Wykład 11 10,01.2013
T : Antybiotyki i chemioterapeutyki. Metody oznaczania wrażliwości bakterii na leki.
ANTYBIOZA
(P. Vuillemin, 1889r.). Swoisty antagonizm między organizmami żywymi, polegającym na
wytwarzaniu przez jedyne z nich produktów metabolizmu wywierających niekorzystny na inne.
TROCH
HISTORII :
* Chińczycy (ponad 3 tys. lat temu) stosowali spleśniałe produkty sojowe do oczyszczania ran
skóry.
* Sanderson i Ferrier (1870r.) stwierdzili aktywność przeciwbakteryjną szczepu Penicillium spp., co
zainspirowało Listera.
* Lister - "ojciec" antyseptyki zidentyfikował Penicillum glaucum (1873r.) i udowodnił jego
hamujący wpływ na bakterie.
* "... pokrop mnie hizopem, a będę oczyszczony ..." (Stary Testament, Psalm 51) - zastosowanie
hizopenu do leczenia trądu i różnych ran. Izolacja szczepu Penicillim notatum z rośliny w 1911r.
* E. Duchesre (1897r.) w rozprawie doktorskiej pt.: "Antagonizm między pleśniami i mikrobami"
zwrócił uwagę na istnienie substancji hamujących rozwój niektórych bakterii chorobotwórczych.
* Freudeureich (1888 - 1889r.) odkrywa pierwszy antybiotyk naturalny zwany piocyjaniną.
* Początek XX w. wprowadzenie do leczenia syntetycznych substancji o działaniu antybiotycznym:
- salvarsanu (S. Hata, P. Enrlich, 1909r.)
- prontosilu (G. Domagk, 1934r.)
* Alsburg i Black (1913r.) wyizolowali kwas penicylowy
* R. Grieg-Smith (1917r.) oraz u Gratia i S. Dath (1924r.) wykazali antagonistycznywpływ
promieniowców na inne bakterie (aktyno-mucyna).
* A. Fleming (1922r.) odkrycie lizozymu.
Alexander Fleming, Hovard Walter Florey, Ernst Boris Chain ---> za swoje odkrycie zostali
uhonorowani w 1945r. Nagrodę Nobla
* E. Chain, H.W. Florey, A.D. Gardner, N.G. Heatley, M.A. Jennings, J. Orr-Ewing i A.G. Sanders
(1940r.) ---> wyeksponowanie penicyliny, poznanie siły jej działania, właściwości
fizykochemicznych, struktury chemicznej (Lancet 1,226; 1940r.).
* Alexander Fleming (1988r.) odkrycie antybiozy z hodowli gronkowców zanieczyszczonej
Penicillum notatum nie udało się wyizolować substancji czynnej, choć stwierdził jej skuteczne
działanie przy bardzo dużym rozwodnieniu.
ZWI
ZKI TERAPEUTYCZNE O WA
AŚCIWOŚCIACH PRZECIWDROBNOUSTROJOWYCH:
1) Antybiotyki
2) Chemioterapeutyki
ANTYBIOTYKI:
(termin wprowadzony przez S. Waksmana, 1942r.), związki pochodzenia naturalnego najczęściej
wytwarzane przez drobnoustroje oraz ich półsyntetyczne modyfikacje i syntetyczne analogi, które
w małych stężeniach oddziałując wybiórczo na struktury i procesy biologiczne, zabijają albo
hamują wzrost lub podział komórek.
Pożądane cechy antybiotyków:
+ bezpieczny dla organizmu
+ nie powinien wywoływać alergii i anafilaksji
+ powinien się dobrze rozpuszczać w wodzie i wchłaniać
+ nie powinien zbyt szybko wywoływać oporności bakterii na swoje działanie
Podział antybiotyków:
* naturalne
- penicylina
- streptomycyna
- tetracyklina
- erytromecyna
* półsyntetyczne
- ampicylina
- cefalosporyny
- doksycyklina
* syntetyczne
- chloramfenikol
Naturalni producenci antybiotyków:
Grupa drobnoustrojów Gatunek Antybiotyk
Promieniowce Streptomyces aureofociens tetracykliny
( > 6 tys. antybiotyków)
Micromorospora purpurea gantomycyna
Steptomyces erythraceus erytromycyna
Streptomyces griseus streptomycyna
Streptomyces orientalis wankomycyna
Streptomyces nodosus amfoteryna
Streptomyces caltleya imipenam
Streptomyces aureofaciens chlorotetracyklina
Inne bakterie Bacillus breris gramicydyna
( > 1 tys. antybiotyków)
Bacillus licheniforis bacytracyna
Bacillus subtilis
Bacillus poymyra polimyksyna
Grzyby Cephalosporium aeremonium cefalosporyna C
( > 2 tys. antybiotyków)
Penicillium chrysogenym penicylina G i V
Penicillium rotatum
CHEMIOTERAPEUTYKI:
(termin wprowadzony przez P. Ehrlicha, 1907r.), leki przeciwdrobnoustrojowe otrzymywane drogą
całkowitej syntezy chemicznej, nie posiadające swojego odpowiednika w przyrodzie:
- sulforamidy
- chinolony
- preparaty furanowe
- nitroirydazole
Zakres (spectrum) działania antybiotyków - to ilość gatunków, rodzajów lub rodzin bakterii lub
innych mikroorganizmów, na które działa antybiotyk.
Antybiotyki o wąskim spectrum:
+ penicilina naturalna
+ neomycyna
+ gmyzeofulwina
Antybiotyki o szerokim spectrum działania:
+ penicyliny półsyntetyczne
+ tetracykliny
GRUPY ANTYBIOTYKÓW:
- ze względu na kierunek ich aktywności
1) antybiotyki o szerokim spectrum
* cefalosporyny
* tetracykliny
* rymofycyny
* aminoglikozydy
* makrolidy
2) antybiotyki przeciwbakteryjne
działające na bakterie G+
# penicyliny
# cykloseryna
3) antybiotyki przeciwbakteryjne
działające na bakterie G-
^ kolistyna
^ polimyksyna B
^ fumegilina
4) antybiotyki przeciwgrzybicze
- gryzeofulmina
- nystatyna
5) antybiotyki przeciwnowotworowe
+ mitomycyna
+ bleomycyna
+ aktynomycyna
+ adriamycyna
EFEKTY DZIAA
ANIA ANTYBIOTYKÓW:
* działanie bakteriostatyczne
wybiórcze hamowanie podziału komórek. Antybiotyki o szerokim spectrum:
- cykloseryna
- tetracyklina
* działanie bakteriolityczne
bezpośrednie rozrywanie komórek lub całkowite zahamowanie ich przemiany materii.
- antybiotyki Beta-laktanowe
- aminoglikozydy
Niekiedy ten sam preparat w zależności od stężenia może działać bakteriostatycznie.
WZAJEMNE ODDZIAA
YWANIE ANTYBIOTYKÓW:
* Oddziaływanie synergiczne
dwa zastosowane jednoczesnie antybiotyki mogą wspierać swoje działanie przeciwbakteryjne, np.:
penicylina i streptomycyna
* Oddziaływanie antagonistyczne
dwa zastosowane jednocześnie antybiotyki mogą hamować swoje działanie, np.:
penicylina i chloramfenikol lub tetracyklina i streptomycyna
MECHANIZM DZIAA
ANIA ANTYBIOTYKÓW I CHEMIOTERAPEUTYKÓW :
* hamowanie syntezy kwasów nukleinowych na poziomie:
+ syntezy kwasu foliowego (sulfonamidy, trimetoprim)
+ replikacja DNA (chinolomycyna, lekomycyna)
+ synteza RNA (aktynomycyna, rifenypicyna)
* hamowanie syntezy białka w wyniku blokowania:
- funkcji i rybosomów, ich przemieszczanie (aminoglikozydy)
- wiązania tRNA (makrolidy niepolierowe, chloramfenikol, tetracykliny)
* zaburzenia funkcji błony biologicznej poprzez:
^ zmiany w strukturze błony (polimyksyny, amfoterycyna)
^ transport jonów poza komórką (granicydyna, nystatyna)
* zakłócenie syntezy składników ściany komórkowej (cykloseryna, wankomycyna, bacytracyna)
* zakłócenie procesów energetycznych lub oddechowych (antymycyna, oligomycyna, pirymycyna)
T2 : Podstawowe grupy antybiotyków i chemioterapeutyków.
ANTYBIOTYKI
ANTYBIOTYKI BETA-LAKTAMOWE :
Mechanizm działania:
bakteriobójczy, blokowanie biosyntezy ścian komórkowych
Zakres działania:
duży, ze względu na odmienną strukturę i różny stopień powinnowactwa do białek
wiążących penicyliny ---> G+ i G-
Przykłady:
* penicyliny naturalne -- penicylina G
penicylina V
* penicyliny półsyntetyczne -- metycylina
ampicylina
amoksycylina
* cefalosporyny -- cefalotyna (I gen.)
cefuroksym (II gen.)
cefoteksym (III gen.)
cefepimpenem (IV gen.)
* monobactany -- aztereonam
* penicyliny/inhibitory Beta-laktamaz -- amoksycylina z kwasem klawulanowym
* cefalosporyny/inhibitory Beta-laktamoz -- cefoperazon z sulbaktamenem
AMINOGLIKOZYDY I AMINOCYKLITOLE:
Mechanizm działania:
bakteriobójczy, blokowanie biosyntezy białka (podjednostki 30S rybosomowej)
Zakres działania:
szeroki -- bakterie G+, G-, prątki gruz
licy
Przykłady:
- neomycyna
- karamycyna
- amikocyna
- gentamycyna
- streptomycyna
- spektynomycyna
TETRACYKLINY:
Mechanizm działania:
bakteriostatyczny, blokowanie biosyntezy białka (podjednostki 30 rybosomowej)
Zakres działania:
bakterie G+, G-, mykoplazmy, chlamydie, niektóre pierwotniaki, riketsje
Przykłady:
- oksytetracyklina
- doksycyklina
- metacyklina
- minocyklina
GLIPOPEPTYDY:
Mechanizm działania:
bakteriobójczy, hamowanie syntezy ściany komórkowej (polimeryzacja
peptoglikanu)
Zakres działania:
tlenowe i beztlenowe bakterie G+
Przykłady:
- wankomycyna
- teikoplanina
MAKROLIDY:
Mechanizm działania:
bakteriostatyczny, zaburzenie elongacji łańcucha peptydowego i blokowanie
biosyntezy białka (podjednostki 50S rybosomowej)
Zakres działania:
bakterie G+ i G-, zierniaki, krętki, pałeczki wewnątrzkomórkowe bakterie, beztlenowce,
mikroplazmy, riketsje, grzyby
Przykłady:
- erytromycyna
- klarytromycyna
- tylozyna
- antybiotyki grzybobójcze:
+ nystatyna
+ polifungina
LINKOZONIDY:
Mechanizm działania:
bakteriobójcze/bakteriostatyczne, blokowanie biosyntezy białka (podjednostki 50S
rybosomowej).
Zakres działania:
bakterie G+, głównie gronkowce i paciorkowce, a także beztlenowe bakterie
nieprzetrwalnikujące
Przykłady:
- linkomycyna
- klindamycyna
CHLORAMFENIKOLE:
Mechanizm działania:
bakteriobójcze/bakteriostatyczne, hamowanie syntezyy białek (podjednostki 50S
rybosomowej), blokowanie peptydotransferazy, uniemożliwienie uwalniania się zsyntetyzowanego
oligopeptydu z kompleksu z rybosomami
Zakres działania:
mykoplazmy, chlamydie, riketsje, bakterie beztlenowe
Przykłady:
- chloranfenikol
CHEMIOTERAPEUTYKI
CHINOLONY:
Mechanizm działania:
bakteriobójcze, łączenie się z podjednostką A-grupowy DNA, hamowanie replikacji DNA
Zakres działania:
G- pałeczki, G- ziarniaki, gronkowce, wewnętrzne patogeny
Przykłady:
- kwas nalidyksowy
- fluorochinolony
+ norfloksacyna
+ cyprofloksacyna
+ enrofloksacyna
SULFONAMIDY:
Mechanizm działania:
bakteriostatyczny, blokowanie syntezy kwasu foliowego u bakterii
Zakres działania:
wiele bakterii G-, niektóre bakterie G+ :
- Bacillus anthocis
- Nocardia
- Straphylococcus pyogenes
Przykłady:
- sulfacetemid
- sulfaguanidyna
- kotrimoksazol
- sulfametoksazol
PREPARATY FURANOWE:
Mechanizm działania:
bakteriobójczy, hamowanie aktywności enzymów, Cyklu Krebsa, syntezy DNA,
RNA i białek.
Zakres działania:
Głównie w infekcjach dróg moczowych. Bakterie G+ i G-
Przykłady:
- furagin
- furazydyna
- nitrofurantoina
DZAA
ANIE BIOLOGICZNE ANTYBIOTYKÓW:
* niszczą wszystkie bakterie
* naruszają biocenozę organizmu, tj. równowagę biologiczną
SKUTKI ZABURZANIA BIOCENOZY:
* awitaminoza
- witaminy z gr, B
- witamina K
* grzybice
najczęściej na tle Candida albicans, w efekcie zniszczenia normalnej mikloflory i braku
"konkurentów przestrzennych i biochemicznych"
* namnażanie się bakterii opornych na działanie antybiotyków
UBOCZNE DZIAA
ANIA ANTYBIOTYKÓW:
* działania alergiczne
- wysypka
- ślinienie
- nudności
* wstrząs anafilaktyczny
- osłabienie
- omdlenia
- zapaść
- niewydolność oddechowo-krążeniowa
Toksyczne działania tkanek lub narządów, np.:
+ streptomycyna ---> uszkodzenie nerwów słuchowych
+ chloramfenikol ---> uszkodzenie układu krwionośnego, wątroby i nerek
+ chiralony ---> zaburzaką syntezę chrząstki
BA

DY ANTYBIOTYKOTERAPII :
1) stosowanie antybiotyków z powodu stanu gorączkowego niewiadomego pochodzenia
2) leczenie chorób wirusowych
3) nieprawidłowe dawkowanie lub za krótkie stosowanieantybiotyku
4) nie usunięcię ropnego ogniska
5) brak informacji mikrobiologicznych
LEKOOPORNOŚĆ DROBNOUSTROJÓW :
brak wrażliwości na antybiotyk lub chemioterapeutyk. Termin "oporność" stosowany jest wtedy,
gdy średnie stężenie leku hamujące populację drobnoustroju in vitro jest wyższe od stężenia
możliwego do użytku in vivo.
Ze względu na mechanizm nabywania oporności, wyróżnia się:
a) oporność naturalną (wrodzoną)
b) oporność nabytą
- pierwotną ---> oporność chromosomalna
- wtórną ---> oporność pozachromosomalna (koniugacja, transformacja, transdukcja)