background image

Metody badania lekowrażliwości 

drobnoustrojów. 

Zasady antybiotykoterapii. 

Katedra i Zakład Mikrobiologii CM UMK 

background image

Antybiotyki 

–  substancje  chemiczne  wytwarzane  przez  żywe 

drobnoustroje  (naturalne  metabolity  bakterii  lub 

grzybów), 

otrzymywane  syntetycznie  (odtworzenie  struktury  naturalnego 
wzorca)  lub 

półsyntetycznie  (pochodna  naturalnego  produktu 

uzyskana  droga  modyfikacji  chemicznej) 

mające  zdolność 

hamowania wzrostu i zabijania 

drobnoustrojów 

 
Chemioterapeutyk

 

– 

substancja 

aktywności 

przeciwdrobnoustrojowej,  uzyskana  na  drodze  chemicznej,  nie 

posiadająca  naturalnego  wzorca  w  przyrodzie  (np.  sulfonamidy, 
chinolony, nitrofurany, nitroimidazole) 

 
Inokulum 

–  liczba  komórek  bakteryjnych  w  jednostce  objętości 

zawiesiny 

wyrażana  liczbą  jednostek  tworzących  kolonie  na 

mililitr  (jtk/ml  lub  CFU/ml). 

Może  być  również  określana  w 

jednostkach 

zmętnienia lub gęstości optycznej 

Podstawowe definicje 

background image

Efekt  inokulum 

–  oznacza  zjawisko  zmiany  kategorii  wrażliwości 

drobnoustroju w 

zależności od wielkości inokulum 

 

MIC

:

  (ang.  minimal  inhibitory  concentration) 

określa  najmniejsze 

stężenie  leku,  wyrażone  w  mg/l,  określone  w  warunkach  in  vitro
hamujące  wzrost  bakterii  przy  określonej  gęstości  inokulum  i  w 
określonym czasie 

 

MBC

:

  (ang.  minimal  bacteriocidal  concentration)  najmniejsze 

stężenie 

bakteriobójcze:  określa  minimalne  stężenie  leku  wyrażone  w  mg/l, 
określone  w  warunkach  in  vitro,  przy  którym  ginie  99,9%  komórek 
bakteryjnych, przy 

określonej gęstości inokulum i w określonym czasie 

Podstawowe definicje c.d. 

background image

  

Antybiogram

–wzór wrażliwości badanego szczepu na wybrane 

antybiotyki  in  vitro,  wynik 

każdej  oceny  lekowrażliwości 

drobnoustrojów to antybiogram 

 

Antybiogram  podstawowy  zawiera  antybiotyki  stosowane  jako  leki 

pierwszego rzutu 

 

Antybiogram  rozszerzony  zawiera 

rozszerzoną  listę  antybiotyków 

stosowanych 

wobec 

drobnoustrojów  wielolekoopornych  i/lub 

izolowanych z 

ciężkich zakażeń 

 

Podstawowe definicje c.d. 

background image

  

Oporność  kliniczna→sukces  terapeutyczny  jest  niemożliwy  do 
osiągnięcia, pomimo zastosowania maksymalnych dawek leku 

 

Oporność krzyżowa→niewrażliwość na wszystkie leki z danej grupy 
chemicznej, lub czasem niespokrewnionych grup, gdy punkty uchwytu 

dla 

antybiotyków znajdują się blisko siebie 

 

Oporność naturalna→stała cecha danego gatunku 

 

Oporność  nabyta→nowa  cecha  szczepu  wynikająca  ze  zmian 
materiału genetycznego 

Podstawowe definicje c.d. 

background image

Wybiórcza  toksyczność  (szkodliwy  dla  drobnoustrojów 
chorobotwórczych, nieszkodliwy dla gospodarza) 

 

Brak 

działania alergizującego ani anafilaktycznego 

 

Chemiczna 

trwałość 

 

Dobra 

rozpuszczalność  w  wodzie,  roztworach  soli, 

glukozy,  soku 

żołądkowym  i  jelitowym  oraz  w  płynach 

tkankowych 

Pożądane cechy antybiotyku 
/chemioterapeutyku 

background image

Pożądane cechy antybiotyku 

/chemioterapeutyku c.d. 

Penetracja do miejsca, w 

którym toczy się zakażenie 

 

Brak  degradacji  w  organizmie  pacjenta  do 

związków 

toksycznych 

 

Brak 

wywoływania  oporności  bakterii  na  swoje 

działanie 

 

Brak 

wiązania  się  z  białkami  krwi  w  stopniu 

obniżającym jego skuteczność 

 

Niska cena 

background image

Główne grupy antybiotyków                           

chemioterapeutyków  

Beta-laktamy 

Aminoglikozydy 

Tetracykliny 

Glicylcykliny 

Makrolidy/ketolidy 

Linkozamidy 

Streptograminy 

Oksazolidynony 

Glikopeptydy 

Chloramfenikol 

Polimyksyny 

Ansamycyny 

Sulfonamidy 

Nitromidazole 

Nitrofurany 

Chinolny/fluorochinolony 

Kwas fusydowy 

Fosfomycyna 

Leki przeciwgrzybicze 

Leki przeciwwirusowe 

background image

Podziały antybiotyków 

Pochodzenie (naturalne, syntetyczne) 

Mechanizm 

działania i punkt uchwytu 

Zakres 

działania (wąskie/szerokie spektrum) 

Efekt 

działania (bakteriobójczy/bakteriostatyczny) 

 

background image

Antybiotyki 

– zakres działania 

• Wąskie spektrum 

– ograniczone do jednej grupy lub rodzaju 

drobnoustroju  

• wankomycyna, aztreonam  

• Szerokie spektrum 

– bakterie Gram (+) i Gram (-), czasem także 

beztlenowce  

• cefalosporyny III generacji, karbapenemy, 
• tetracykliny, aminoglikozydy 

background image

Antybiotyki 

– sposób działania  

• Bakteriostatyczny 

– zahamowanie wzrostu 

• chloramfenikol, linkozamidy, makrolidy, 

tetracykliny) 

 

• Bakteriobójczy  

– Efekt zależny od czasu działania 

-laktamy 

– Efekt zależny od stężenia 

• aminoglikozydy, chinolony 

background image

Efekt poantybiotykowy 

• Zahamowanie wzrostu bakterii 

krótkotrwale eksponowanych na 
antybiotyk, utrzymujące się po jego 
usunięciu ze środowiska 

– aminoglikozydy – do 8h u bakterii Gram-ujemnych, do 

~ 4h u bakterii Gram-dodatnich 

– fluorochinolony 

background image

Miejsca docelowe działania antybiotyków i 

chemioterapeutyków 

synteza 

ściany komórkowej  

• wiązanie  się  z  grupą  D-alanylo-D-alaniny,  co 

uniemożliwia 

włączanie 

podjednostek 

do 

peptydoglikanu 

 glikopeptydy 

• inhibicja  enzymów  (transpeptydazy  –  PBP  penicillin 

binding 

protein, 

odpowiadają 

za 

poprzeczne 

usieciowanie 

ściany;  karboksypeptydzy  regulują 

syntezę  peptydoglikanu)  katalizujących  sieciowanie 
podjednostek 

 

-laktamy 

 

background image

Miejsca docelowe działania... 

• replikacja  i  utrzymanie  struktury  DNA  (np. 

topoizomerazy)  

 chinolony 

• transkrypcja  (podjednostka 

  polimerazy) 

 

ryfamycyny (ryfampicyna) 

• translacja (podjednostki rybosomu 30S i 50S) 

 

makrolidy,linkozamidy, tetracykliny, aminoglikozydy 

•  funkcjonowanie 

błon 

komórkowych 

 

polimyksyny (kolistyna), aminoglikozydy  

• specyficzne  zablokowanie  niektórych  szlaków 

metabolicznych 

 

kotrimoksazol 

trimetoprim/sulfametoksazol) 

–  pośrednio  wpływa 

na 

replikację i transkrypcję 

 

background image

Podstawowe zasady doboru leku 

• Czy mamy do czynienia z zakażeniem? 

• Jaki drobnoustrój może być czynnikiem etiologicznym 

zakażenia? 

• Czy będzie konieczne stosowanie leku 

przeciwdrobnoustrojowego? 

• Czy należy wykonać badanie mikrobiologiczne? 

• Jaki lek przeciwdrobnoustrojowy wybrać? 

Hryniewicz W., Meszaros J. Antybiotyki w profilaktyce i leczeniu zakażeń, 

PZWL, 2001 

background image

Racjonalna antybiotykoterapia 

• końcowy efekt leczenia powinien być sumą oceny 

klinicznej 

(ustąpienie objawów chorobowych)                       

i bakteriologicznej (eliminacja czynnika etiologicznego = 

eradykacja) 

• Podstawowe zasady doboru antybiotyku oparte na: 

– współczesnej wiedzy: klinicznej, farmakologicznej, 

epidemiologicznej, mikrobiologicznej 

– uwzględnienie stanu odporności pacjenta 

 

background image

Racjonalna  

antybiotykoterapia - kryteria 

• Skuteczność 

– zależy od aktywności leku wobec czynnika zakażającego, 

farmakokinetyki 

(stężenie w ognisku zakażenia), dawki  

• Bezpieczeństwo 
• Możliwie niski koszt leczenia 

• Możliwie wygodne stosowanie 

• Jak najmniejsze szerzenie oporności 

 

background image

Terapia empiryczna 

• Kryterium doboru leku: 

– udokumentowane doświadczenia kliniczne 

wskazujące na skuteczność określonego leczenia w 
zakażeniach rozpoznanych na podstawie obrazu 
klinicznego 

– wybór leku w zakażeniu o określonym umiejscowieniu 

i powodowanym przez określone drobnoustroje wg 
rekomendacji  

– stan oporności drobnoustrojów na danym terenie  

background image

Terapia empiryczna 

Możliwa do zastosowania: 

• w ostrych często spotykanych zakażeniach o niezbyt 

ciężkim przebiegu np.: ZUM 

• jako leczenie początkowe przed otrzymaniem wyniku 

badania mikrobiologicznego (w ciężkich zakażeniach) 

np.: ZOMR 

background image

Terapia celowana 

• Na podstawie wyniku badania mikrobiologicznego 

(ustalenie etiologii i lekowrażliwości) 

– pobranie materiału przed rozpoczęciem leczenia 

empirycznego 

– pobranie materiału adekwatnego do zakażenia 

– właściwy transport 

background image

Terapia skojarzona - synergizm 

• Stosowanie 2 (lub więcej) leków  

 

przeciwdrobnoustrojowych wykazujących  

 

synergizm działania (efekt „wzmocnienia”) 

• Cel: 

– poszerzenia zakresu działania 

– uzyskanie efektu bakteriobójczego 

background image

Mechanizmy działania antybiotyków na  

komórkę bakteryjną 

background image

Metody oznaczania 

lekowrażliwości 

Oznaczanie 

lekowrażliwości 

jest 

jednym 

najważniejszych 

etapów

 

rutynowej 

diagnostyki 

mikrobiologicznej 

zakażeń bakteryjnych. 

 

Procedura 

określania  lekowrażliwości  wymaga 

stałej 

kontroli

  wg.  wytycznych  z  zakresu:  wykonania, 

interpretacji oraz standaryzacji

background image

24 

Od 1 kwietnia 2011 r. w Polsce obowiązują rekomendacje 
Europejskiego Komitetu ds. Oznaczania 

Lekowrażliwości 

www.eucast.org

 

metody 

wartości graniczne (interpretacja) 

kontrola jakości 

www.korld.pl 
Krajowy Ośrodek Referencyjny ds. Oznaczania  
Lekowrażliwości Drobnoustrojów do 2011 r. 

background image

Metody oznaczania 

lekowrażliwości 

Metody 

jakościowe  → 

wynik: 

wrażliwy, 

(

średniowrażliwy), oporny

 

• dyfuzyjno-krążkowa 
• przeglądowa 
• genetyczna 

 

Metody 

ilościowe →wynik: MIC 

• seryjnych  rozcieńczeń  antybiotyku  w  podłożu 

(płynnym lub stałym) 

• paski nasączone antybiotykiem w gradiencie stężeń 

 

25 

background image

Metoda 

krążkowo-dyfuzyjna Kirby - Bauera  

Dyfuzja antybiotyku zawartego w 

krążku promieniście przez agar do 

podłoża z wytworzeniem gradientu stężeń.  

Wielkość  strefy  zahamowania  wzrostu  bakterii  jest  wprost 
proporcjonalna  do  stopnia 

wrażliwości  bakterii  na  antybiotyk  -  im 

większa  jest  strefa  zahamowania,  tym  bakteria  jest  bardziej 
wrażliwa.  

Najczęściej  używana  metoda  testowania  lekowrażliwości:  dobrze 
wystandaryzowana, powtarzalna, relatywnie tania.  

Metody jakościowe 

background image

Metoda krążkowo-dyfuzyjna c.d. 

Zasada 15-15-15   

posiew murawowy

, jałową wymazówką, z zawiesiny 

jednej do kilku kolonii  bakterii w NaCl 

o gęstości 0,5 

w skali MacFarlanda

, w ciągu 15 minut od wykonania  

nałożenie krążków w ciągu 15 minut od posiewu, 
jałową pęsetą lub dyspenserem 

początek inkubacji w ciągu 15 minut od nałożenia 
krążków 

27 

EUCAST 2012 

background image

28 

EUCAST 2012 

(MH) 

(MH-F) 

Medium for fastidious organisms: 

Metoda krążkowo-dyfuzyjna 
stosowane podłoża 

background image

Warunki inkubacji   

29 

EUCAST 2012 

Metoda krążkowo-dyfuzyjna 
warunki inkubacji 

background image

Metoda krążkowo-dyfuzyjna  
odczyt i interpretacja 

W zależności od wielkości strefy, bakterie określa się na 
podstawie przyjętych standardów jako:  

wrażliwe,  
(średnio wrażliwe), 
oporne.  

background image

Metody jakościowe 

Metoda 

przeglądowa→identyfikacja określonych fenotypów 

(np. 

metycylinooporności gronkowców) 

P

odłoże  stałe/płynne  zawiera  ściśle  określone  stężenie 

wybranego antybiotyku 

Na/do 

podłoża  posiewa  się  zawiesinę  drobnoustrojów  i 

inkubuje  

Interpretacja

→stwierdzenie 

obecności/braku 

wzrostu 

drobnoustrojów→oporność/wrażliwość 

background image

Podłoża chromogenne 

32 

CHROMagar

 MRSA 

CHROMagar VRE 

background image

Metody genetyczne 

Wykrywanie genów warunkujących oporność, np: 

PCR (pojedynczy lub multiplex) 

hybrydyzacja 

np. gen mecA 

u gronkowców, geny van u enterokoków 

33 

background image

Systemy automatyczne 

np. VITEK 2, BioMerieux 

• zamknięte, szczelne karty, zawierające antybiotyki w 

podłożu Mueller-Hintona 

• metoda półilościowa 
• manualne przygotowanie zawiesiny badanych szczepów 
• napełnianie kart, inkubacja i odczyt odbywa się w 

aparacie 

• lekowrażliwość: 6-13 h 
• wyniki badań są automatycznie przesyłane do bazy 

danych oprogramowania 

Zalety: 

oszczędność czasu, ograniczenie kontaktu 

personelu z materiałem 

34 

background image

Metody ilościowe 

• Pozwalają na ocenę wartości MIC. 

• Są stosowane dwie techniki: 

– Metoda seryjnych rozcieńczeń antybiotyku w podłożu stałym lub 

płynnym (pozwala na ocenę MBC) 

– Etest-metoda dyfuzyjna z użyciem pasków bibułowych 

nasyconych antybiotykiem w gradiencie stężeń. 

background image

Oznaczanie MBC, MIC  

background image
background image

Paski nasączone antybiotykiem w gradiencie 

stężeń np.: Etesty 

• Badanie jest oparte na 

dyfuzji antybiotyku 

zawartego w pasku w 
gradiencie stężeń do 
podłoża, na którym 
wzrasta badany szczep.