Mechanizmy oporności na chemioterapeutyki


stosownie antybiotyków 10x większe w rolnictwie niż w leczeniu ludzi
więc:
1. duża cz. bakterii zasiedlających mięso jest opornych na antybiotyki stosowane u człowieka
2. transfer oporności bakt ze zwierz na ludzi np świńska, ptasia grypa
3. transfer oporności z org pato na niepata, mutacja w patogenne dla człowieka

Tolerancja na lek - bakteria nie ginie, ale trwa bez rozmnażania - bakteriostaza (od słowa bakteristatyczne)
wiąze się ze stanem fizjo np. głodzenie spowalnia wzrost - większa tolerancja
---------------------
OPORNOŚĆ:
- wrodzona (stała właściwość gatunku np ściana kom u gram+)
- nabyta (w wyniku mutacji i przekazywana)
- krzyżowa (rozwój na 1 lek daje oporność na inne leki, najczęściej tej samej grupy)
- równoległa (rozwój jednej, daje oporność na leki o podobnym mechanizmie)

eFEKT PARADOKSALNY - w dużych stężeniach bakterie stają się oporne, a w małych zabójczy antybiotyk jest
PRZETRWANIE - części populacji, bo np FILM BAKTERYJNY (głębsze są chronione przez powierzchowne bakterie) lub inny przykład glikokaliks utrudnia penetrację leku
ZALEŻNOŚĆ BAKTERII OD ANTYBIOTYKU - antybiotyk jest potrzebny np do składania rybosomu lub przebiegu translacji - ekspozycja na antybiotyk jest tak długo, że patogeny wymagają już do życia antybiotyku

MIC - wzrost tego wskaźnikiem stopnia oporności jest
np. szczep niewrażliwy wymaga do zahamowania wzrostu np 2,5tys x większej dawki niż szczep wrażliwy

hemoglobina wiąze tetracykliny i penicylinę

niskie pH w moczu i pł.ustrojowych
zmniejsza aktywn aminoglikozydów, erytromycyny, klindamyc
a zwiększa chlorotetracykliny

patogeny ulegające internalizcji Salmonella Mycobakt
Chlamyd - wnikają do kom żywiciela, więc siła działania leku zależy od jego zdolności do wnikania do kom eokariot

Transfer oporności:
-transfer pionowy - na skutek podziału w obrębie bakterii 1 gatunku
-t. horyzontalny- różne gat:
-za pomocą "plazmidów R" (resistance)
-na drodze koniugacji, transdukcji, transformacji (pobieranie DNA z otoczenia)

Geny oporności:
chromosomy
plazmidy,
transpozony
integrony (zestaw genowy majacy: rekombinazę +fragm DNA)

Rodzaje oporności:
-chromosomalna
w wyniku mutacji nabycie genu
-plazmidowa
pobranie ze środowiska (transdukcja, transformacja, koniugacja)

Rodz horyzontalnego trasferu genów:
1. transformacja (pobranie przez bakterię genu ze środowiska - naturalny lub sztuczny proces)
2. transdukcja (bakteriofag)
3. koniugacja (przekazywanie genów przez bezpośr kontakt kom)

oporność chromosomowa
-na skutek mtacji spontanicznych/indukowanych mutagenami (UV, promienie X, azotyny)
- istota dla transferu pionowego
przykład e.coli eryC (na erytromycynę) linB, S.aureus - gen bla (na penicylinę)

oporność bakterii plazmidowa
-najistotniejsza (bo najczęstsza)
-plazmid niekoniugacyjny może zostać przemycony razem z koniugacyjnym lub ulec z nim rekombinacji
-ilość kopii 1 plazmidu w kom może determinować stopień oporności na dany antybiotyk

Oporność warunkowana przez transpozony - mobilne fragm DNA (skaczące geny)
-duże zdolności mutagenne (integracja do chromosomu/plazmidu)
-ważne źródło zmienności i oporności wielolekowej

Integrony - mobilne fragm DNA
natur syst klonowania i cośtam kaset genowych
w chromosomach, plazmidach i jeszcze czymś

Kasety genowe
np kaseta P2 i inne - oporność na betalaktamy - betalaktamaza
np kaseta A5 i inne oporność na kotrimoksazol=biseptol=trimetoprim oporność, bo reduktaza dihydrofolianowa
enzymatycznie zmieniają antybiotyk np B-laktamaza, acetylkotransferaza cholramfenikolinowa

OPORNOŚĆ:
1. zmiana miejsca działania - uchwytu np zmiana w białkach rybosomalnych, prekursorach mureiny, gyrazy
2. inaktywacja enzymatyczna leku np B-laktamaza, acetylo adenylo i fosfo -transferazy w aminoglikozydach, esteraza w erytromycynie
3. hamowanie transportu do komórki, np zminy w budowie błony, pogrubienie mureiny
4. wytwaranie alternatywnego metabolizmu, modyfikacja enzymów, omijających proces hamowany przez anybiot np sulfonamidy
5. zwiększenie ilości (stężenia) enzymu hamowanego przez lek
6. pompy aktywnie usuwające lek z komórki

antbotyki działające na kwasy nukleinowe
a)chinolony i fluorochinolony
-mutacje w genach kodujących topoizomerazę II i IV - zmniejszenie powinwactwa leku
-pompy MDR (oporność wielolekowa)
-mutacje genu kodującego OmpF - zmienjszenie wnikania antybiotyku
b) ansamycyny
-mutacje genu podj B polimerazy RNA (rpoB) --> hamowanie wiazania leku do polimerazy
c) aminoglikozydy
-enzymat inaktywacja/modyfikacja leku
-metylacja 16S rRNA
-mutacja genu -II-
-zmiana przepuszczalności osłon bakteryjnych
d)tetracykliny
-enz inaktywacja antyb
-ochrona rybosomu - przez białko usuwające lek z wnętrza kom w innym mech niż pompa
-pompy protomonomotoryczne - aktywne usuwanie na zewn
e)Makrolidy, linozaminy, streptograminy
-metylacja 23S rRNA
-mutacja 50S rRNA
-inaktywacja
-usuwanie z kom

inhibitory synt mureiny:
wankomycyna - synt zmienionych prekursorów mureiny, które mają mniejsze powinowactwo do wankomycyny
B-laktamy:
-modyfikacje poryn bł zewn (ich brak/zmniejszenie swiatła kanału)
-zmiana powinowactwa białek PBP (białka wiążące penicyliny do ściany kom), a funkcja białka w synt mureiny pozostaje niezmieniona - najważniajszy mechanizm
-B-laktamazy (hydroliza pierścienia)

Antymetabolity - sulfonamidy i trimetoprim:
sulfonamidy
-zmodyf enzymu - on oporny na sulfonamidy syntaza dihydropterynianowa DHPS
- nadprodukcja PABA konkuruje o miejsce z DHPS
-nadprodukcja DHPS
trimetoprim
-nadprodukcja DHFR reduktaza dihydrofolianowa
-zastąpienie enzymu wersją zmutowaną

Podsumowanie oporności:
enzym modyfikujący antybiotyk
blokowanie przenikania
nasilone usuwanie
ominięcie szlaku reakci
nadprodukcja enzymu, który jest atakowany prze antyb
synteza nowego białka np PBP
modyfikacja białka, które bylo rozwalane
modyf miejsca docelowego
ominięcie szlaku metabolicznego

Fenotypowa expresja opornosci:
-inaktywacja leku - penicylina, chloramfenikol
-usuwanie z kom - tetracyklina
-substytucja blokowanej cząst (białka, enzymu)
-zmienione powinowactwo do leku

przykł oporności na ant:
MRSA
VRE
multi-resistant Shigella, Salonella, C.pyori
penicillin, cośtam, cośtam, N.gonorrhoeae

biochemiczna expresja oporności
-synt enzymu
-zmiana przepuszczalności

H.influenzae
ampicylina chloramfenikol kotrimoksazol

S. aureus
metycylina (krzyżowo na blaktamy, aminoglik chinolon glikopept)

S.pneumoniae
penicyliny makrolidy

Enterobakteriacae
g(-) bakt jelit - penicyliny, cefalosp, aminoglik, tertracyk, chinolony

P.aeruginosa
(...)


-------------
MRSA - występowanie
wzrosło z 22 do 57% w latach 1995-2001

MRSA
dzieci więcej % niż dorośli

Polska
20-24% (1 z najwyżsych w europie)
kraje skandynawskie najlepiej, bo większa dyscyplina stosowania antybiotyków, tam się nie leczy wirusowych antybiotykami
chirurgiczne oddziały polska 37%

MRSA- mechanizm
obecność genu mecA
MIC dla oksacyliny>2, dla metycyliny>4mg/l
e ewekcie peptydoglikan ma tę samą funkcję, ale inną budowę

grupy ryzyka
młodsza populacja, sportowcy, więźniowie, homosie, narkomani...


MRSA - leczenie
wankomycyna, klindamycyna, kotrimoksazol, tetracykliny, lewofloksacyna, terapia kombinowana
nowe:
linezolid, daptomycyna, lizostafina, chinoprystyna-dalfoprystyna

Kryterium VISA - MIC dla wankomycyna >/= 32ug/_l

------------------
Rzekomobłoniaste zap jelit
C.difficile - jedna z gł przyczyn biegunek związ z antybiotykoterapią tymi o: klindamycyna, ampicylina, amoksycylina, tetracykliny, ryfampicyna, cefuroksym, cefotaksym

enterotoksyna i cytotoksyna - czynniki chorobotwórcze
---------------
metronidazol i wankomycyna na biegunki poantybiotykowe stosowane.
----------
80% wszystkich chorób zakaźnych przenoszonych jest drogą kontaktową
-------------
stosujmy antybiot o waskim spektrum