Antibiotika. Ing. Hana Sýkorová, PhD

Antibiotika

Ing. Hana Sýkorová, PhD.

• • • • • •

Úvod, historie Klasifikace Mechanismy účinku, zásahová místa Rezistence Skupiny atb podle chemické struktury Metodika stanovení citlivosti, hodnocení účinku

antibiotika  látky které inhibují růst mikroorganismů (bakteriostatické), nebo je usmrcují (baktericidní)  potlačení konkurenčních mo  přírodní látky produkované převážně mikroorganismy, nebo podobné látky připravené semisynteticky popř. synteticky  produkty sekundárního metabolismu

sekundární metabolismus    

1961 Bulock – termín sekundární metabolit metabolity, které nejsou nepostradatelné pro růst a reprodukci jedinečné metabolické dráhy na vstupu relativně málo intermediátů, na konci široké spektrum sloučenin  poskytování výhody v konkurenčním prostředí • signální funkce (autoregulátory luminiscenčních bakterií, koordinace spolurace…) • obranná funkce (antibiotika, toxiny, pigmentace…)

Historie

"...podle mne budou do deseti let antibiotika jako léčivo zakázána"

• • • • •

Sir Alexandr Fleming (1881 – 1955) 1928 – penicilin (Penicillium nonatum) 1939 – izolace (H.W. Florey a E.B. Chain) 1945 – Nobelova cena za fyziologii a medicínu 1944 – pokusná produkce penicilinu v továrně Benjamin Fragner v Praze (dnes Zentiva)

Historie

Antibiotika pro klinické použití • nesmí poškozovat eukaryotní buňky • účinek již v nízkých koncentracích

• této hladiny má dosáhnout přiměřeně brzy • výhodou post-antibiotický efekt – určitý časový interval, ve kterém přetrvává potlačení metabolické aktivity mo a jeho množení i když antibiotikum není v těle přítomno.

Kritéria dělení antibiotik: • • • • •

Původ Biologické účinky Biosyntetická dráha Mechanizmus účinku Chemická struktura

Podle původu: • mikroorganismy (70% ř. Actinomycetales) • vyšší rostliny, řasy, lišejníky • živočichové

• přirozené • semi-syntetické • syntetické

Podle biologického účinku: • • • •

antivirotická antibakteriální antifungální antiparazitická

• širokospektrá x úzkospektrá • bakteriostatická x baktericidní

Podle mechanismu účinku: • • • • •

Inhibice syntézy buněčné stěny Porušení buněčné membrány Inhibice syntézy bílkovin Inhibice syntézy nukleových kyselin Inhibice metabolismu kys. listové (antimetabolity)

Zásahová místa:

Inhibice syntézy buněčné stěny





Inhibice syntézy buněčné stěny • • • •

β-laktamy Fosfomycin Bacitracin Vankomycin Fosfomycin zabraňuje syntéze peptidoglykanové podjednotky. Bacitracin interferuje s funkcí baktoprenolu. Penicilin a vankomycin inhibují křížné propojení peptidoglykanu.

Porucha funkce CM • Porušení integrity CM  únik endogenních látek  zánik mikroorganismu • Polymyxiny  cyklické peptidy s postranním hydrofobním řetězcem  směs několika antibiotik (Bacillus polymyxa)  účinek na G lokální použití (v očním lékařství či ORL)  Polymyxin B, kolistin (polymyxin E)

Porucha funkce CM

Kolistin

Polymyxin B • Vazba na LPS vnější membrány, průnik k CM, vazba na fosfolipidy  dezintegrace • hydrofobní řetězec – zásadní úloha • "detergent-like" efekt

Inhibice syntézy bílkovin

Inhibice syntézy bílkovin

vždy vazba na ribozom (výjimka = mupirocin)

Inhibice syntézy bílkovin • Streptomycin ( a další aminoglykosidy) vazba na malou podjednotku a fixuje ribosom na mRNA. Ribosom tak nemůže pokračovat v protesyntéze

• Erytromycin (a další makrolidy) vazba na velkou ribosomální podjednotku a brání elongaci

• Tetracykliny deformují strukturu malé podjednotky, takže molekuly tRNA s navázanou aminokyselinou nemohou interagovat s mRNA

• Chloramfenikol vazba na velkou podjednotku (inhibice elongace)

• Linkosamidy vazba na velkou podjednotku (inhibice translokace)

Inhibice syntézy bílkovin • Mupirocin

• část molekuly strukturou blízká izoleucinu  reverzibilní vazba na izoleucyl-tRNA-syntetázu  znemožnění vazby Ile na příslušnou tRNA  inhibice syntézy proteinového řetězce (Ile nemůže být inkorporován) • účinný proti mikroorganizmům působícím většinu kožních infekcí (stafylokoky, včetně methicilin-rezistentních kmenů) – Bactroban (mast)

Inhibice syntézy NA • DNA gyráza Chinolony, Novobiocin

• RNA polymeráza Rifampicin

• Vazba na DNA Aktinomycin

• Zlomy v DNA Metronidazol

Inhibice syntézy NA

• Chinolony (kys. nalidixová, ciprofoxacin) vazba na GyrA podjednotku DNA-gyrázy

• Novobiocin vazba na GyrB podjednotku DNA-gyrázy

• Rifampin vazba na β-podjednotku DNA-dependentní RNA polymerázy účinek před zahájením transkripce

• Aktinomycin Toxické polypeptidové antibiotikum, cytostatický účinek Inhibice transkripce (vazba na DNA, interkalace mezi G-C)

• Metronidazol, nitrofurantoin Zlomy v DNA

Inhibice metabolismu kys. listové

kys. listová (folát, vit. B9)

DHF (dihydrofolát)

THF (tetrahydrofolát)

aktivní forma kyseliny listové = THF = koenzym transferáz součást syntézy nukleotidů

Inhibice metabolismu kys. listové kys. listová -

vit B9 eukaryota – příjem z prostředí bakterie – příjem jen v omezeném množství, nutná syntéza (kys. p-aminobenzoová + pteridin) nezbytná pro syntézu NA

• Sulfonamidy Analogy PABA Kompetitivní inhibice

• Trimetroprim Vazba na DHF-reduktázu

 Synergický účinek (dvě místa v metabolickém řetězci)

Rezistence = schopnost přežít účinek inhibiční koncentrace daného atb • primární (přirozená - intrinsic) - dána druhem (přirozenými vlastnostmi) bez ohledu na předchozí kontakt s atb • sekundární (získaná - acquired) - na základě kontaktu s atb (selekce odolných jedinců) - mutací nebo přenosem genů (plasmidy, transpozony)  penicilinový typ (multiple step mutation) = po dlouhodobém podávání atb (penicilin, chloramfenikol, bacitracin)  streptomycinový typ (one step mutation) = rychlý vznik vysoce rezistentních kmenů (streptomycin, erytromycin, linkomycin)

Rezistence - přenos - přenos mobilními částicemi - plazmidy, transpozony, integrony - geny jsou předávány během dělení z buňky mateřské do buněk dceřiných, nebo také různými mechanizmy i do buněk bakterií různých druhů (horizontální přenost) - mechanizmy přenosu: • transdukce (virovou částicí) • konjugace (spájení přes pilus) • transformace (DNA z volného prostředí, např. mrtvé buňky)

Rezistence – obecné mechanismy • • • •

změna cílové struktury omezená penetrace atb do buňky (poriny) zvýšené vylučování atb z buňky (eflux) enzymatická inhibice/inaktivace antibiotika Antibiotikum Beta-laktamová

Mechanizmy rezistence Produkce beta-laktamáz  permeability buněčné stěny Změna penicilin-vazebných proteinů

Aminoglykozidy a makrolidy

Snížená vazebnost na ribozómy  permeability buněčné stěny Produkce inaktivujících enzymů

Chloramfenikol

 vazebnosti na cílové ribozómy  permeability buněčné stěny  aktivity chloramfenikol-acetyltransferázy

Tetracykliny

 transport k ribozómům Aktivní buněčný eflux (vylučování antibiotika z buňky) Rezistence DNA-gyrázy  permeability buněčné stěny Aktivní buněčný eflux

Chinolony

Sulfonamidy Trimetoprim

Rezistence syntetázy kyseliny listové Rezistence reduktázy kyseliny dihydrolistové  permeability buněčné stěny

Rezistence – změna cílové struktury příklady: • penicilin vázající proteiny (PBP) - přítomnost genu mecA pro pozměněný PBP → rezistence na methicilin (MRSA stafylokoky) • modifikace prekurzorů peptidoglykanu - přítomnost genů vanA, vanB → rezistence na vankomycin • modifikace DNA gyrázy - mutace v genu gyrA a gyrB→ rezistence na fluorochinolony • změna RNA polymerázy - bodové mutace, inzerce a delece v oblasti rpoB (gen pro βpodjednotku RNA polymerázy) → rezistence k rifampicinu • mutace v syntéze ribosomálních proteinů → rezistence k aminoglykosidům a makrolidům

Rezistence – změna cílové struktury Vankomycin - glykopeptidové atb. - mechanismus: inhibice buněčné stěny (transpeptidace)

- nahrazení koncového D-Ala laktátem - rezistentní enterokoky (VRE) = nebezpečí, vankomycin používán jako atb poslední volby - popsán přenos na MRSA stafylokoky

Rezistence – změna propustnosti • LPS v membráně G- (lipid A + polysacharid + O-antigen) - bariéra proti účinkům atb - modifikace lipidu A→ snížení vnějšího záporného náboje membrány → rezistence k polymyxinům a aminoglykosidům • poriny - rychlost difuze atb závisí na velikosti, počtu a selektivitě porinů - OprD – porin pro malé β-laktamy (imipen) - OprE – porin pro chinolony a cefalosporiny - absence nebo snížení počtu porinů, popř. mutace vedoucí k zúžení porinů → rezistence

Rezistence – eflux - eflux = mechanismus, kterým se bakterie zbavuje široké škály chemicky a strukturně odlišných sloučenin - transmembránové proteiny – „eflux pumpy“ • úzce specifické (tetracyklin) • nespecifické - „multidrug transportéry“ - schopné odstraňovat celou řadu atb - multirezistentní fenotyp - AcrAB/TolC - E.coli, Salmonella - MexAB/OprM - Ps. aeruginosa

Rezistence – eflux Tetracyklin - mechanismus účinku: inhibice proteosyntézy (vazba na 30S )

- indukce tetracyklinem - geny tet na konjugativních plasmidech

Rezistence – inaktivace atb • enzymy modifikující aminoglykosidy • acetyltransferázy (aac) - acetylace aminosk. (acetyl-CoA) • fosfotransferázy (aph) - fosforylace hydroxylové sk. (ATP) • adenyltransferázy (ant) - adenylace hydroxylové sk. (ATP) - geny většinou na plasmidech a transpozonech • enzymatická inaktivace chloramfenikolu • acetyltransferáza (cat) – acetylace hydroxylové skupiny, modifikovaný derivát není schopen vazby na ribosom - geny většinou na plasmidech a transpozonech • enzymy hydrolyzující β-laktamová antibiotika

• β-laktamázy

Rezistence – inaktivace atb β-laktamázy - přerušení β-laktamového kruhu hydrolýzou amidové vazby

-

široká skupina enzymů (více než 340 typů) na chromosomech i plasmidech konstitutivní i indukovaná biosyntéza penicilinázy, cefalosporinázy, metalo-β-laktamázy (závislé na iontu kovu, obvykle Zn2+)…

Kritéria dělení antibiotik: • • • • •

Původ Biologické účinky Biosyntetická dráha Mechanizmus účinku Chemická struktura

Třídění antibiotik podle struktury: • • • • • • • • • •

β-laktamy aminoglykosidy linkosamidy makrolidy polyketidy tetracykliny polypeptidy glykopeptidy chinolony/fluorochinony sulfonamidy další - chloramfenikol, rifampicin



β-laktamy • • • •

peniciliny cefalosporiny monobaktamy karbapenemy

• inhibitory β-laktamáz

β-laktamy základní struktura: β-laktamový kruh

peniciliny

kys. klavulanová cefalosporiny

β-laktamy

mechanismus: - poškození buněčné stěny (inhibice transpeptidace) - vazba na transpeptidázu (PBP – penicilin binding protein) - baktericidní účinek - působí především na G+ produkce: Penicilium chrysogenum (přirozené peniciliny) Cephalosporium acremonium (přirozené cefalosporiny) Streptomyces clavuligerus (kys. klavulanová)

biosyntéza: základní prekurzory = aminokyseliny L-cystein L-valin α-amino-adipová kyselina

β-laktamy

β-laktamy: peniciliny základní, přirozené

penicilin G, penicilin V

antistafylokokové

oxacilin, meticilin,cloxacilin, flucloxacilin

širokospektré

aminopeniciliny

ampicilin, amoxicilin

karboxypeniciliny

ticarcilin

acylureidopeniciliny

piperacilin

základní: penicilin V – acidorezistentní penicilin G – není acidorezistentní - nejsou odolné vůči β – laktamázám - léky první volby u infekcí způsobených streptokoky, pneumokoky, stafylokoky, Bacillus anthracis …



antistafylokokové


širokospektré

aminopeniciliny


karboxypeniciliny

ticarcilin


piperacilin

antistafylokokové: -

odolné vůči β – laktamázám streptokoky a stafylokoky meticilin pouze parenterálně oxacilin perorálně u méně závažných stafylokokových infekcí



antistafylokokové


širokospektré

aminopeniciliny


karboxypeniciliny

ticarcilin


piperacilin

aminopeniciliny: -

semisyntetické nejsou odolné vůči β – laktamázám krom G+ i některé G- (Listeria monocytogenes) ampicilin – absorpce omezována potravou amoxicilin – kompletní absorpce po perorálním podání



antistafylokokové


širokospektré

aminopeniciliny


karboxypeniciliny

ticarcilin


piperacilin

karboxypeniciliny: - široké spektrum účinku - částečně i proti Ps. aeruginosa - nejsou odolné vůči β – laktamázám acylureidopeniciliny: - proti enterokokům, Ps. aeruginosa - nejsou odolné vůči β – laktamázám

β-laktamy: peniciliny nežádoucí účinky: - velmi nízká toxicita - možnost alergické reakce – alergenem většinou biodegradační produkty - anafylaktický šok, kožní vyrážky - enteritidy (přerůstání stafylokoků a kvasinek)

β-laktamy: cefalosporiny - 1. - 4. (5.) generace - zvyšování účinnosti na G- postupně se zvyšuje odolnost vůči β – laktamázám - většinou dobře snášeny, občas alergické reakce

- sepse, infekce měkkých tkání, kůže, močových cest… - Pseudomonas aeruginosa, Proteus mirabilis, Serratia, Enterobacter, E.coli, H.influezae…

β-laktamy: monobaktamy -

účinek pouze na aerobní G-

-

v klinické praxi – pouze aztreonam

-

nevstřebává se v GIT, pouze parenterální podání

-

vstřebává se do tělesných tkání i tekutin

-

život ohrožující infekce

β-laktamy: karbapenemy -

nejširší spektrum účinku mezi betalaktamy (G+, G- i pseudomonády, aeroby i anaeroby, včetně kmenů S. pneumonie vysoce rezistentních na penicilin)

-

většinou odolné vůči β – laktamázám

-

výhradně parenterální podání

-

dobrý prostup tkáněmi a tekutinami (i mozkomíšní mok)

-

terapie život ohrožujících nákaz

-

léčba nemocničních infekcí vyvolaných multirezistentní mikroflórou

-

imipenem, meropenem

β-laktamy: inhibitory β-laktamáz - β-laktamázy – mechanismus rezistence - použití v kombinaci s antibiotiky (co-amoxicilin, co-ampicilin) - rozšíření antimikrobiálního spektra kys. klavulanová - slabé antibiotikum - vazba na penicilinázy kódované plasmidem, na chromozomálně kódované cefalosporinázy neúčinná

- co-amoxicilin – účinek na kmeny rezistentní vůči amoxicilinu (stafylokoky, H.influenzae, Klebsiella pneumoniae…) sublaktam tazobaktam



Aminoglykosidy 1944 – streptomycin, účinek proti mykobakteriím (tuberkulóza) základní struktura: 2-4 amino-sacharidy (resp. aminocyklitoly)

kanamycin streptomycin

gentamicin

Aminoglykosidy

mechanismus: - ireversibilní vazba na 30S podjednotku - několikastupňový model účinku (blokování činnosti ribozomů, chybná translace, poškození membrán, zvyšování průniku atb) - působí především na G- (narušení integrity vnější membrány): Escherichia, Proteus, Enterobacter, dále Mycobacterium, brucely, pasteurely, ale i G+ stafylokoky produkce: Streptomyces griseus (streptomycin) Streptomyces fradie (neomycin) Micromonospora (gentamicin) biosyntéza: monosacharidy z glukózy, klíčový intermediát myo-inositol, Dglukosamin, D-ribosa

Aminoglykosidy - nevstřebávají se střevním traktem, intravenosní nebo intramuskulární podání - vyšší toxicita vůči živočišným buňkám (při dlouhodobém podávání - ototoxicita, nefrotoxicita) • • • • •

strepromycin gentamicin tobramycin kanamycin amikacin - semisyntetický - nejúčinnější - nejpomalejší vývoj rezistence



Linkosamidy základní struktura: prolin vázaný amidovou vazbou na pyranosid

klindamycin

linkomycin

Linkosamidy mechanismus: - inhibice proteosyntézy (vazba na 30S, předčasná disociace peptydyl-tRNA z ribozomu) produkce: Streptomyces lincolnensis (linkomycin) biosyntéza: obě části zvlášť propylprolin z L-tyrosinu dále C3 a C5 cukry

Linkosamidy - nízká toxicita - alergické reakce vzácné

- antistafylokoková antibiotika - účinné i na anaeroby linkomycin klindamycin - dobrá distribuce v těle - penetrace do kostí, kloubů a šlach - infekce kostí, měkkých tkání, dutiny břišní po chir. zákroku…



Makrolidy základní struktura: „makrocyklický laktonový kruh“ aglykon + sacharid (amino-, deoxy- sacharidy) • nepolyenové makrolidy: aglykon = 14-16 členný laktonový kruh • polyenové makrolidy: aglykon = 26-32 členný laktonový kruh často obsahují navíc i aromát

nystatin

etrytromycin

Makrolidy - nepolyenové mechanismus: - vazba na 50S podjednotku (blokování vzniku pept. vazby) - vysoká aktivita vůči G+, G- obtížný průnik do buňky, některé účinné i proti mykoplasmatům - na eukaryotní b. nemají vliv, jiné vazebné místo na ribozomu produkce: Streptomyces Micromonospora biosyntéza: prekurzory – krátké karboxylové kyseliny (propionát, acetát, glykolát, izobutyrát) řada typů reakcí - oxidace, redukce, epoxidace, acylace, methylace…

Makrolidy - polyenové mechanismus: - místem účinku je cytoplasmatická membrána (selektivní účinnost – membrány se sterolem) - účinek i na vnitrobuněčné m. (mitochondrie, lysozomy) - účinné i na eukaryotní b. (nystatin proti kvasinkám) produkce: Streptomyces sp. biosyntéza: podobná jako u nepolyenových makrolidů aglykon, cukerná část i aromát – samostatná syntéza



Tetracykliny základní struktura: oktahydrotetracen-2-karboxiamidový řetězec

chlortetracyklin

tetracyklin

Tetracykliny mechanismus: - inhibice proteosyntézy - vazba na 30S podjednotku - bakteriostatický účinek produkce: Streptomyces aureofaciens (chlortetracyklin, tetracyklin) Streptomyces rimosus (oxytetracyklin) biosyntéza: 8x acetyl-CoA 1x Asp

Tetracykliny - široké spektrum účinku : G- i G+, Vibrio cholerae, některé anaeroby, mikroplazmata, chlamydie, rickettsie - bakteriostatický účinek - nevýhoda – častý výskyt rezistence (často u Enterobacteriaceae) - nežádoucí účinky: podráždění GIT, fotosenzitivní alergické reakce, ukládání v rostoucích kostech a zubech ( léčba vyloučena u malých dětí a těhotných)

Biosyntéza polyketidů makrolidy, tetracykliny - polyketid synthetasy (PKS) - multienzymové komplexy - opakující se moduly složené ze souboru domén nesoucích aktivní místa pro postupnou aktivaci, modifikaci a elongaci - zákl. jednotky – obvykle acetyl-CoA, malonyl-CoA - postupně narůstající řetězec vázán na tzv. pantotheinové raménko - po syntéze další úpravy (cyklizace, laktonizace, tvorba amidových vazeb)

Biosyntéza polyketidů

Figure 1: The most intensively studied PKS, deoxyerythronolide B synthase (DEBS), which catalyzes the key steps in the biosynthesis of the antibiotic erythromycin. DEBS catalyzes the extension of a propionate starter unit with six equivalents of methylmalonyl-coenzyme A (MM-CoA). After six rounds of decarboxylative Claisen condensations and varying degrees of reduction of the initially formed β-keto thioesters, the polyketide core of erythromycin is released from the enzyme via a terminal esterase [6-8]. Abbreviations: AT: acyltransferase, ACP: acyl carrier protein, KS: ketosynthase, KR: ketoreductase, DH: dehydratase, ER: enoylreductase, TE: thioesterase.

Biosyntéza polyketidů

The 6-deoxyerythronolide B synthase (DEBS), which catalyzes the formation of 6-dEB, consists of three large polypeptides, DEBS1, DEBS2 and DEBS3, each 330 to 370 kD in size, and each polypeptide in DEBS is composed of two modules, where a module includes all the catalytic domains responsible for one round of chain extension and modification on the growing polyketide intermediate. Each module minimally contains three essential domains; a β-keto acyl synthase, simply referred to as ketosynthase (KS), an acyl transferase (AT) and an acyl carrier protein (ACP). All of them catalyze extender units adding to the growing polyketide chain. In detail, AT domain selects the appropriate monomer unit and transfers the carbon extender units from acyl-CoA metabolite onto the phosphopantetheinyl arm of ACP, and KS domains catalyzes decarboxylative condensation between the growing polyketide chain from the previous module and an ACP-bound extender unit. After the extender unit was added onto the elongating polyketide chain, it can be further processed by optional tailoring domains, including ketoreductases (KRs), dehydratases (DHs), and enoyl reductases (ERs), to change the oxidation state of each ketide-unit and to yield a hydroxyl, enoyl, or methylene group that may be present in the final product. In addition, the thioesterase (TE) domain that located at the Cterminus of module 6 of DEBS catalyzes the macrocyclization and releases the final product 6-dEB.



Polypeptidy základní struktura: peptid (10-15 ak), často cyklický

atypické ak (amino-, hydroxy-, D-)

neribosomální syntéza!!! • gramicidiny • bacitraciny • polymyxiny

Polypeptidy - gramicidiny mechanismus účinku: ionofory – ovlivnění přenosu K+ přes membránu, odčerpání iontů z buňky, zastavení proteosyntézy produkce: Bacillus brevis

- heterogenní směs gramicidinu A, B, C = gramicidin D - gramicidin D lineární, gramicidin S cyklický

Polypeptidy - gramicidiny Gramicidin S

příklad neribosomální syntézy peptidu s antimikrobiálním účinkem

Gramicidin S • produkce: Bacillus brevis • cyklický dekapeptid složený ze dvou identických pentapeptidů

Gramicidin S • syntéza katalyzována enzymovým komplexem Gramicidin S syntetáza (GS syntetáza) skupina neribosomálních peptidových syntetáz (NRPS)

• komplex tvořen dvěma NPRS: „lehký“ enzym GrsA (127 kDa) „těžký“ enzym GrsB (510 kDa)

Gramicidin S

• • • • • •

ATP aktivuje jednotlivé AK – aminoacyladenylát Lehký enzym katalyzuje aktivaci a racemizaci L-fenylalaninu na D-fenylalanin Těžký enzym aktivuje ostatní aminokyseliny Aminoacyly jsou přeneseny na specifická thiolová místa obou enzymů Thioesterově navázané aminokyseliny se postupně spojují a tvoří pentapeptid Kondenzací 2 pentapeptidů se tvoří GS

Gramicidin S

2 L-fenylalanin 2 L-prolin 2 L-valin + 10 ATP → GS + 10 ADP + 10 PPi 2 L-ornitin 2 L-leucine

Gramicidin S • peptidové antibiotikum

• účinný na široké spektrum G+ i G- a některé plísně • již v nízkých koncentracích způsobuje hemolýzu – nelze použít k léčbě systémových infekcí • léčba povrchových ran • součást topických antibiotických přípravků

Polypeptidy - bacitraciny - produkce: Bacillus subtilis - inhibice syntézy buněčné stěny (blokování fosfolipidového přenašeče peptidoglykanové podjednotky – baktoprenol) - baktericidní - účinek na G+ včetně MRSA

- silně toxický - pouze lokální použití (obchodní n. – framykoin) bacitracin

Polypeptidy - polymyxiny

Kolistin (polymyxin E)

Polymyxin B • Vazba na LPS vnější membrány, průnik k CM, vazba na fosfolipidy  dezintegrace • hydrofobní řetězec – zásadní úloha • "detergent-like" efekt

Polypeptidy - polymyxiny - produkce: Bacillus polymyxa

- baktericidní účinek - účinek na G-: E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae…

- klinické použití – multirezistentní Ps. aeruginosa - neurotoxicita, nefrotoxicita – atb poslední volby



Glykopeptidy základní struktura: hepta-peptid + cukerná složka

teicoplanin - semisyntetický

vankomycin

Glykopeptidy mechanismus: - inhibice syntézy buněčné stěny (vazba na koncový peptid D-AlaD-Ala), znemožnění zesítění - baktericidní účinek

produkce: Streptomyces orientalis (vankomycin) teicoplanin – semisyntetický derivát biosyntéza: peptidová část - neribosomálně

Glykopeptidy Syntéza proteinové části vankomycinu:

adenylation (A) domain peptidyl carrier protein (PCP) domain condensation (C) or elongation domain modification domains: epimerization (E) domain, thioesterase domain (TE)

Glykopeptidy - účinné na G+ : stafylokoky (včetně MRSA), streptokoky, Bacillus, Listeria monocytogenes - nevstřebávají se v GIT – parenterální aplikace - ototoxicita, nefrotoxicita, neurotoxicita

- vankomycin – atb. poslední volby - život ohrožující infekce G+ bakteriemi, které neodpovídají na méně toxická antibiotika



Chinolony / fluorochinolony základní struktura:

kys. nalidixová

ciprofloxacin

Chinolony / fluorochinolony mechanismus: - inhibice syntézy NA – zablokování DNA-gyrázy produkce: syntetické atb. • • • •

1. generace (kys. nalidixová) 2. generace – zavedení F (norfloxacin) 3. generace (ciprofloxacin) 4. generace (sparfloxacin)

- široké spektrum účinku – Ps. aeruginosa, Enterobacteriaceae, stafylokoky, chlamydie, mykoplasmata, méně na streptokoky



Sulfonamidy základní struktura: odvozené od sulfanilamidu

mechanismus: - analogy PABA (metabolismus kys. listové) produkce: syntetické atb.

- účinné proti E.coli, streptokokům, hemofilům, aktinomycetám, chlamydiím - nekomplikované infekce močových cest, toxoplasmóza - v kombinaci s trimetoprimem (kotrimazol)



Chloramfenikol (amfenikoly) základní struktura: nitrobenzenové jádro

chloramfenikol

mechanismus: - inhibice proteosyntézy (50S podjednotka, inhibice elongace) produkce: Streptomyces venezuelae (dnes výhradně synteticky)

- bakteriostatický účinek - širokospektré (G+, G-, anaeroby) - vysoká toxicita – omezené využití (břišní tyfus, těžké anaerobní infekce, meningitidy)

Rifampicin (ansamyciny) základní struktura:

rifampicin (USN rifampin)

mechanismus: - inhibice RNA-polymerázy produkce: Amycolatopsis rifamycinica (řád Actinomycetales) - účinný na G+, Mycoplasma tuberculosis, některé G- (Legionella) - léčba tuberkulózy a lepry

• • • • • •

Úvod, historie Klasifikace Mechanismy účinku, zásahová místa Rezistence Skupiny atb podle chemické struktury Metodika stanovení citlivosti, hodnocení účinku

Metodika stanovení citlivosti - do jaké míry je mikroorganismus k atb citlivý •

kvalitativní (ano-ne)

•

kvantitativní (MIC)

MIC - minimální inhibiční koncentrace = nejnižší koncentrace, která brání viditelnému růstu mo

MBC - minimální baktericidní koncentrace = nejnižší koncentrace, která usmrtí nejméně 99,9% buněk

Metodika stanovení citlivosti metody: • diskový difuzní test • diluční test v bujonu • diluční test v agaru • E-test

standardy: - mezní hodnoty - popis metodiky - referenční kmeny - předepsané spektrum atb • CLSI Clinical and Laboratory Standards Institute • EUCAST The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing

Antibiotika a chemoterapeutika obecně byla a jsou vlastně nejvýše malá nepříjemnost, episoda na dlouhé

vývojové cestě bakterií, drobná překážka, se kterou se dokáží vyrovnat… cit.: přednáška Jar. Spížka, MÚ AV ČR

Děkuji za pozornost.

Antibiotika. Ing. Hana Sýkorová, PhD

Recommend Documents