanie translacji syntezy białek poprzez związanie z podjednostką 30S rybosomów i produkcja wadliwego białka

• bakteriobójcze

• nefrotoksyczne

• ototoksyczne

mechanizm oporności na aminoglikozydy

modyfikacja enzymatyczna antybiotyku

zaburzenia transportu antybiotyku do wnętrza komórki

czynne usuwanie leku (efflux)

mutacja podjednostki 30S rybosomu

tetracykliny przykłady

tetracyklina

doksycyklina

minocyklina

bakterie wrażliwe na tetracykliny

gram+

Mykoplasma

Chlamydia

Rickettsia

Treponema

Borrelia

niektóre gram-

Helicobacter pylori

bakterie oporne na tetracykliny

Pseudomonas aeruginosa

działanie tetracyklin

blokowanie syntezy białka poprzez wiązanie z podjednostką 30S rybosomu

mechanizm oporności tetracyklin

modyfikacja enzymatyczna antybiotyku

zaburzenia transportu antybiotyku do wnętrza komórki

czynne usuwanie leku (efflux)

mutacja podjednostki 30S rybosomu

działania niepożądane tetracyklin

hepatotoksyczne

przechodzą przez łożysko i z mlekiem matki → hipoplazja i przebarwienia zębów

glicylocykliny definicja i przykłady

pochodne tetracyklin o szerokim spektrum działania przeciwbakteryjnego (aktywny wobec szczepów opornych na tetracyklinę)

• tygecyklina

bakterie wrażliwe na glicylocykliny

• Gram+

• Gram-

• tlenowe i beztlenowce

• MRSA

• CAMRSA

• CoNs

• MRCoNS

• VRE

• ESBL+

• MDR

bakterie oporne na glicylocykliny

Pseudomonas aeruginosa

glicylocykliny - bakterie atypowe

Mycoplasma pneumoniae

Chlamydia trachomatis

prątki Mycobacterium

mechanizm działania glicylocyklin

hamowanie biosyntezy białka przez wiązanie z podjednostką 30S rybosomu i blokowaniu procesów translacji

mechanizm oporności na glicylocykliny

nadekspresja genów pompy efluksowanej (mefA)

bakterie wrażliwe na makrolidy i ketolidy

szerokie spektrum Gram±

atypowe: Mykoplasma, Chlamydia

Makrolidy i ketolidy przykłady

erytromycyna

klarytromycyna

azytromycyna

klindamycyna (beztlenowce)

działanie makrolidów i ketolidów

wiązanie z rRNA (bakteriostatyczne)

mechanizm oporności na makrolidy i ketolidy

MLS_B - oporność na klindamycynę indukuje oporność na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B

bakterie wrażliwe na linkozamidy

beztlenowce

gronkowce (w tym MRSA)

paciorkowce

pierwotniaki Toxoplasma gondii

linkozamidy definicja i przykłady

antybiotyk naturalny

• linkomycyna tworzona przez Streptomyces lincolnesis

• półsyntetyczna klindamycyna

mechanizm działania linkozamidów

blokowanie biosyntezy przez zahamowanie procesu elongacji łańcucha peptydowego

klindamycyna wiąże się z podjednostką 50S rybosomu