Pátráme po mikrobech Díl V. Testování citlivosti mikrobů a jejich faktorů rezistence Ondřej Zahradníček K praktickému cvičení pro VLLM0421c Kontakt na mne: zahradnicek@fnusa.cz
Obsah této presentace Úvod & pohádka Přehled antimikrobiálních látek MIC, MBC, baktericidní a bakteriostatická antibiotika Mechanismy účinku atb a mechanismy rezistence Epidemiologicky významné typy rezistence Metody testování I: Difusní diskový test Metody testování II: E-test Metody testování III: Mikrodiluční test Metody detekce faktorů resistence + fágová terapie Bonus: Přehled antimikrobiálních látek
Pohádka Bylo jednou jedno antibiotikum, říkejme mu třeba ampicilin. A to se rozhodlo vyrazit do světa a pomáhat lidem bojovat s mikroby. Bylo to statečné antibiotikum, odhodlané vyzrát na kaţdého mikroba, který by se naskytl v dohledu. Ale ouha
Ampicilin potkává mikroby První mikrob se jmenoval Proteus mirabilis a opravdu se nechal ampicilinem zničit. Ampicilin to povzbudilo, a tak šel dál Jenţe potkal mikroba jménem Klebsiella pneumoniae, a to ho vyděsilo. Ampicilin otráveně řekl: Ach jo, na tebe nemám, klebsielo, ty jsi na mě primárně rezistentní, s ním nic nenadělám no nic, půjdu radši zase dál, a na tebe pošlu nějakého účinnějšího brášku
Do třetice Ampicilin potkal mikroba Escherichia coli. To je dobré, řekl si, tu by se mi mohlo podařit zničit. Ale ouha jak se do ní pustil, vysmekla se mu, utekla a chechtala se: Chi chi, ty si myslíš, ţe na mě vyzraješ, já jsem sice kdysi byla na tebe citlivá, ale mezitím jsem na tebe získala sekundární rezistenci, a tak teď se mnou nic nepořídíš!
Pláč ampicilinův se rozléhal tkání. Ale přišel k němu mikrobiolog a řekl: neboj, ampiciline, příště to uděláme lépe. Každého mikroba, který by na tebe mohl být citlivý, ale mohl by být i rezistentní, otestujeme, abychom se přesvědčili, jak na tom jsme. A kdyţ nebudeš co platný ty, budeme podle testu vědět, kdo z tvých brášků bude účinný. I zaradoval se ampicilin, a rozběhl se pomáhat lidem dál.
Poučení z naší pohádky Některé mikroby jsou na některá antibiotika primárně rezistentní. Nemá ani cenu jejich citlivost na ně testovat, je vţdycky nulová. Jiné mikroby mohou (ale nemusí) získat sekundární rezistenci. Potom se buď otestuje citlivost mikroba in vitro na danou antimikrobiální látku nebo se zjistí, zda příslušný mikrob produkuje určitý faktor, zodpovědný za rezistenci
Přehled antimikrobiálních látek
Moţnosti boje s mikroby Imunizace vyuţívá přirozených mechanismů makroorganismu Dekontaminační metody hrubé fyzikální a chemické vlivy, působení vně organismu (viz minulé praktikum) Antimikrobiální látky jemné, cílené působení uvnitř organismu s cílem maximálního zásahu mikroba a minimálního vlivu na makroorganismus A také některé další metody, například použití bakteriofágů (= biologický boj )
Druhy antimikrobiálních látek Látky působící celkově: Antiparazitární látky proti parazitům Antimykotika proti kvasinkám a vláknitým houbám Antivirotika proti virům Antituberkulotika proti mykobakteriím První antibiotikum objevil sir Alexander Fleming Antibiotika proti všem ostatním bakteriím (dnes tedy obvykle zahrnuje i syntetické látky, kdysi vydělované zvlášť jako antibakteriální chemoterapeutika) Látky působící lokálně: antiseptika
Ještě dekontaminace, nebo uţ antimikrobiální látka? Hranice mezi dekontaminačními metodami a antimikrobiálními látkami je neostrá. Zpravidla se za dekontaminaci ještě povaţuje působení na neporušenou kůži. Aplikace do rány uţ znamená uţití antimikrobiální látky (antiseptika) Důsledky i legislativní: dekontaminační prostředky se na rozdíl od antibiotik nepovaţují za léčiva
MIC, MBC, baktericidní a bakteriostatická antibiotika
Působení určitých vlivů na mikroby I Při působení vlivu jako je ph má osa působení horní i dolní extrém Při působení antimikrobiálních látek (ale také například desinfekčních prostředků) má logický smysl pouze pravá polovina osy
Působení vlivů na mikroby II Při dekontaminaci trváme na usmrcení mikrobů (mikrobicidní efekt) Při užití antimikrobiálních látek můţeme počítat se spoluprací pacientovy imunity, proto obvykle stačí i mikrobistatický (inhibiční) účinek Toto však neplatí u akutních stavů či imunokompromitovaných pacientů, kde se snaţíme o mikrobicidní působení vždy
MIC a MBC MIC minimální inhibiční koncentrace je pojem, který se u antibiotik pouţívá pro označení meze růstu (mnoţení) mikroba MBC minimální baktericidní koncentrace se pouţívá pro mez přeţití bakterie. (Mluvíme pro jednoduchost jen o bakteriích. U virů by se pouţil pojem minimální virucidní apod.) Později se ještě setkáte s pojmy MBIC a MBEC, které se týkají působení na antibiotika v.biofilmu
Primárně baktericidní a primárně bakteriostatická atb Primárně baktericidní jsou atb, kde MIC a MBC jsou si téměř rovny Primárně bakteriostatická jsou atb, u kterých se vyuţívá hodnoty nad MIC, ale nikoli nad MBC (svou podstatou bakterie jen inhibují) V praxi se snažíme vyvarovat použití bakteriostatických antibiotik u závažných akutních stavů, imunosuprimovaných pacientů apod. Neplatí ovšem striktně antibiotika s dobrým průnikem do kostí použijeme u akutní osteomyelitidy navzdory tomu, že jsou bakteriostatická.
Primárně baktericidní a primárně bakteriostatická atb
Mechanismy účinku a mechanismy resistence
BAKTERIO- STATICKÁ BAKTERICIDNÍ Mechanismy působení antibiotik Na buněčnou stěnu (baktericidní) Betalaktamová antibiotika Glykopeptidová antibiotika (působí i na proteosyntézu) Na cytoplasmatickou membránu polypeptidy (baktericidní) Na nukleovou kyselinu chinolony (baktericidní) Na proteosyntézu: aminoglykosidy (baktericidní); makrolidy, tetracykliny, linkosamidy, amfenikoly (bakteriostatické) Na metabolismus sulfonamidy, bakteriostatické Primárně bakteriostatická antibiotika nejsou vhodná k léčbě akutních stavů, pacientů s poruchou imunity a podobně!
Proč je neprobíráme podrobněji Podrobnosti o jednotlivých skupinách a jejich pouţití se dozvíte na přednášce nebo se je dočtete v učebnici Přehled antibiotik také naleznete v bonusovém materiálu. Dále si antibiotika proberete v rámci výuky farmakologie Můţete si také zapsat předmět Základy antimikrobiální terapie VSAT081 předmět je jednosemestrální a je povinně volitelný ve 4. nebo 5. ročníku studia
Rezistence mikrobů na antimikrobiální látky Primární rezistence: všechny kmeny daného druhu jsou rezistentní. Příklad: betalaktamová atb nepůsobí na mykoplasmata, která vůbec nemají stěnu. Sekundární rezistence: vznikají necitlivé mutanty, a ty při selekčním tlaku antibiotika začnou převaţovat. (Escherichie mohou být citlivé na ampicilin, ale v poslední době výrazně přibývá rezistentních kmenů)
Mechanismy rezistence Mikrob zabrání vniknutí antibiotika do buňky Mikrob aktivně vypuzuje atb z buňky Mikrob nabídne antibiotiku falešný receptor Mikrob enzymaticky štěpí antibiotikum (například betalaktamázy štěpí betalaktamová antibiotika) Znalost příslušného mechanismu nám umožňuje pokusit se na mikroba vyzrát
Inhibitory betalaktamáz 1 Působíme-li samotným antibiotikem, je inaktivováno bakteriální betalaktamázou.
Inhibitory betalaktamáz 2 Má-li však laktamáza na výběr atraktivnější substrát, zvolí si ho, a antibiotikum pak můţe nerušeně působit.
Příklady antibiotik potencovaných inhibitory betalaktamáz Z intranetu FN USA
Inhibitory betalaktamáz vţdycky nestačí Bohuţel, inhibitory betalaktamáz zabírají jen u méně účinných typů betalaktamáz Existují velmi silné, širokospektré betalaktamázy (viz také dále), u kterých inhibitory nestačí (ani při jejich pouţití není léčba spolehlivě účinná) Určitý efekt ale lze pozorovat i u těchto betalaktamáz. To se vyuţívá v diagnostice, kdy se pozoruje rozdíl v účinku určitého antibiotika s inhibitorem a bez něj
Epidemiologicky významné typy rezistence
Epidemiologicky významné rezistence 1 MRSA methicilin rezistentní stafylokoky. Nevpouštějí do svých buněk oxacilin ani jiné betalaktamy. Mnohé MRSA jsou rezistentní také na další atb (makrolidy, linkosamidy). Citlivé zůstávají glykopeptidy (vankomycin, teikoplanin). VISA, VRSA stafylokoky částečně nebo úplně rezistentní i na glykopeptidy VRE vankomycin rezistentní enterokoky. Snadno se šíří enterokoky má spousta lidí ve střevě
MRSA v Evropě 2011
Epidemiologicky významné rezistence 2 Producenti ESBL (Extended Spectrum Beta Lactamase). G- bakterie (klebsiely, ale i E. coli aj.) mohou tvořit širokospektré betalaktamázy, kde ani účinek inhibitorů není dostatečný. Účinné bývají jen karbapenemy a někdy některá ne-betalaktamová atb. Podobné jsou také ampc betalaktamázy. Kromě karbapenemů zde zůstávají citlivé i cefalosporiny 4. generace. MLS rezistence je sdruţená rezistence na makrolidy a linkosamidy (a steptograminy), u streptokoků a stafylokoků. U S. aureus zatím naštěstí vzácné.
Antibiotická politika, atb střediska Pouţívání širokospektrých antibiotik představuje selekční tlak přeţívají rezistentní kmeny bakterií V zemích, kde se antibiotika pouţívají volně, bývají vysoké počty rezistencí na antibiotika U nás existují volná antibiotika, která mohou lékaři předepisovat volně, a vázaná atb, jeţ musí schvalovat antibiotické středisko Atb střediska bývají zřizována při mikrobiologických laboratořích velkých nemocnic. Dělají i poradenskou činnost.
Metody testování I: difusní diskový test
Metody zjišťování citlivosti in vitro Zjišťování citlivosti in vitro = v laboratoři Nezaručí stoprocentní účinnost léčby Přesto vhodné u většiny nálezů kultivovatelných patogenních bakterií V běžných případech kvalitativní testy (citlivý rezistentní) V indikovaných případech kvantitativní (zjišťujeme MIC). Jde zpravidla o rizikové kmeny u rizikových pacientů.
Kdyţ in vitro neodpovídá in vivo U močových infekcí by nás měl zajímat breakpoint odvozený od koncentrací dosaţitelných v moči, nikoli v séru. (U většiny močových infekcí se ovšem MIC nezjišťuje) U abscesů, procesů v kostech a zejména u meningitid: breakpointy jsou vyjádřením koncentrace atb především v séru; musíme vzít v úvahu, ţe koncentrace v různých místech těla mohou být mnohem niţší Je také nutno počítat s tím, ţe mikroby mohou existovat ve formě biofilmu nutno určovat hodnoty např. minimální biofilm eradikující koncentrace
Difúzní diskový test 1 Na MH (nebo jiný) agar se štětičkou plošně naočkuje suspenze baktérie Pak se nanášejí tzv. antibiotické disky papírky napuštěné antibiotikem Atb difunduje z disku agarem dál U standardní Petriho misky se pouţívá zpravidla šest disků, někdy se dává ještě sedmý doprostřed
Jak naočkovat difusní diskový test Připravte suspenzi bakterie ve fyziologickém roztoku s glukózou Suspenzi rovnoměrně naneste na misku s MH agarem Po zaschnutí suspenze rozmístěte opatrně a rovnoměrně po povrchu agaru antibiotické disky
Difúzní diskový test 2 Koncentrace atb klesá se vzdáleností od disku (a tedy i jeho schopnost inhibovat) Pokud mikrob roste aţ k disku, nebo má jen malou zónu, je rezistentní (necitlivý) Je-li kolem disku dost velká zóna citlivosti (větší neţ stanovená hranice), je citlivý.
Difúzní diskový test učeně 1 Antibiotikum difunduje z disku, který je jím napuštěn, agarem. Čím dále od disku, tím je menší koncentrace antibiotika. V určitém bodě je koncentrace přibliţně rovna MIC to znamená, ţe antibiotikum přestává být schopno inhibovat růst dané bakterie.
Difúzní diskový test učeně 2 Možnost A: Léčebná koncentrace neinhibuje růst mikrobů. Růst mikrobů by inhibovala aţ vyšší koncentrace. Léčebná koncentrace < MIC. Mikrob je rezistentní, ledaţe zvýšíme koncentraci (to ale můţe poškodit pacienta)
Difúzní diskový test učeně 3 Možnost B: Léčebná koncentrace spolehlivě inhibuje růst mikrobů. Léčebná koncentrace > MIC. Mikrob je citlivý na dané antibiotikum.
Pamatujte si: V praxi reálně porovnáváme zóny (měříme zónu v milimetrech a porovnáváme s hodnotou referenční zóny Nepřímo ale vlastně porovnáváme koncentrace: MIC versus léčebná koncentrace (zvaná též breakpoint). To ale neznamená, že bychom mohli reálně určovat MIC difusním diskovým testem na to je ten test příliš nepřesný.
Poznámka pro zvídavé: Ve skutečnosti se zpravidla nepouţívá tzv. přirozený breakpoint (odvozený z.léčebné koncentrace), nýbrţ jsou zohledněny různé další faktory tak, aby in vivo bylo antibiotikum skutečně účinné a aby byl včas odhalen vznik rezistentní subpopulace kmenů (mikrobiologický breakpoint, klinický breakpoint). Více viz například stránky evropské organizace EUCAST: http://www.eucast.org
Difusní diskový test po lopatě CITLIVÝ REZISTENTNÍ 1 Bakterie se bojí antibiotika. Velká zóna někdy dokonce tak velká, ţe se ani nedá změřit. 2 Bakterie se nebojí antibiotika, jsou na ně rezistentní. Malá, anebo vůbec ţádná zóna kolem atb disku.
Sestavy antibiotik Disky se zpravidla pouţívají v určitých daných sestavách. Existují sestavy vhodné spíše pro G+ či spíše při G mikroby. Lze ovšem vytvořit i sestavy relativně univerzálních antibiotik. Multirezistentní kmeny ovšem jsou často rezistentní i na takováto antibiotika. G+ mikrob G- mikrob Sestava pro G+ většinou citlivé větš. rezistentní Sestava pro G- větš. rezistentní většinou citlivé Širokospektrá sestava většinou citlivé většinou citlivé
Difúzní diskový test v praxi: zóny se změří a porovnají s referenčními www.medmicro.info Ţádná zóna: Mikrob je rezistentní Zóna je větší neţ hraniční: Mikrob je citlivý Zóna existuje, ale je menší neţ hraniční: Mikrob je rezistentní
Difúzní diskový test u pigmentovaného mikroba (Pseudomonas aeruginosa) www.medmicro.info
Někdy jsou příliš velké zóny Jsou-li zóny tak velké, ţe se nedají změřit, tak je neměřte a prostě rovnou napište, ţe kmen je na dané antibiotikum citlivý. Zeleně jsou vyznačeny teoretické okraje zón všimněte si, že z.naprosté většiny buď splývají, nebo jsou mimo misku Foto O. Z.
Metody testování II: E-test
E-testy Podobné v principu difúznímu diskovému testu Místo disku se však pouţije proužek V prouţku stoupající koncentrace atb od jednoho konce ke druhému (získáno díky speciální technologii proto jsou tak drahé) Zóna není kruhová, ale vejčitá. Test je kvantitativní Na papírku je stupnice jednoduché odečítání (viz obrázek na další obrazovce)
E-testy vyhodnocení Hodnota MIC se odečítá přímo na prouţku v.místě, kde okraj zóny protíná daný prouţek www.uniklinik-ulm.de
Někde pouţívají speciální velké misky www.unifesp.b
Metody testování III: mikrodiluční test
Mikrodiluční test Atb je v řadě důlků v plastové destičce, koncentrace postupně klesá Nejnižší koncentrace, která inhibuje růst, představuje hodnotu MIC V přiloţené šabloně je zpravidla označen breakpoint. Je-li MIC niţší neţ breakpoint, je kmen citlivý. Je-li MIC vyšší, je rezistentní Jedna destička se zpravidla pouţije pro jeden kmen, např. 12 antibiotik, kaţdé v 8 různých koncentracích (přesněji: dvanácté jen v.sedmi, rohový důlek vpravo nahoře je kontrola růstu)
Jak odečíst mikrodiluční test Zjistěte a zapište hodnoty MIC pro dvanáct testovaných antibiotik Zakalený důlek = roste to tam Nezakalený důlek = neroste to tam Neroste to tam = je to inhibováno Nejmenší koncentrace, která inhibuje je minimální inhibiční koncentrace MIC breakpoint kmen citlivý MIC > breakpoint kmen rezistentní
Mikrodiluční test ukázka Foto O. Z.
Mikrodiluční test odečítání Někdy se v důlcích mohou objevit bublinky při odečítání si jich nevšímejte Ve sloupcích 1, 3, 4 a 5 je hodnota MIC příliš vysoká neţ aby mohla být změřena. Můţeme ale zapsat MIC > x, kde x je koncentrace v horním důlku.
Příklad odečítání E F G H E F G H 32 64 128 64 16 32 64 32 8 16 32 16 4 8 16 8 2 4 8 4 1 2 4 2 0,5 1 2 1 0,25 0,5 1 0,5 E: MIC >32, breakpoint =16, závěr: rezistentní F: MIC = 32, breakpoint = 16, závěr: rezistentní G: MIC = 8, breakpoint = 32 závěr: citlivý H: MIC 0,1, breakpoint = 8, závěr: citlivý
Metody detekce faktorů rezistence
Zjišťování faktorů rezistence Někdy je lépe speciálními metodami zjišťovat přítomnost konkrétních faktorů rezistence, např. betalaktamáz. Důvody mohou být následující: testování citlivosti nedává dostatečně spolehlivé výsledky (špatná difuse v difusním testu, antibiotikum nepracuje přímo, ale přes metabolit ) chceme vědět, zda jde o resistenci určitého konkrétního typu (ESBL, ampc)
Nitrocefinový test pro detekci běţné betalaktamázy Pouţívá se v situacích, kdy výsledek difusního, ale i mikrodilučního testu, je nejasný Týká se to zejména neisserií (nahrazujeme test citlivosti na penicilin) Moraxella catarrhalis (nahrazujeme ampicilin) Haemophilus influenzae (nahrazujeme ampicilin) V praxi jde o prouţkový test podobný biochemickým identifikačním testům typu oxidázového testu Dává dobré výsledky jen u čerstvých kmenů, z toho důvodu jej prakticky provádět nebudeme (výsledky nebyly vţdy dobré)
Dvě moţnosti postupu Obrázky z letáku výrobce testu
Vyhodnocení Obrázky z letáku výrobce testu
Testování produkce širokospektrých betalaktamáz typu ESBL Širokospektré betalaktamázy jsou horší neţ běţné betalaktamázy (testované nitrocefinovým testem). Důleţitým typem širokospekteré betalaktamázy je ESBL beta-laktamáza. Testujeme ji dvěma způsoby. Principem obou je posílení účinku antibiotika klavulanovou kyselinou. (Efekt tohoto posílení by tu nebyl dostatečný pro léčebné pouţití, ale pro diagnostiku stačí.) U testu dvojité synergie (nedělá se v aktuální verzi praktika) si všímáme deformace zóny betalaktamového antibiotika na straně přivrácené k disku s ko-amoxicilinem V CLSI testu porovnáváme účinek stejného antibiotika s / bez klavulanové kyseliny
Metoda CLSI Činí-li rozdíl mezi zónami kolem disků cefotaximu bez inhibitoru: cefotaximu s klavulanátem s ním více než pět milimetrů, je kmen povaţován za producenta (širokospektré) betalaktamázy. Totéţ platí pro ceftazidim. Foto O. Z.
Testy produkce dalších typů betalaktamáz U testování konstitutivní ampc porovnáváme zóny citlivosti čtyř betalaktamů na MH půdě bez oxacilinu a s oxacilinem Vedle konstitutivní ampc betalaktamázy existuje také indukovaný typ ampc betalaktamázy. Projeví se pouze v případě, ţe bakterie je provokována klavulanovou kyselinou či jiným aktivátorem V poslední době se objevují nové typy betalaktamáz: metalobetalaktamázy (hlavně u G nefermentujících) a karbapenemázy (u různých G bakterií)
ABCD test U tohoto testu ověřujeme přítomnost dvou typů betalaktamáz najednou. Rozdíly mezi jednotlivými antibiotiky jsou typické buď pro betalaktamázu typu ESBL, nebo pro ampc betalaktamázu konstitutivního typu (jak vidíme na obrázku) httpjmm.sgmjournals.orgcontent606715f1.expansion.gif
Screening kmenů MRSA a VRE Při screeningu kmenů MRSA a VRE (ale i producentů ESBL) se pouţívají speciální screeningové půdy. Jsou zpravidla chromogenní, specifické pro určitý rod a druh bakterie, a obsahují inkriminované antibiotikum (např. vankomycin u VRE), takţe citlivé kmeny tam nerostou.
MRSA (vlevo) a VRE (vpravo) na svých specifických chromogenních půdách
Fágová terapie Jak antibiotika ztrácejí účinnost (bakterie jsou rezistentní), dostávají se do zorného pole opět alernativní způsoby léčby. Je také moţné vyzkoušet účinek fágů či fágového lyzátu (směs bílkovin produkovaných fágem) na kulturu mikrobů (v místě, kde byl aplikován fágový lyzát, bakterie buď rostou, nebo nerostou). Případně pouţíváme preparáty, obsahující jak lyzát, tak i ţivé fágy. Příkladem je preparát STAFAL. Později (v J14 va P04) vyzkoušíme také účinnost bakteriofágů na biofilm a jejich vyuţití při takzvané fagotypizaci (zvláštní metoda identifikace bakterií)
Bakteriofágová terapie v praxi Na tomto obrázku vidíte kmen stafylokoka, naočkovaného tak, ţe pokrývá celý povrch média. Avšak fágový preparát přítomnost zón lýzy coţ znamená, ţe kmen je citlivý k danému fágovému preparátu*. Nepřítomnost zón lýzy by znamenala, ţe kmen je vůči danému fágu rezistentní. *Zde STAFAL, výrobce Sevapharma, a. s. (CZE)
Foto O. Z. Konec
Sir Alexander Fleming Sir Alexander Fleming (6. srpna 1881 farma Lochfield u Darvelu v hrabství Ayrshire ve Skotsku 11. března 1955 Londýn) byl skotský lékař známý objevem baktericidních účinků lysozymu, ale hlavně získáním penicilinu z plísně Penicillium notatum. http://cs.wikipedia.org/wi ki/alexander_fleming http://nobelprize.org/nobe l_prizes/medicine/laureate s/1945/fleming-bio.html V roce 1922 učinil Fleming objev s lysozymem, který ve své době neměl příliš velký význam, ale o třicet let později se k němu věda vrátila.v roce 1928 Fleming objevil penicilin, k tomto objevu došlo z části náhodou, Fleming totiţ náhodou našel na staré Petriho misce plíseň usazenou na agaru. Izolovat čistý penicilin se nepodařilo a kdyţ Fleming přednesl tento objev svým mimo laboratorním kolegům nikdo se o něj nezajímal. Izolovat penicilin se podařilo teprve v květnu 1940 oxfordskému chemikovi jménem Ernst Chain s jeho přítelem biochemikem jménem Howard Flory. http://cs.wikipedia.org/wiki/alexander_fleming
Test synergismu Na obrázku je pozitivní výsledek zóna je širší na levé straně (tedy straně přivrácené ke ko-amoxicilinu)
Příklad pozitivního výsledku Důleţitá je modře ohraničená oblast Foto O. Z.
Bonusový materiál: Přehled antimikrobiálních látek Toto je pouze stručný přehled nejdůleţitějších antibiotik, nikoli záruka, ţe to bude stačit ke zkoušce Fotografie, u kterých není uveden zdroj, pocházejí z AISLP na intranetu FN USA v Brně
Betalaktamová antibiotika Mají ve struktuře tzv. betalaktamový kruh Působení na buněčnou stěnu Jsou baktericidní, působí však jen na rostoucí bakterie, které si budují stěnu Jsou téměř netoxické (lidské buňky stěnu nemají), ale mohou alergizovat Patří sem: Peniciliny (deriváty kyseliny penicilanové) Cefalosporiny (deriváty kys. cefalosporanové) Monobaktamy Karbapenemy
Různé formy klasického (Flemingova) penicilinu Parenterální (injekční) formy Benzylpenicilin (G-penicilin), nitroţilní. Lékem volby u řady infekcí (viz dále). Prokain-benzylpenicilin, nitrosvalový. Hůře se drţí plasmatická dávka nepomůţe ani zvýšení dávky Benzatin-benzylpenicilin, nitrosvalový. Měl by se pouţívat pouze na streptokoky a treponemata Perorální (ústy podávané) formy Fenoxymetylpenicilin (V-penicilin). Lékem volby u angíny, v sekvenční léčbě* po G-penicilinu aj. Penamecilin *Sekvenční léčba je postup, kde se začne injekčním antibiotikem a pokračuje se perorálním.
Perorální peniciliny V penicilin a penamecilin
Kde je G-penicilin lékem volby (jen pro ilustraci!) Meningitida a sepse způsobená meningokoky, pneumokoky a streptokoky. Pneumokoková pneumonie. Endokarditida způsobená viridujícími streptokoky. Těţké streptokokové a klostridiové infekce měkkých tkání. Anaerobní infekce vyvolané nesporulujícími anaeroby (s výjimkou Bacteroides fragilis), např. aspirační pneumonie a plicní absces. Aktinomykóza. Neuroborrelióza. Anthrax, diphtherie, červenka. Neurosyfilis, kongenitální syfilis. Podle Konsensu používání antibiotik subkomise pro antibiotickou politiku ČLS JEP
Depotní formy penicilinu (po podání se dlouho udrţuje v organismu určitá hladina) Depotní formy penicilinu pro dlouhodobou léčbu
Protistafylokokové peniciliny Spektrum rozšířené o stafylokoky, ale ne o jiné bakterie Methicilin uţívá se v některých jiných zemích. Pro nás je významný tím, ţe figuruje ve zkratce MRSA (u nás by byla příhodnější zkratka ORSA oxacilin rezistentní S. aureus) Oxacilin indikován pouze u stafylokokových infekcí a u smíšených infekcí stafylokokovostreptokokových a stafylokokovopneumokokových. Zato v případě stafylokoků by se měl pouţívat u nealergických pacientů striktně, nenahrazovat makrolidy, na které velice vzrůstá počet rezistencí
Ampicilin a amoxicilin Rozšíření účinku na některé gramnegativní bakterie, enterokoky a další bakterie Ampicilin je uţitečný hlavně v injekční formě, perorální se příliš nedoporučuje (místo něj raději amoxicilin) Amoxicilin je doporučován k léčbě zánětů středního ucha a přínosních dutin. (Zde nemá smysl vyšetřovat např. výtěr z nosu či ucha a je lépe rovnou zahájit léčbu.)
Problém: betalaktamázy Řada bakterií produkuje různé typy betalaktamáz, ať uţ primárně (tj. vţdycky) nebo sekundárně (tj. jen některé kmeny). V takovém případě např. amoxicilin nemusí být účinný. Moţným řešením je spolu s antibiotikem podat tzv. inhibitor betalaktamázy, který zajistí účinnost amoxicilinu (či jiného antibiotika) i za těchto okolností (vizte téţ pojednání v hlavní části prezentace)
Ko-ampicilin a ko-amoxicilin Ko-ampicilin je označení ampicilinu se sulbaktamem, známé např. pod firemním názvem Unasyn Ko-amoxicilin je označení amoxicilinu s kyselinou klavulanovou, známé např. jako Augmentin, Amoksiklav apod. Neměly by se pouţívat tam, kde stačí např. samotný amoxicilin, povzbuzují bakterie k tvorbě betalaktamáz. U rezistentních bakterií jsou ale uţitečné.
Piperacilin a tikarcilin Oproti předcházejícím mají širší spektrum zejména na gramnegativní nefermentující tyčinky (například pseudomonády). Nejsou však účinné proti enterobakteriím, které produkují betalaktamázy Lékem volby jsou právě u pseudomonádových infekcí a infekcí dalšími gramnegativními nefermentujícími tyčinkami Pouţívají se také kombinace s inhibitory betalaktamázy, podobně jako u ampicilinu či amoxicilinu. (Piperacilin je v současnosti dostupný jen v kombinaci s inhibitorem betalaktamázy, ačkoli k léčbě by byl užitečný i samotný)
Cefalosporiny 1 Jsou částečně příbuzné penicilinům Zkřížené alergie peniciliny cefalosporiny méně časté neţ např. mezi peniciliny navzájem. V případě nutnosti lze při alergii na peniciliny za kontroly stavu pouţít cefalosporiny a naopak Některé rezistence jsou společné, jiné se týkají pouze penicilinů, pouze cefalosporinů, nebo pouze některých preparátů Většinou se oproti penicilinům více vylučují močí, hodí se proto lépe u cystitid (včetně stafylokokových, místo oxacilinu)
Cefalosporiny 2 Všechny enterokoky a listerie jsou rezistentní na všechny cefalosporiny přitom peniciliny jsou na tyto bakterie účinné (klasický penicilin jen částečně) Někdy se zvlášť vyčleňují tzv. cefamyciny sem patří cefoxitin, popř. cefotetan. Vyznačují se lepším působením na anaerobní bakterie. Cefamyciny se používají i v diagnostice, např. při ověření kmene MRSA, jde-li o skutečný kmen MRSA, nebo jen kmen s hyperprodukcí stafylokokové betalaktamázy
Cefalosporiny 3 I. generace: účinné zejména na G+ bakterie, ale i na některé enterobakterie. II. generace: lepší účinnost na G- bakterie, ale některé (enterobaktery, serratie, Proteus vulgaris aj.) jsou na I. i II. generaci primárně rezistentní III. generace: mnohem lepší účinnost na enterobakterie a u některých (opravdu jen u některých, např. u ceftazidimu) i na G- nefermentující tyčinky včetně pseudomonád. Bohuţel jsou výraznými selektory betalaktamáz! IV. generace: účinnost i na producenty některých betalaktamáz (tzv. ampc), obecně ještě lepší na G- bakterie
Cefalosporiny ukázky 1. a 2. generace
3. generace
Nové betalaktamy Monobaktamy nejvýznamnějším zástupcem je aztreonam (AZACTAM). Neúčinkují na G+. Karbapenemy imipenem (TIENAM) a meropenem (MERONEM) na pseudomonády a producenty širokospektrých betalaktamáz (na ty se pouţívá také ertapenem INVANZ)
Glykopeptidová antibiotika Působí také především na syntézu buněčné stěny (ale nejen); nejsou příbuzná s betalaktamy. Jsou vhodná pouze k léčbě infekcí vyvolaných G+ bakteriemi. Pouţívají se jako rezervní, např. u methicilin rezistentních stafylokoků (MRSA), některých enterokoků a podobně Patří sem vankomycin (EDICIN) a méně toxický, ale draţší teikoplanin (TARGOCID)
N N Polypeptidová antibiotika Působí na cytoplasmatickou membránu Jsou vysoce toxická: ototoxická, nefrotoxická Polymyxin B se pouţívá jen lokálně (např. součást ušních kapek Otosporin) Polymyxin E kolistin se ve výjimečných případech uţívá celkově Působí i na nerostoucí bakterie N N N Rezistentní jsou všechny grampozitivní bakterie a všechny protey, providencie, morganelly a serratie
Chinolonová chemoterapeutika I Působí na nukleové kyseliny (inhibice gyrázy) Od 2. generace jsou baktericidní Nepodávat do 15 let (růstové chrupavky) I. generace (kyselina oxolinová) a II. generace (norfloxacin NOLICIN) jen pro močové infekce Hodně pouţívaná III. generace ofloxacin (TARIVID), ciprofloxacin (CIPLOX), pefloxacin (ABAKTAL) i pro systémové infekce
Aminoglykosidy Působí baktericidně v úvodu proteosyntézy Jsou ototoxické a nefrotoxické Synergie s betalaktamy sníţení toxicity Streptomycin uţ jen antituberkulotikum. Uţívá se gentamicin, netilmicin, amikacin Neomycin s bacitracinem = framykoin (neomycin je příliš toxický, proto jen lokálně) Uţ ve starých dílech Nemocnice na kraji města se léčí gentlemanovýma kouličkama vlastně gentamicinovými kuličkami
Ukázky aminoglykosidů
Makrolidy, linkosamidy, tetracykliny, amfenikoly Působí na proteosynézu, avšak nikoli na její počáteční fázi. Všechny jsou bakteriostatické Makrolidy a linkosamidy jsou vhodné jen pro grampozitivní bakterie (aţ na výjimky, jako jsou hemofily a některé G- anaeroby) Tetracykliny a amfenikoly mají široké spektrum Tetracykliny a amfenikoly patří k starším antibiotikům, dnes se pro toxicitu uţívají spíše méně. Naopak makrolidy se dnes aţ nadužívají.
Makrolidy (a azalidy) I. generace: erythromycin, v praxi se uţívá dnes uţ poměrně málo. II. generace: roxithromycin (RULID); josamycin (WILPRAFEN) a spiramycin se příliš nepouţívají III. generace: klarithromycin (KLACID), azithromycin (SUMAMED, AZITROX). Azithromycin se někdy vyčleňuje do zvláštní skupiny tzv. azalidů. Od ostatních se liší lepším intracelulárním průnikem a dlouhodobým účinkem
Tetracyklinová antibiotika Poměrně široké spektrum, ale mohou být sekundární rezistence Nesmějí se podávat do deseti let (vývoj zubů) Pouţívají se dnes méně neţ dříve, ale občas jsou stále nenahraditelné (u některých atypických pneumonií, některých gynekologických infekcí apod.) Spíše neţ klasický tetracyklin se dnes pouţívá doxycyklin (Deoxymykoin). In vitro se ale testuje citlivost na tetracyklin a vztahuje se na doxycyklin. Vzdáleně příbuzná jsou nová glycylcyklinová antibiotika. Preparát tigecyklin (TYGACIL) je širokospektrý a představuje šanci u rezistentních kmenů.
Linkosamidy Pouţívá se linkomycin (LINCOCIN) a klindamycin (DALACIN C) Rezervní antibiotika určená zejména pro pouţití v ortopedii a chirurgii Velmi dobrý účinek na většinu anaerobů Výjimkou je Clostridium difficile riziko pseudomembranosní enterokolitidy
Chloramfenikol (amfenikoly) Široké spektrum a nepříbuznost s jinými antibiotiky je jeho výhodou Má vynikající průnik do likvoru Avšak: je výrazně hematotoxický (ovlivnění krvetvorby) V humánní klinické praxi se pouţívá pouze chloramfenikol, ostatní amfenikoly se pouţívaly ve veterinární medicíně Zůstává jako rezerva, kdyby jiné moţnosti selhávaly
Makrolidy a tetracykliny: kdy ano, kdy ne U onemocnění způsobených mykoplasmaty, chlamydiemi, helikobakterem, brucellou apod. jsou lékem volby. (Mykoplasmata nemají buněčnou stěnu betalaktamová antibiotika na ně neplatí U angíny či zánětu středního ucha pouze tam, kde je pacient alergický na lék volby (penicilin, amoxicilin)
Ukázky makrolidů a linkosamidů
Tetracykliny a amfenikoly ukázky
Analoga kyseliny listové Nejběţnější je sulfametoxazol v kombinaci s pyrimidinovým chemoterapeutikem trimetoprimem ko-trimoxazol BISEPTOL Bakteriostatický, horší průnik do některých tkání, ale poměrně dobrý průnik do mozkomíšního moku Běţně se pouţívá k léčbě močových infekcí, ale lze jej pouţít i k léčbě některých respiračních infekcí
Nitrofurantoin (a nifurantel) Působí na metabolismus cukrů. Je bakteriostatický. Mají poměrně široké spektrum Nitrofurantoin se uţívá na močové infekce. Podezíral se ze závaţných neţádoucích účinků na gastrointestinální trakt, ty se však jiţ v současnosti nepovaţují za tak závaţné. Nifuratel se pouţívá lokálně, hlavně v gynekologii, buď samotný (MACMIROR) nebo v kombinaci s antimykotikem (MACMIROR KOMPLEX, kombinace s nystatinem)
Nitroimidazoly Působí na syntézu nukleových kyselin u anaerobních bakterií. Kromě nich ale působí také na prvoky (T. vaginalis, E. histolytica) Pouţívá se metronidazol (ENTIZOL, EFLORAN a ornidazol (AVRAZOR, TIBERAL). Nejčastěji se vyuţívají v léčbě gynekologických nebo střevních infekcí Některá se kombinují s antimykotiky, např. KLION je směs metronidazolu s antimykotikem Mikonazolem. Pouţívá se v gynekologii.
Ukázky ko-trimoxazolu a nitroimidazolů
Nová antibiotika Linezolid (ZYVOXID) je antibiotikum z nové skupiny oxazolidinových antibiotik. Inhibuje proteosyntézu. Pouţívá se proti G+ mikrobům tam, kde nechceme pouţít glykopeptidy, případně u rezistence na ně (vankomycin rezistentní enterokoky viz dále) Quinupristin+dalfopristin (SYNERCID) je kombinovaný přípravek streptograminových antibiotik se širokým spektrem účinku Tigecyklin (TYGACIL) je glycylcyklinové antibiotikum, o kterém jiţ byla řeč Fidaxomicin (DIFICLIR) je nové nadějné makrocyklické antibiotikum vhodné zejména pro léčbu infekcí Clostridium difficile
Antivirotika (virostatika) Pouţívají se jen u závažných virových infekcí, běţné se léčí symptomaticky U velkého mnoţství virů ani neexistuje adekvátní antivirotická léčba V praxi se zatím nepoužívá in vitro testování citlivosti virů na antivirotika Léčba se proto opírá spíše o zkušenosti ze změn účinnosti jednotlivých preparátů Zpravidla mají smysl jen je-li infekce zachycena v inkubační době nebo ve fázi prodromů, ne jiţ u rozvinuté infekce (např. herpesvirové)
Přehled antivirotik (kromě antiretrovirotik) HSV (1 a 2), VZV aciklovir p. o., i. v., lokálně HSV, VZV, EBV valaciklovir p. o. CMV valaganciklovir p. o. HSV1, HSV2 trifuridin p. o. CMV, HBV, HSV ganciklovir i. v. RSV, chřipka a jiné foskarnet i. v. chřipka A ribavirin i. v., p. o., aerosol hepatitida B adefovir dipivoxil p. o. HPV podofylotoxin lokálně HPV, VZV, HBV interferony i. v. chřipka amantadin, zanamivir, oseltamivir p. o.
Léky účinné proti herpesvirům Pouţívají se lokálně i celkově Působí proti replikaci virů Dávkují se po osmi až dvanácti hodinách Pro léčbu pásového oparu je u acikloviru doporučeno použít parenterální formu Pro léčbu infekcí CMV se uţívá ganciklovir, valaganciklovir, cidofovir a foskarnet. Jsou účinnější, ale bohuţel i toxičtější. Při oparu lokalizovaném na rtu lze údajně téţ pouţít extrakt z.meduňky (Mellisa officinalis), který obsahuje např. kyselinu rozmarýnovou. Extrakt má být účinný především v počátečních stádiích onemocnění. (Nalezeno na internetu, bez záruky)
Herpes simplex: léčba Shora: famciklovir, valaciklovir, acyklovir opt.pacificu.edu/ce/catalog/14382-as/herpes.html
Léky účinné proti chřipce Pouţívají se u oslabených osob Na rozdíl od očkování je nelze použít k primární prevenci, některé však lze pouţít k profylaxi Starší: amantadin a rimantadin, ztrácejí účinnost (proti klasické chřipce). Brání průniku a začlenění viru do buňky Oseltamivir a zanamivir jsou modernější a účinnější preparáty, k pouţití i proti některým ze současných pandemických kmenů. Jsou to inhibitory neuraminidázy Dávkují se po 12 24 hodinách. Léčbu je třeba zahájit co nejdříve
Přehled antiretrovirotik Inhibitory proteáz Nukleosidové a nukleotidové inhibitory RT Kombinace předchozích Nenukleosidové inhibitory RT sakinavir, indinavir, ritonavir, nelfinavir zidovudin, didanosin, stavudin, zalcitabin, lamivudin, abakavir, tenofovir, emtricitabin tamivudin + zidovudin tenofovir + emtricitabin nevirapin, efavirenz
Další antivirotika Interferony se pouţívají v léčbě papilomavirových infekcí, hepatitid, VZV aj. Účinek je komplexní.ů Podofylotoxin se pouţívá lokálně proti papilomavirovým condylomata accuminata Z dalších se pouţívá vidarabin, iododeoxyuridin a mnoho dalších Rozvoj antivirotik je očekáván ttp://depts.washington.edu/nnptc/online_training/std_hand book/gallery/pages/rectalcondyloma.html
Antimykotika Antimykotika jsou léky na houby. Lokální antimykotika se pouţívají u nekomplikovaných koţních a slizničních mykotických infekcí Celková léčba je nutná u systémových mykóz, ale i u opakujících se nebo komplikovaných mykóz koţních a slizničních (například vaginálních)
Polyenová antimykotika: amfotericin B Amfotericin B je účinné, ale velmi toxické (nefrotoxické) antimykotikum. Nepůsobí příliš na dermatofyty, ale na kvasinky má dobrou účinnost i při rezistenci na azolová antimykotika. Působí i na aspergily (= kropidláky) a mucory (= plíseň hlavičková). Navzdory toxicitě zůstává lékem volby u závaţných infekcí
Polyenová antimykotika: ambisom Ambisom je liposomální derivát amfotericinu B Spektrum účinnosti je zachováno, přičemţ výskyt neţádoucích projevů je niţší (asi pětinásobně niţší toxicita) Z klinického pohledu: aplikace nevyţaduje několikahodinové infúze, ale jen asi 40 min Jde ovšem bohuţel o velmi nákladný preparát
Polyenová antimykotika: ostatní Nystatin účinkuje zejména na kandidy a pouţívá se s výhodou k eliminaci střevního rezervoáru kandidové infekce Natamycin má podobné zaměření. Při pouţití vaginálních globulí se projevuje jeho současný antitrichomonádový efekt Ani tyto preparáty neúčinkují na dermatofyty
Imidazolová antimykotika Lokálně i celkově podávané preparáty, na rozdíl od většiny jiných se pouţívají i perorálně Inhibice syntézy ergosterolu v membráně Minimální nežádoucí účinky Hodí se k léčbě kožních a slizničních, nikoli však systémových mykóz Patří sem mikonazol a ketokonazol, a dále pouze lokální klotrimazol, ekonazol, bifonazol, oxikonazol a fentikonazol
Triazolová antimykotika Jsou účinnější než imidazoly, ani ne tak spektrem účinku, ale spíše biologickým poločasem, dávkováním apod. Lze je pouţít i k léčbě systémových mykóz Patří sem itrakonazol, flukonazol a nový vorikonazol Flukonazol je dobře snášen a je účinný, avšak Candida crusei je primárně rezistentní Itrakonazol je lékem volby u bronchopulmonární aspergilózy. Pouţívá se perorálně.
Analoga nukleotidů Flucytosin (5-fluorocytozin) se v buňce houby mění na cytostatikum, kdeţto člověk ho příliš nemetabolisuje Nedoporučuje se podávat ho samotný, spíše v kombinaci s amfotericinem B. U dětí lze monoterapii pouţít u kandidózy močových cest.
Caspofungin a anidulafungin Caspofungin (CANCIDAS) a nový anidulafungin (ECALTA) jsou echinokandidová antimykotikum k.léčbě invazivní kandidózy a aspergilózy Jsou to rezervní antimykotika Nebývají na ně rezistence Terbinafin a naftifin Jsou to novější látky k léčbě dermatomykóz Jodid draselný Opomíjená lokální terapie některých kandidóz
Antiparazitární látky Antiparazitární látky je souhrnný název pro látky působící proti parazitům Ve skutečnosti je tato skupina různorodá tak, jako jsou různorodí paraziti sami In vitro citlivost se u parazitů netestuje Chemoprofylaxe malárie snad jediný případ, kdy se antimikrobiální látka pouţívá dlouhodobě k profylaxi Dělí se na antiprotozoika, anthelmintika a látky proti vnějším parazitům
Kontrolní otázky 1. Jaký je hlavní rozdíl mezi působením desinfekce a působením antibiotik? 2. Jaký typ léků se pouţívá k léčbě mykóz? 3. Jaký typ léků se pouţívá k léčbě (těţkých) viróz? 4. Jaký typ léků se pouţívá k léčbě tuberkulózy? 5. Jak se nazývají lokální antiinfektiva? 6. Co znamená pojem "breakpoint"? 7. Které skupiny antibiotik patřící mezi betalaktamová antibiotika? 8. U které skupiny antibiotik jsou hodnoty MIC a MBC téměř totoţné? 9. Co znamenají zkratky ESBL, MRSA, VRE a MLS(B)? 10. Které typy testů citlivosti na antibiotika jsou kvantitativní? 11. Co je to, kdyţ se řekne ampc? 12. Která je nadějná alternativa antibiotické terapie?