Mikrobiologia ćw. Mechanizmy Cd.

Oporność pochodzi z :

- koniugacji – od innej bakterii,

- transdukcji (od bakteriofagu),

- transformacji (od komórki, która uległa lizie).

OPORNOŚĆ NA AMINOGLIKOZYDY:

- zmiany w podjednostkach 30s rybosomalnego RNA w miejscu docelowego działania amino glikozydów – oporność naturalna,

- zmiany przepuszczalności błony komórkowej – oporność nabyta (brak możliwości wniknięcia do miejsca docelowego działania tych leków),

- modyfikacja enzymatyczna antybiotyku – oporność nabyta (przenikanie plazmidów/transpozonów kodujących enzymy modyfikujące, mutacje chromosomalne prowadzące do zmniejszenia powinowactwa leku).

a) Synteza enzymów modyfikujących cząsteczkę leków – jest najczęściej determinowaną informacją zakodowaną w genomie plazmidu, transpozonu lub chromosomie. Enzymy wytwarzane konstytutywnie.

Klasy:

- nukleotydotransferazy (ANT) – adenylacja gr. Hydroksylowych,

- fosfotransferazy (APH) – fosforylacja gr. Hydroksylowych,

- acetylotransferazy (AAC) – acetylacja gr. Aminowych.

* nabyta wysoka oporność enterokoków na amino glikozydy (HLAR) 30-90% szczepów Enterococcus spp.,

* nabyta oporność gronkowców ………(AACC’/APH2’’) i ….

b) Zaburzenia (inaktywacja lub obniżenie ) transportu czynnego do miejsca docelowego działania – oporność gatunkowo specyficzna, chromosomalna.

-naturalna oporność beztlenowców na amino glikozydy,

-naturalna oporność Enterococcus spp. Na niskie stężenia aminoglikozydów.

c) Modyfikacja punktu uchwytu (nabyta oporność rybosomu).

-zmiana białka s12 podjesdnostki 30s w skutek jedno stopniowej mutacji punktowej.

-oporność na streptomycynę S.aureus, N. gonorrhoeae,

-zmiany mutacyjne w podjednostce 16s rybosomy np. oporność na streptomycynę u Mycobacterium spp.

OPORNOŚĆ NA TETRACYKLINY:

- zaburzenia transportu leku do miejsca docelowego,

- aktywne usuwanie leku z komórki,

- enzymatyczna inaktywacja leku,

- jony oporności (16klas genów tet A-tet X) są przeważnie zlokalizowane na plazmidach lub transpozonach, rzadziej na chromosomach,

- oporność krzyżowa,

- charakter indukcyjny i konstytutywny.

Oporność krzyżowa na makrolidy , linkozamidy i streptograminy B (oporność MLS_B).

- fenotyp MLS_B – oznacza oporność na makrolidy, linkozamidy i streptograminę B, przy zahamowaniu wrażliwości na streptograminę A (u gronkowców i paciorkowców),

- ekspresja MLS_B – może być konstytutywna i indukcyjna (oznacza krzyżową oporność niezależnie od obecności antybiotyków w środowisku) indukowana przez makrolid (14- erytromicyna, klarytromicyna i 15),

- fenotyp M – oznacza oporność tylko na makrolidy przy zachowanej wrażliwości na linkozamidy i srteptograminy (u paciorkowców).

Oporność krzyżowa na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B - MLS_B

- modyfikacja poprzez mutację punktu uchwytu – białka 23S mRNA związane z obecnością w komórce genów erm.

* oporność ta klinicznie oznacza oporność na wszystkie makrolidy, linkozamidy i streptograminy z wyjątkiem makrolidów CAG.

- enzymatyczna modyfikacja antybiotyku

* fosfotransferazy (MPH) – geny mph, oznaczają tylko oporność na makrolidy,

*nukleotydylotransferazy – gen lin A, oporność tylko na linkozamidy,

* acetylotransferazy – geny sat, VAT, oporność tylko na streptograminy A.

- aktywne usuwanie leku z komórki

Przeważnie izolowana oporność na jeden z antybiotyków z grupy MLS (występuje u paciorkowców tzw. Fenotyp M – geny met), Neisseria gonorrhoe i u gronkowców (geny msn A i msn B).

Oporność ta klinicznie oznacza oporność na makrolidy przy ewentualnej wrażliwości na linkozamidy.

OPORNOŚĆ NA CHINOLONY I FLUOROCHINOLONY:

a) Mutacja w genach gyran topoizomerazy IV

- mutacja w genach gyran DNA częściej u bakterii Gram(-) jest to związane z obecnością białek Gyr A [częstsze mutacje warunkujące wyższy poziom oporności] i /lub Gyr B.

- u bakterii Gram (+) mutacja w genie GyrA warunkuje niski stopień oporności , jeśli dochodzi dodatkowo do mutacji w genach ParC topoizomerazy IV pojawia się wysoki stopień oporności na tę grupę antybiotyków ,

-S.aureus, E.faecalis, S.pneumoniae, M.hominis, mutacje białek GyrB – E.coli, S.typhimurium, M.tuberculosis, S.aureus, S.pneumoniae.

Mutacje w obrębie białek Pa-C i G-A u bakterii G(-) – wysoki poziom oporności E.coli, K.pneumoniae, C.freundii, P.aeruginosa, H.influenzae, N.gonorrhoeae.

b) mutacje w genie syntezy gyrazaz (gyrA, gyrB) lub topoizomerazy

- powstaje enzym, który przestaje być miejscem docelowego działania dla antybiotyku,

-mutacja ma charakter wielostopniowy, w związku z czym, szczepy nabywają oporność w/oraz większym stopniu,

- oporność nabyta , głównie dotyczyPseudomonas areuginosa, Staphylococcus aureus, Serratia marcescens, Escherichia coli, Mycobacterium tuberculosis, Salmonella spp.

c) aktywne usuwanie leku z komórki – oporność niskiego stopnia, kodowane chromosomalnie,

- głównie pałeczek G(-) i Mycobacterium tuberculosis.

OPORNOŚĆ NA GLIKOPEPTYDY:

- powszechna u enterokoków (modyfikacja enzymatyczna prekursorów na (D-Ala-D-Lac) kodowane przez zespół genów vanA i vanB),

- przeniesienie genu vanA z enterokoków na gronkowce,

-gronkowce VRSA (modyfikacja enzymatyczna prekursorów (D-Ala-D-Lac) kodowane przez zespół genów van A) S.aureus oporny na wankomycynę,

-gronkowce VISA (pogrubienie ściany komórkowej) S.aureus,

- modyfikacja punktu uchwytu - oporność gatunkowo specyficzna kodowanie chromosomalne lub nabyte kodowane chromosomalnie lub plazmidowo.

Oporność enterokoków na VRE na glikopeptydy:

-wiąże się z nabyciem genu vanA , vanB, vanC, vanD lub vanE, które są odpowiedzialne za zmianę składu aminokwasów 30 łańcuchów białkowych peptydoglikanu,

-dochodzą do zmiany końcowej D-Ala-D-Ala na D-Ala-D-Lac lub D-Ala-D-Ser,

- wiąże się to z utratą powinowactwa glikopeptydów do łańcuchów białkowych peptydoglikanu,

-oporność naturalna: Enterococcus casseliflarus, E.gallinarum, E.flavescens (fenotyp VarC),

-oporność nabyta: E.faecium, E.faecalis.

Rozprzestrzenianie się oporności u entrokoków:

- powszechne występowanie enetrokoków,

- nadużywanie cefalosporyn w terapii zakażeń [selekcja enter oków],

- nadużywanie i nieprawidłowe stosowanie glikopeptydów w terapii oraz profilaktyce,

-przenoszenie genów na transpozonach – niezależne od nas.

Oporność gronkowców na glikopeptydy:

- VISA – szczepy S.aureus o obniżonej wrażliwości na wankomycynę – pogrubienie ściany komórkowej,

- VRSA – szczep S.aureus oporny na wankomycynę,

- szczepy te są oporne na metycylinę,

* największe ryzyko wyselekcjonowania VRSA występuje w szpitalach z wysokim odsetkiem zakażeń MRSA oraz z obecnością w szpitalach opornych na wankomycynę enetrokoków.

Oporność gronkowców VISA na glikopeptydy:

- wzrost ilościowy prekursorów ściany komórkowej – znaczna nadprodukcja D-alaniny, tak duża, ze wszystkie dostępne cząsteczki leku wiążą się z wolną D-alaniną , a wiązanie krzyżowe łańcuchów bocznych powstaje bez prekursorów,

-spadek ilościowy proporcji dimerów do monomerów muropeptydu co daje efekt słabego usieciowania ściany komórkowej i „impregnacje” ścian kompleksami glikopeptyd D-Ala→efekt (-) pogrubionej ściany

- nadprodukcja PBP2 i redukcja ilości PBP4 (u szczepów hVISA) .

OPORNOŚĆ NA KOTRIMOKSAZOL:

- spadek powinowactwa reduktazy dihydrofolianowej do trimetoprimu i syntazy dihydropterynianowej (DHPS) do sulfometoksazolu,

- nadprodukcja DHPS,

- obniżona przepuszczalność osłon komórkowych dla leku.

METODY OZNACZANIA WRAŻLIWOŚCI:

1. Oznaczanie wrażliwości S.aureus na glikopeptydy:

- szczepy o obniżonej wrażliwości na wankomycynę określane są jak VISA (wg CLSI pozostaje wrażliwa na wankomycynę i charakteryzuje się MIC poniżej 4 μg/ml),

- metoda krążkowo dyfuzyjna nie pozwala wykryć VISA,

- metody zalecane to : metoda przeglądowa (BHIA+wankomycyna) i E-testy, odczyt w metodzie przeglądowej :wzrost <1 koloni oznacza oporność na wankomycynę,

- badanie w kierunku VISA należy bezwzględnie wykonać u pacjentów z przewlekłą chorobą podstawową (cukrzyca, choroby nerek- pacjenci dializowani) stwierdzono wcześniej…….

2. Oznaczanie oporności MLS_B staphylococcus spp.:

- metoda krążkowo-dyfuzyjna : krążki z erytromycyną i linkomycyną ,

- interpretacja: pojawienie się charakterystycznych stref ścięcia przy krążku z linkomycyną od strony krążka z erytromycyną.

Oprność na oba – opornośc konstytutywna, oporność przy erytromycynie – wrażliwość linkomycyny (charakterystyczne ścięcie przy linkomycynie)- indukcja MLS_B –szczep oporny, bez braku ścięcia – szczep oporny na makrolidy C-14 i C-15 oraz streptograminy S₃ MSB.

3.Oznaczenie wrażliwości Enterococcus spp.:

- oznaczać tzw. Opornośc wysokiego stopnia na aminoglikozydy –HLAR,

- nie oznaczać wrażliwości dla szczepów Enterococcus spp. Na niskie stężenia aminoglikozydów , cefalosporyn, klindamycynę i trimetoprim/sulfametoksazol, ponieważ enetrokoki posiadają naturalną oporność na te leki…

4.Oznaczanie stopnia oporności Enterococcus spp. Na antybiotyki aminoglikozydowe – HLAR

- HLAR- wysoki stopień oporności enterokoków na aminoglikozydy

- metoda przeglądowa – gentamycyna 500μg i streptomycyna 2000μg.

- metoda krążkowo – dyfuzyjna : krążki z gentamycyną i strepatmycyną (strefy zahamowania wzrostu wokół krążka z gentamycyną/streptomycyną – 6mm szczepy HLAR),

-E-testy – gentamycyna [MIC >500mg/l]/streptomycyna [MIC>1000mg/l] HLAR

- oporność HLAR uniemożliwia stosowanie w leczeniu podstawowej terapii skojarzeniowej (łącznie amino glikozydów z penizylinami, ampicyliną, wankomycyną oraz……

5.Oznaczanie oporności na glikopeptydy u Enterococcus spp. VRE:

- metoda krążkowo-dyfuzyjna: krążki z wankomycyną /teikoplanią,

- interpretacja: strefa zahamowania wzrostu 15-16 mm należy wykonać oznaczenie metodą przeglądową lub oznaczyć MIC,

- bardzo ważna jest dokładna identyfikacja : E.casseliflavus, E.gallinarum, E.flavescens- naturalna oporność, niskiego stopnia nabyta oporność E.faecium i E.faecilis.

- metoda przeglądowa z wankomycyną :wzrost < 1 koloni szczep oporny na wankomycynę,

-e-testy: z wankomycyną i teikoplanią MIC≥32mg/l,

- wykrycie genów vanA, vanB, vanC, PC Rem