WYKŁAD 23.04.2010

CHEMIOTERAPIA ZAKAŻEŃ GRZYBICZYCH

Antybiotyki przeciwgrzybiczne

1.Makrolidowe antybiotyki polienowe (Polieny)

-produkty metabolizmu promieniowców (Streptomyces)

-w cząsteczce występuje wieloczłonowy pierścień z chromoforowym fragmentem polienowym zamkniętym wiązaniem laktonowym (polienowe fragmenty zawierają wiązanie nienasycone - liczba wiązań - trieny, tetraeny, pentany, heksaliny, heptaeny)

-aktywność przeciwgrzybiczna jest typu...

-działają na bł.kom. zawierające sterole

-dzięki temu, że wrażliwość na antybiotyki polienowi grzybów zawierających ergosterol jest wyższa niż kom. zwierzęcych zawierających cholesterol, możliwe jest stosowanie tych związków jako leków

2. Mechanizm działania

-wiąże się ze sterolami błon komórkowych w kompleksy-uszkodzenie błony komórkowej (naruszenie integralności)

-wpływ jonów K , cząstek obojętnych, makrocząsteczek

-zniszczenie integralności błon

-zahamowanie procesów metabolicznych

-śmierć komórki (działanie grzybobójcze)

-stymuluje działanie cytokin prozapalnych( TNFa, IL-1) z fagocytów,

*nie wchłaniają się z przewodu pokarmowego (nierozpuszczalne w H2O)-leczenie miejscowe(grzybice powierzchowne jamy ustnej, pochwy, skóry, grzybice przewodu pokarmowego)

3.

*Tetraeny

Nystatyna -działa grzybostatycznie na Condida spp.

Polifungina

Natamycyna- działa grzybostatycznie na drożdże, dermatofity, grzyby dymorficzne, niektóre pleśniowce

*Heptaeny:

Amfoteryczna B

-produkt S. Nodosus

-działa grzybostatycznie, w wyższych stężeniach grzybobójczo na Candida spp., Cryptococcus spp., Aspergillus spp., Zymomycetes( jedyny antybiotyk aktywny wobec rodziny Mucor) i niektóre grzyby amorficzne

-w połączeniu z deoksycholanem sodu (prep.Fungisona) zastos. we wlewach dożylnych i dokanałowych

- synergizm z flucytozyną i niektórymi imidazolami - zmniejszenie dawki (nawet do 1/3)

4.Formy modyfikowane Amfoterycyny B:

*Liposomalna(Ambisona)- postać zamknieta w liposomie

*Koloidalna(Amphocil)- postać skojarzona z siarczanem cholesterolu

*Lipidowa(Abelcet)- mieszanina z dwoma fosfolipidami.

5.Antybiotyki niepolienowe

*Aktydion (cykloheksymid)

-czynnik selektywny dodawany do podłoży

*Gryzelofulwina

-wyizolowana z Penicilum griseum

-zawiera w cząsteczce chlor

-zaburza syntezę chityny

-ma działanie tylko grzybostatyczne -hamuje tworzenie mikrotubuli wewnątrzkomórkowych grzyba oraz wrzeciona podziałowego.

6. Echinokandyny:

*Kaspofungina

-lek półsyntetyczny cykliczny lipopeptyd , powstały z modyfikacji antybiotyku produkowanego przez Glarea loeoensis

-blokuje syntezę ściany kom.grzyba poprzez hamowanie syntetazy 1,3beta-glukanowej blokada syntezy glukanu (nadaje komórce grzyba kształt i integralność) liza i śmierć komórki

-działanie grzybobójcze w stosunku do Candida spp/ grzybosttatyczne w stosunku do Aspergillus spp, Histoplasma, Caccloides spp.

-nie aktywne wobec: Cryptococcus spp, i grzybów pleśniowych Zymogomycetes(mają niewielkie ilości glukaniu w ścianie komórkowej)

7. Zastosowanie:

-w leczeniu zakażeń u … z neutropenią

-w inwazyjnej kandydozie

-w inwazyjnej aspergilozie nie odpowiadającej na leczenie worykonazolem

8. Chemioterapeutyki przeciwgrzybiczne

*Imidazole (azole,diazole,triazole, tiazole)

-do tej grupy związków należą m.in. metronidazol, tymidazol, nirydazol, klotrymazol, mikonazol, ekonazol, izokonazol, tiokonazol

Ketokonazol,itrakonazol, flukonazol, worykonazol

-maja 2 lub 3 atomy azotu w pierścieniu azotowym

-wykazują działanie przeciwgrzybiczne (grzybostayczne i grzybobójcze) i przeciwbakteryjne) również beztlenowce), nie działają na bakterie Gram ujemne.

- aktywność przeciwpierwotniakowa (na rzęsistka pochwowego) i/lub przeciwrobacze (na ameby, nicienie)

9. *Mechanizm działania

-hamują demetylację węgla C14 w syntezie ergosterolu (przez interakcję z 14a-demetylazą i łączenie z cytochromem P-450) nagromadzenie w kom. prekursorów ergosterolupowstaje bł.kom. o zaburzonej strukturze zmienia to jej przepuszczalnośćwpływ jonówśmierć kom. (działanie grzybobójcze)

-worykonazol dodatkowo hamuje..

*hamują transformacje blastospor Candida w formę inwazyjną

* nierozpuszczalne w H2O( wyjątek- flukonazol) i niewchlanialne z przewodu pokarmowego.

10. Flucytozyna (5-fluorocytozyna-5-FC) pochodna fluoropirymidyny, analog nukleozydowy

-antymetabolit- w kom. grzyba ulega dezaminacji (deaminaza cytozy nowa) do: 5-fluorouracylu wbudowanie do RNA blokada syntezy białek w rybo somie- fluorodeoksyurydyny

*aktywność: drożdze Cryptococcus( wyjątek Cryptococcus neofornans), nie działa na grzyby dimorficzne

*wada leku jest bardzo szybko narastająca oporność

11.Poza antybiotykami i chemioterapeutykami przeciwgrzybicznymi w leczeniu grzybic stosuje się też :

- antyseptyki przeciwgrzybiczne:

zw. jodu (jodyna, IKI)

-pochodne fenolu (rezorcyna, dichlorofen)

-pochodne siarki (tiosiarczan sodu)

-kw. nieorganiczne (kw. borowy)

-kw. organiczne (salicylany)

-barwniki anilinowe ( fiolet gencjany, zieleń brylantowa)

- związki metali ciężkich ciężkich(siarczan selenu, pirytion cynku)

- czwartorzędowe zasadowe aloniowe

*leczenie bogatowitaminowe(Wit, B)

GENETYKA BAKTERII

1. -u Prokaryota zazwyczaj nie występują introny, jednak jeśli się już tam znajdą to są samoistnie wycinane przez RNA (zw.rybozymem)

-pozachromosomowe czynniki dziedziczenia:

*plazmidy

*transpozony

*sekwencje iniercyjne

-sekwencje kodujące:87-94% DNA (wyjątek: Richettsia prawazelii)

2. Mycoplasma genitatium - najmniejszy genom wolnożyjącego organizmu zdolnego do samo reprodukcji

-580 076 par zasad

- 470 genów kodujących białka, 3 geny RNA , 33geny t-RNA

- jako patogen wewnątrzkomórkowy czerpie metabolity z komórek gospodarza, nie wymaga więc dużej liczby genów.

3.Bakt.-zdolność do adaptacji

-org.szybko zmieniające się

-częsta zmiana war. środowiskowych

-szybka adaptacja- war. przeżycia

- dwie strategie adaptacji: *krótkoterminowa- kontrola wytwarzania i wydzielania białek w określonych warunkach środowiska(regulacja ekspresji genów)

*długoterminowa- mutacje.

4.Ekspresja genów u bakt.

*konstytutywna

-geny kodujące białka potrzebne w każdych warunkach

-geny wyrażone na stałym poziomie, z wyj. warunków powolnego wzrostu (oszczędzanie energii, wyciszenie metabolizmu)

-regulowanie - białka potrzebne tylko w niektórych warunkach

5.Kontrola ekspresji genów u bakt.na poziomie transkrypcji

*transkrypcja-1etap ekspresji każdego genu, prowadzi do powstania RNA (mRNA/na matrycy DNA)

-proces przeprowadzany jest przez polimerazę RNA, a prekursorami są ATP, GTP, UTP, CTP

*białka regulatorowe

-operony (geny regulowane przez ten sam promotor, promotor znajduje się przed pierwszym genem)

-promotory (silne i słabe) - miejsce wiąz. polimerazy RNA

-represory (wiązanie z DNA w pobliżu promotora-zablokowanie transkrypcji

-aktywatory- białek uniemożliwiające polimerazie RNA- wiązanie ze słabymi promotorami

-regulon- grupa operatorów regulowanych przez jedno białko aktywujące

-system „quorum sensig” -wyczuwanie liczebności

- stężenie autoinduktora

6.Kontrola ekspresji genów u bakt. na poziomie translacji

-translacja-synteza białek na matrycy mRNA

*mutacje:

-w obrębie promotora- zmiana stopnia ekspresji genów, derepresja

-w obrębie sekwencji kodujących białko -nieprawidłowy aminokwas- mutacje zmiany sensu (np. MRSA, SPPR)

-mutacje nonsensowne-> przedwczesne zakończenie translacji

-aminoglikozydy, makrolity, linkozamidy, tetracykliny, chloramfenikol

7.Wymiana materiału genetycznego pomiędzy bakteriami:

-wertykana- przekazywanie informacji genetycznej (dziedziczenie)

*horyzontalne przekazywanie genów

-forma procesu płciowego

-przyczyna naturalnej ewolucji bakterii

-nonsekwencje medyczne(czynniki wirulencji, mechanizmy oporności)

-szeroki/wąski zakres gospodarzy

-trzy główne procesy: transdukcja, transformacja, koniugacja.

8.Horyzonatalneprzekazywanie genów

TRANSFORMACJA

-pobieranie DNA ze środowiska

*naturalna- zachodzi w środowisku naturalnym

-wiązanie na powierzchni kom. fragmentów liniowego DNA jednoniciowego

-przeniesienie podwójnej nici, strawienie, utworzenie DNA jednoniciowego

-przeniesienie DNA do kom.za pomocą systemu transportu aktywnego

*homologiczne( chromosom w komórkach biorcy ma sekwencje identyczne z „nowym”

DNA)

-nieuprawniona0 nie wymaga homologii miedzy DNA ...... chromosomalnym( proces mało wydajny ale dobrze poznany)

9.-w przeciwieństwie do mikroorganizmów związanych z człowiekiem i zwierzętami transformacja naturalna często zachodzi u org. glebowych (5% populacji) i wodnych

*niska zawartość składników odżywczych w glebie - DNA uwalniany z martwych komórek może być źródłem pokarmu dla bakterii żywych

*przewód pokarmowy - nukleazy

10.Streptococcus pneumoniea-przykład naturalnej transformacji w organizmie człowieka

- geny oporności na penicylinę (od Streptococcus gr.viridans)

-otoczka- szczepy patogenne i niepatogenne

11.Horyzontalnae przekazywanie genów

TRANSFORMACJA

*sztuczna-w warunkach laboratoryjnych

-szok chemiczny lub spowodowany polem elektrycznym przepycha dwuniciowy DNA przez błonę cytoplazmatyczną do cytoplazmy

-DNA może być liniowy lub w formie plazmidu

*elektoporacja - poddanie bakterii działaniu pola elektrycznego o wysokim napięciu, co wymusza pękanie DNA

-wykorzystywanie w klonowaniu (E. Coli nie posiada zdolności naturalnej transformacji)

12. KLONOWANIE GENÓW

-wprowadzenie do liniowego wektora (plazmidu) określonych genów- fragmentu materiału genetycznego

-wektor poprzez replikację umożliwia otrzymanie wielu kopii badanych genów

-zastosowanie:

*wprowadzenie nowej cechy do szczepu bakterii

*produkcja przez bakterie dużej ilości białka kodowanego przez sklonowany gen np. insulina(możliwość uzyskania insuliny ludzkiej ), szczepionki( białka wirusa grupy)

13TRANSDUKCJA

-przenoszenie materiału genetycznego bakterii przez bakteriofagi

-wirusy bakteryjnebakteriofagi fagi

-maja własne geny umożliwiające replikację ich DNA (lub RNA) oraz produkcje powłok białkowych , ale mogą się namnażać tylko wewnątrzkomórkowo, wykorzystując ich metabolizm.

14. -adsorpcja faga do receptora znajdującego się na powierzchni kom. bakteryjnej

-wprowadzenie DNA bakteriofaga do wnętrza kom.bakt.

LIZOGENIA- wbudowanie DNA bakteriofaga do materiału genetycznego komórki zainfekowanej, obecność w formie profaga, możliwość wejścia w cykl lityczny

INFEKCJA LITYCZNA- fagi namnażają się w komórce bakterii prowadząc do śmierci i uwolnienia namnożonych bakteriofagów.

15. Przykłady toksyn bakteryjnych kodowanych przez bakteriofagi:

-jad kiełbasiany (botulina)- Clostridium botulinum

-toksyna błonica - Corynebacterium diphteriae

-toksyna cholery - Vibrio cholrae

-toksyna E. Coli O1887:117(szczepy enterokrwotoczne)

->Lizogenia- warunek chorobotwórczości.

16. KONIUGACJA

-bezpośrednie przeniesienie materiału genetycznego (DNA) z kom. (dawca) do kom. (biorca), proces transferu genetycznego zachodzący podczas kontaktu dwóch komórek

-białka tworzące połączenia pomiędzy koniugacyjnymi komórkami - kanał koniugacyjny

-przekazywanie DNA zawartego w pozachromosomalnych czynnikach dziedziczenia

17.Dwa typy dawców:

*Ft- plazmid w kom. funkcjonuje jako typowy plazmid i tylko on jest przenoszony w procesie koniugacji

*Hfr plazmid- wintegrowany w chromosom dawcy, umożliwia przekazanie DNA chromosomalnego podczas koniugacji

umożliwia przekazywanie DNA chromosomalnego podczas koniugacji.

18.

19.Mechanizmy obronne człowieka

*nieswoiste

-bariery mechaniczne

- odpowiedź humoralna komórek

*swoiste

- odpowiedź immunologiczna zależna od przeciwciał i limfocytów T

20.*Flora fizjologiczna (biata, mikrobiata)- zespół drobnoustrojów ( głownie bakterie , rzadziej grzyby, pierwotniaki i wirusy), które w sposób stały lub przejściowy kolonizują wybrane obszary ciała ludzkiego.

Kolonizacja rozpoczyna się tuż po urodzeniu drobnoustrojów pochodzących od matki (drogi rodne, jama ustna, skóra) od personelu szpitalnego (jama nosowo-gardłowa, skóra) i ze środowiska.

21. Skład floty naturalnej ulega zmianom w zależności od wieku i stanu zdrowia a także warunków życia. Florę naturalna istotnie modyfikują stosowane środki o działaniu przeciwdrobnoustrojowym np. antybiotyki, preparaty dezynfekujące, a niekiedy także kosmetyki, dieta, stan higieny.

22. Ciało ludzkie jest skolonizowane w sposób zróżnicowany, co pozwala wyróżnić obszary:

-skolonizowane stale- skóra, bł. śluzowa górnych dróg oddechowych, górny i dolny odcinek przewodu pokarmowego, pochwa

-skolonizowane nie zawsze i niewielka liczbę drobnoustrojów - krtań, tchawica, oskrzela, zatoki boczne nosa, środkowy odcinek przewodu pokarmowego(przełyk, żołądek, górna część jelita cienkiego), cewka moczowa, szyjka macicy, spojówka.

-nieskolonizowane(jałowe)- oskrzeliki, pęcherzyki płucne, łzy, krew, płyn mózgowo- rdzeniowy .

23.Rozmieszczenie flory fizjologicznej

1)SKÓRA:

-skład- zależnie od wilgotności i pH

-liczba kolonizujących drobnoustrojów waha się od ok.10^4 do 10^5 CFU/cm2

-największą liczbę bakterii obserwuje się w pachwinach i okolicy krocza

-bakt.G+ staphylococcus epidermidis i inne CNS, 5-25% osób- Staphylococcus ureus, corynebacterium spp., propionibacterium Agnes

-bakt.G-, np. Acinetobabacter spp.- w miejscach wilgotnych

2)UCHO

-w warunkach zdrowia ucho środkowe i wewnętrzne jest skolonizowane

- w uchu zewnętrznym kanale słuchowym obecne są drobnoustroje kolonizujące wilgotne obszary skóry i przedsionki nosa oraz bakterie Mycobacterium spp i Lactobacillus spp

3)OKO(worek spojówkowy)

* bakterie z rodzaju: Staphyloccocus, Streptococcus, Corytobacterium a niekiedy także Morexella caterhalis.

4)DROGI ODDECHOWE:

-górne drogi oddechowe- jama nosowo-gardłowa, zatoki przynosowe i migdałki, są skolonizowane mikroflorą

-dolne drogi oddechowe- krtań, tchawica, oskrzela, oskrzeliki i pęcherzyki płucne- fizjologicznie jałowe

-do drobnoustrojów kolonizujących przedsionki nosa należą najczęściej CNS z przewagą S.epidermidis

-gardło i migdałki SA skolonizowane przez bakterie tlenowe i beztlenowe ( ziarenkowce Peptostreptococcus spp i Veilonella spp oraz promieniowce Actinomyces spp) z dominacja tlenowych Gram (+) paciorkowców alfa-hemolizujących ( Aerococcus vilioceni) i Gram (-) ziarenkowców z rodziny Neisseria.

-przejściowo górne drogi oddechowe mogą być kolonizowane przez drobnoustroje patogenne.

5)JAMA USTNA:

-pod koniec pierwszego roku życia jama ustna jest skolonizowana ziarenkowcami z rodzajów Streptococcus, Staphylococcus i Veillonella

- u dorosłego człowieka występuje ok.30gatunków drobnoustrojów w ilości 10^9-10^12 kom./ml śliny- ich liczba zależy od stanu higieny jamy ustnej

-najliczniej skolonizowane są kieszonki dziąsłowe (flora beztlenowa: Veilonella spp, Fysobacterium spp, Prevotella spp, Porphyromones spp, bakterie spiralne z rodzaju Treponane), płytka nazębna, grzbiet języka,

- w ślinie dominują paciorkowce alfa- hemolizujące

6)PRZEWÓD POKARMOWY:

-zdolność przeżywania w warunkach panujących w żołądku mają nieliczne bakterie np. Helicobacter pylori, pozostałe są niszczone przez kw. żołądkowe

-w początkowym fragmencie jelita cienkiego występuje niewiele drobnoustrojów. Ich liczba wzrasta w dalszych częściach jelita osiągając w jelicie grubym 10^10-10^11 CFU/g treści jelita

- ponad 90% flory jelit stanowią bakterie beztlenowe, w tym Bacterioides spp(2/3 wszystkich bakterii jelit), Bifidobacterium spp, Clostridium spp,

- występują tu także pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae ( głównie E. Coli rzadziej Enterobacter spp, Proteusz spp, Klobsiella spp, Citrobacter spp) oraz Gram (+)

7)DROGI MOCZOWO-PŁCIOWE:

-flora naturalna pochwy, skład i liczebność- zależna od pH. Przed menopauzą pH pochwy jest kwaśne i kolonizuje ja głównie Lacctobacillus spp., Bacteroides, Corynebacterium

- potencjalnie chorobotwórcze bakterie kolonizujące pochwę to: Gardnella vaginelis, Streptococcus agalactiae.

24Pozytywne aspekty istnienia flory fizjologicznej

-mutualizm(symbioza)-relacja między drobnoustrojami wchodzącymi w skład mikroflory, a makroutrojem polegająca na czerpaniu wzajemnych korzyści (np. E coli, Lactobacillus spp.)

-ochrona makroustroju przed kolonizacją drobnoustrojami patogennymi, co jest efektem:

1-zajęcia receptorów na pow.

2-

3-

4-

-pobudzenie układu immunologicznego do produkcji komórek odpornościowych na skutek uwalniania niewielkich ilości antygenów np. endotoksyn bakteryjnych.

-Wytwarzanie substancji antybakteryjnych np. krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych wytwarzanych przez przewód pokarmowy hamują one np. wzrost pałeczek Salmonella spp.

25. Negatywne

-ochrona bakterii chorobotwórczych przed aktywnością niektórych antybiotyków, np.penicylinozo-dodatnie gronkowce wchodzące w skład mikroflory mogą utrudniać leczenie rzeżączki penicyliną

- zakażenia endogenne

-powstawanie miejscowych zmian chorobowych np. występujące w jamie ustnej pałeczki Steptococcus mutans wytwarzając wielocukry (dekstryny, tworzące płytkę nazębną i utrzymujące stałe, niskie pH)

26. Cechy wskazujące na izolację z materiału klinicznego patogenu:

-izolacja w monokulturze

-ilość znamienna

-obraz kliniczny

-obecność przeciwciał swoistych w płynach ustrojowych

-obecność stanu zapalnego

-izolacja z głębokich tkanek

-izolacja z kilku epizodów

27.Wirulencja (chorobotwórczość, zjadliwość, potencjał chorobotwórczy)-suma właściwości chorobotwórczych drobnoustrojów

Związana z :

-predyspozycja poszczególnych gatunków w populacji (od bardzo wrażliwych do opornych)

-wrażliwością na zakażenia gatunków podatnych

-wytwarzanie tzw. czynników wirulencji- wyznaczników chorobotwórczości

28. Mechanizmy: czynniki determinujące chorobotwórczość:

-adhezja do kom. gospodarza (inwazyny) i zajęcie tkanek

-strategie unikania nieswoistych mechanizmów obronnych, zwłaszcza ochrona przed fagocytozą (impedyny)

-uszkodzenia tkanek związane z reakcjami zapalnymi makroorganizmu

*aktywacja układu dopełniacza

*fagocytoza

*cytokiny

-uszkodzenie komórek gospodarza

*cytoktyczność bakterii

*egzotoksyny i egzoenzymy

-strategie unikania swoistych mechanizmów obronnych

*Iga proteazy

*mimikra molekularna

*zmienna immunogenność

29.ADHEZJA

-jeden z najważniejszych czynników wirulencji bakterii

*kolonizacja bł. śluzowych

*przeciwstawianie się mechanizmom obronnym, np.ruchowi rzęsek, obmywanie przez wydzieliny śluzowe

*zakażenie biomateriałów

-swoista -adhezyny fimbrialne

-adhezyny fibrylarne

- białka bezpostaciowe

-nieswoiste- siły van der Waalsa

-hydrofobowość- tendencja do agragacji i adherencji

-wiązania wodorowe i jonowe

30.INWAZJA

-wnikanie drobnoustrojów do jałowych obszarów (tkanek narządów) org. gospodarza

-bakterie wykorzystują mechanizmy:

*wytwarzanie uszkadzających tkanki enzymów

31. SIDEROFORY

-np. enterocholina, aerobaktyma

-molekuły o malej masie cząsteczkowej wiążące jony żelaza, wychwytując je z białek gospodarza( transferyny) uczestniczą w aktywnym transporcie żelaza do komórek

32. Rozprzestrzenianie się:

-rozpoczyna się od wrót zakażenia

-wspomagane przez egzoenzymy uszkadzające tkanki(hialuronidaza, halogenaza, elastaza, proteazy)

33.Białka

-kodowane na chromosomie, elementach pozachromosomowych np. plazmidach, bakteriofagach

-wydzielone tylko przez żywe komórki

-maja ściśle określone miejsca oraz mechanizmy działania

*enterotoksyny np. toksyna A i C Clostridium perfiringen)

*neurotoksyny np. tetranospazmina

*cytotoksyny

34. EWAZJA

-zdolność do wnikania mechanizmów gospodarza

-ukrywanie antygenów, np. pasożytnictwo wewnątrzkomórkowe (Yersinia spp., Listeria spp.)

-mimikra antygenowa, np. otoczenie się antygenami gospodarza (Staphylococcus spp., Streptococcus spp.)

-zmienność antygenowa (HIV, influenza virus)

-przeżywanie wewnątrz komórek żywych np. prątki

-ochrona przed fagocytozą np. wytwarzanie otoczki -Streptococcus pneumoniae

-hamowanie odpowiedzi immunologicznej np. inaktywacja składowych dopełniacza (białko M Streptococcus pyogenes).

ICH HEISSE BAKTER, JEAMS BAKTER!

Większość nie wywołuje zakażeń

Bakterie oportunistyczne, potencjalnie patogenne

Bakterie bezwzględnie patogenne

---