CHEMIOTERAPIA ZAKAŻEŃ BAKTERYJNYCH

Odkrycie przez Fleminga w roku 1928 penicyliny rozpoczęto nową erę w terapii zakażeń bakteryjnych. Od lat czterdziestych, tj. od czasu wprowadze­nia po raz pierwszy do lecznictwa penicyliny G, datuje się rzeczywisty rozwój antybio tyko terapii. W krótkim czasie (jedna dekada 1941—1950 r.) nastąpiły odkrycia, które dotyczyły nowych następujących grup antybiotyków: polipep-tydowe (bacytracyna i polimyksyna), aminoglikozydowe (streptomycyna), chloramfenikol i tetracykliny. W latach pięćdziesiątych doszły nowe grupy antybiotyków, takie jak makrolidy (erytromycyna), ryfamycyna i inne. Rów­nolegle z tymi odkryciami jeszcze w latach czterdziestych zwrócono uwagę na nową grupę antybiotyków, tj. cefalosporyny. z których cefalosporyna C chara­kteryzowała się szerokim spektrum działania.

Odkrycie w latach sześćdziesiątych kwasu 6-aminopenicy łan owego (6-APA) i kwasu 7-aminocefalosporanowego (7-ACA) pozwoliło na uzyskanie anty­biotyków półsyntetycznych z grupy penicylin (metycylina. ampicylina itd.) i cefalosporyn (cefalotyna, cefalorydyna itd.).

W wyniku chemicznych modyfikacji substancji produkowanych przez drobnoustroje (antybiotyki naturalne) stało się możliwe w dalszych latach uzyskiwanie półsyntetycznych pochodnych także innych grup antybiotyków, np. amin ogli kozy do wych (amikacyna, netylmycyna).

Obserwowana w ostatnich trzech dekadach zmiana czynników etiologicz­nych, pojawianie się nowych bakterii oraz narastająca oporność na różne antybiotyki bakterii patogennych, takich jak; pałeczki z rodziny Enterobac-teriaceae, rodzajów Pseudomonas \ Acinetobacter. beztlenowe pałeczki z rodza­ju Bacteroides i inne, to główne bodźce rozwoju chemioterapii, zwłaszcza w zakresie antybiotyków fi-laktamowych.

ANTYBIOTYKI β-LAKTAMOWE

Antybiotyki fi-laktamowe. charakteryzujące się podobną strukturą, tj. ji-laktamowym wiązaniem wbudowanym do pierścienia |!-lakiamowego, sta­nowią najliczniej reprezentowaną w lecznictwie grupę antybiotyków (tab, 3.38). Dalsze struktury określają penicyliny (lub penamy) oraz cefalosporyny (lub cefemy). Poza tymi grupami poznano wiele innych związków stanowią­cych odmiany cząsteczki p-laktamowej. W związku z tym aktualne podziały tych związków uwzględniają antybiotyki klasyczne z grupy penicylin i cefalos­poryn oraz nieklasyczne antybiotyki, do których należą karbapenemy, mono-baktamy i oksapenemy z pierwszym ich związkiem — kwasem klawulanowym. Związki nieklasycznych antybiotyków p-laktamowych z grupy karbapenemów i oksapenemów mają główne zalety w postaci działania jako inhibitory P-laktamaz (lab. 3.38).

Stosowane w lecznictwie antybiotyki [i-laklaraowe charakteryzują się różnym spektrum przeciwbakteryjnego działania, co wynika z odmiennych struktur cząsteczek oraz różnicy w stopniu powinowactwa do białek wiążących penicyliny (PBPs). które są punktem uchwytu działania tych antybiotyków w komórkach bakteryjnych (tab. 3.39). Na spektrum przeciwbakteryjnego działania tych antybiotyków ma wpływ wrażliwość bądź stabilność na p-laktamazy, wytwarzane przez liczne bakterie (tab. 3.40), częstość wy­stępowania oporności naturalnej lub nabytej wśród bakterii oraz występowa­nie bądź nie krzyżowej oporności. Krzyżowa oporność dotyczy często cefalos-poryn I generacji, a także penicylin opornych na gronkowcową penicylinazę, takich jak: metycylina i nafcylina oraz penicyliny izoksazolilowe (np. klok-sacylina).

Gronkowce

Spośród wszystkich grup antybiotyków p-laktamowych gronkowce charak­teryzują się naturalną opornością na temocylinę, amidynopenicyliny i az-treonam. Pozostałe antybiotyki z chwilą ich wprowadzenia charakteryzowały się wysoką aktywnością, która z biegiem lat uległa redukcji, co było związane z nabywaniem przez te bakterie oporności związanej głównie z produkcją P-laktamazy pochodzenia plazmidowego oraz szerokim wykorzystaniem w le­cznictwie tych związków. Aktualnie około 80—90% gronkowców może produkować p-laktamazę pochodzenia plazmidowego; szczepy te są oporne na penicylinę, ale wrażliwe na metycylinę i nafcyline lub penicyliny izoksazolilowe (p. tab. 3.38).

W rutynowej diagnostyce niezbędne jest oznaczenie wrażliwości gronkow­ców na penicylinę i oksacylinę. Wrażliwość na szeroki asortyment anty­biotyków P-laktamowych może być wydedukowana z wyników tylko dla tych dwóch antybiotyków. Szczepy gronkowców wrażliwe na penicylinę zazwyczaj są wrażliwe na wszystkie (5-laktamy ze znaną wcześniej aktywnością przeciw-gronkowcową. Szczepy oporne na penicylinę, wytwarzające P-laktamazę (test cefinazowy), będą wrażliwe na przeciwgronkowcowe penicyliny izoksazolilo­we, metycylinę i oksacylinę, cefalosporyny I, II, III generacji i preparaty skojarzone z inhibitorami p-laktamaz (Augmentin, Unasyn) (str. 363) (tab. 3.38).

Oporne na penicylinę i wrażliwe na oksacylinę gronkowce będą oporne na penicyliny wrażliwe na P-laktamazę, takie jak ampicylina, mezlocylina, pipera-cylina i tikarcylina.

Oporność na metycylinę wśród szczepów Staphylococcus aureus (M RS A — methicillin-resistant S. aureus) oraz wśród gronkowców koagulazo-ujem-nych (MRCNS) uwarunkowana występowaniem odmiennego białka wiążące­go penicyliny PBP 2' (lub PBP 2a), którego obecność jest zależna od genu chromosomalnego (mec A), powoduje, że szczepy te są oporne na wszystkie znane antybiotyki p-laktamowe; oporność ta nazywana jest też opornością indukowaną lub heteroopornością. Inny mechanizm oporności gronkowców na metycylinę, określany jako „oporność graniczna" lub „oporność nabyta", związany jest z produkcją penicylinazy uwarunkowanej genami plazmidowy­mi; może ona być blokowana przez kwas klawulanowy lub sulbaktam; ten typ oporności występuje rzadko i tylko u S. aureus (BLA).

Szczepy gronkowców oporne na oksacylinę (MRSA, MRCNS) (p. wyżej i str. 275) z genem mec A należy traktować jako oporne na wszystkie antybiotyki P-laktamowe, w tym imipenem i preparaty skojarzone z in-hibitorami p-laktamaz. W rutynowej diagnostyce do oznaczania tego typu oporności na metycylinę może być stosowana metoda dyfuzyjna z użyciem krążka z oksacyliną (l \ig); szczepy wykazujące ^13 mm średnicy zahamo­wania wzrostu i brak mikrokolonii w strefie zahamowania (halo) po 24 h inkubacji w temperaturze 3 5° C są klasyfikowane do wrażliwych na metycylinę (NCCLS). Wykazanie tego fenotypu możliwe jest w metodzie skriningowej z użyciem płytki z agarem Mueller-Hintona z dodatkiem 4% NaCl i 6 mg/1 oksacyliny i inkubacji w temperaturze 3 5° C przez 24 h. Każdy wzrost na płytce, po posianiu badanego szczepu (zawiesina o gęstości 0,5 skali Mc Farlanda), wskazuje na obecność gronkowców opornych na metycylinę (wg NCCLS).

Agar skriningowy umożliwia wykrycie oporności na metycylinę (ok-sacylinę) u gronkowców zaliczonej do kategorii klasycznej, zarówno homogen-nej, jak i heterogennej. Metoda dyfuzyjna z użyciem krążka z oksacyliną może niekiedy nie być przydatna do wykazania oporności heterogennej na metycyli­nę (strefa zahamowania 10—13 mm, słabo określona granica) o fenotypie granicznym („borderline"). Fenotyp MRSA graniczny (MIC 2—8 mg/1) może być uwarunkowany genem mec A (nowe PBP 2a; oporność heterogenna), wytwarzaniem (Maktamazy (BLA) lub modyfikacją PBP l, 2 i 4 (MOD-SA); BLA i MOD-SA opisano tylko u S. aureus.

Do wykrywania gronkowców metycylinoopornych mogą być wykorzystane systemy automatyczne, w tym ATB Staph (bioMerieux).

W warunkach optymalnych szczepy MRSA lub MRCNS powinny być wykrywane przez określenie wartości MIC oksacyliny (S ^ 2 mg/1; R ^ 4 mg/1) w podłożu płynnym Mueller-Hintona z 2% NaCl i kationami lub w podłożu stałym Mueller-Hintona z 4% NaCl (odczyt po 24 h inkubacji w temp. 35° C) (NCCLS).

Ostatnio wprowadzona nowa metoda fluorescencyjna BBL Crystal MRSA ID jest metodą szybką, w której wyniki są po 4—6 h inkubacji w temperaturze 37° C. Metoda PCR służąca do wykrywania genu mec A, jak dotąd ma zastosowanie w laboratoriach referencyjnych (rozdz. 10).

Poza oznaczeniem wrażliwości na penicylinę i oksacylinę w rutynowych warunkach należy także oznaczyć wrażliwość gronkowców na wankomycynę, klindamycynę, makrolidy i trimetoprim/sulfametoksazol.

Oporność na antybiotyki wśród Gram-dodatnich ziarniaków w ostatnich latach stanowi poważny problem. Dotyczy to w szczególności gronkowców (p. też str. 274), enterokoków (str. 298) i pneumokoków (str. 288). Poprawna identyfikacja i wykrycie szczepów opornych jest fundamentalnym zadaniem laboratorium mikrobiologicznego. Wykrycie oporności bakterii może być często dokonane z wykorzystaniem prostych metod skriningowych i ogranicze­niem liczby krążków przy oznaczaniu wrażliwości w rutynowej metodzie dyfuzyjnej (p. dalej). Zaistniałe sytuacje w ostatnich latach są nakazem do identyfikacji bakterii i oznaczania wrażliwości, czego można było nie czynić jeszcze niedawno, np. wobec Streptococcus pneumoniae (p. niżej).

Paciorkowce

Penicylina jest nadal lekiem z wyboru w leczeniu zakażeń wywoływanych przez paciorkowce p-hemolityczne (grupa A, B, C, G) i jak dotąd nie stwierdzono oporności na penicylinę w tych grupach paciorkowców; wartości MIC penicyliny wynoszą od 0,006 do 0,25 mg/1. Wartości MIC penicyliny dla szczepów paciorkowców grupy B (S. agalactiae) znajdują się wśród najwyż­szych wartości tego zakresu. Nie stwierdzono również oporności na inne antybiotyki hamujące syntezę ściany komórkowej, takie jak cefalosporyny i wankomycyna (antybiotyk glikopeptydowy). Wśród paciorkowców grupy B wykryto wysoką oporność na antybiotyki aminoglikozydowe (MIC > 1000 mg/1) znoszącą synergizm penicyliny z aminoglikozydami. Wśród paciorkow­ców z gatunku S. pyogenes (grupa A) może występować oporność na makrolidy (erytromycyna i inne), które stanowią alternatywne leki w przypad­ku nadwrażliwości na antybiotyki p-laktamowe.

Podobnie jak w leczeniu poważnych zakażeń wywoływanych przez pacior­kowce p-hemolityczne (np. Streptococcus pyogenes — grupa A) również zapalenie wsierdzia wywołane przez paciorkowce o zwiększonych wymaga­niach odżywczych leczy się za pomocą skojarzenia penicyliny z antybiotykiem aminoglikozydowym. Jakkolwiek wrażliwość na penicylinę tych szczepów jest trudna do przewidzenia (S. defectivus i S. adjacens) (MIC ^0,03 do 4 mg/1). Skuteczność działania tego skojarzenia nie wykazuje związku z opornością na penicylinę. Wśród tych paciorkowców nie wykazano oporności na wan­komycynę oraz na wysokie stężenia aminoglikozydów.

W przypadku zapaleń wsierdzia wywołanych przez paciorkowce jamy ustnej („grupa viridans") i S. bovis stosowana jest penicylina z gentamycyną lub bez gentamycyny; ocena poziomu oporności na penicylinę jest konieczna nawet przy terapii skojarzonej z aminoglikozydem.

Poszczególne gatunki paciorkowców jamy ustnej różnią się pod względem wrażliwości na penicylinę (MIC 0,015 do >4 mg/1); do oznaczania wrażliwości najbardziej przydatne są metody określające MIC. Metoda skriningowa z użyciem krążka z oksacyliną (l |xg), która wykorzystywana jest przy wykrywaniu szczepów S. pneumoniae opornych na penicylinę (str. 288) nie może być wykorzystana przy badaniu paciorkowców zieleniących; mogą być szczepy wrażliwe na penicylinę, a oporne na oksacylinę. Paciorkowce zieleniące mogą wykazywać względną oporność na cefalosporyny III generacji; koniecz­ne jest więc oznaczanie ich wrażliwości na antybiotyki z tej grupy. Anty­biotykiem alternatywnym do p-laktamów jest wankomycyna; nie stwierdzono dotąd szczepów opornych. Oznaczanie wrażliwości na wankomycynę (metoda dyfuzyjna z krążkiem z wankomycyna) jest przydatna do identyfikacji ziarniaków Gram-dodatnich podobnych do paciorkowców (str. 295); oporność na wankomycynę może świadczyć o błędnej identyfikacji i wskazywać, że badany szczep należy najprawdopodobniej do grupy bakterii o wrodzonej oporności na ten antybiotyk (Leuconostoc, Pediococcus, Lactobacillus (pałecz­ka) i inne). Paciorkowce jamy ustnej mogą wykazywać wysoką oporność na streptomycynę i gen tamy cynę.

Narastanie odsetka szczepów Streptococcus pneumoniae opornych na penicylinę, która była do tej pory lekiem z wyboru w przypadkach zakażeń pneumokokowych sprawia, że konieczne staje się badanie wrażliwości wszyst­kich szczepów tego gatunku izolowanych z próbek materiałów klinicznych. Wartości MIC penicyliny dla szczepów opornych wynoszą od 0,12 mg/1 (szczepy względnie oporne) do ^2 mg/1 (szczepy całkowicie oporne); dużą przydatnością przy badaniu oporności na penicylinę odznacza się metoda dyfuzyjna z krążkiem z oksacyliną (l ng) (str. 288). Szczepy S. pneumoniae mogą być też oporne na cefalosporyny III generacji (str. 288); konieczne staje się określenie wartości MIC ceftriaksonu lub cefotaksymu u szczepów S. pneumoniae opornych na penicylinę (str. 288). Nie opisano dotąd oporności na wankomycynę, a oporność na inne antybiotyki (makrolidy, tetracykliny i inne) jest normalnym zjawiskiem zarówno wśród szczepów S. pneumoniae izo­lowanych w USA, jak i w krajach Europy (str. 289).

Przy ocenie wrażliwości szczepów na antybiotyki p-laktamowe należy pamiętać, że stężenia krytyczne na cefalosporyny są zróżnicowane w zależności od bakterii, i tak dla pałeczek jelitowych wynoszą: MIC ^8 mg/1, dla Haemophilus influenzae MIC ^2 mg/1, a dla Streptococcus pneumoniae izo­lowanych z płynu mózgowo-rdzeniowego MIC ^0,25 mg/1. Zmiany jakie nastąpiły w ostatnich latach w krytycznych stężeniach określających wraż­liwość różnych grup bakterii dotyczą również penicyliny/ampicyliny, oraz antybiotyków innych grup chemicznych. Dla przykładu w załączonej tabeli (tab. 3.41) podano te informacje w odniesieniu do Streptococcus pneumoniae.

Możliwości leczenia zakażeń wywoływanych przez paciorkowce kałowe (Enterococcus, enterokoki) stają się coraz bardziej ograniczone ze względu na narastającą oporność tych bakterii na penicylinę, ampicylinę, a także na gentamycynę, streptomycynę i glikopeptydy (str. 298). Enterokoki są oporne na cefalosporyny. Testy z użyciem krążków z penicyliną i/lub ampicyliną nie wykazują enterokoków opornych na penicylinę/ampicylinę, wytwarzających p-laktamazę; ta forma oporności może być wykazana z dużym inokulum w teście cefinazowym (nitrocefina — substrat chromogenny dla p-laktamazy). Szczepy enterokoków p-laktamazo-ujemne wykazują wrażliwość wobec wszys­tkich innych penicylin (p. tab. 3.38); te związki nie wymagają testowania.

Enterobacteriaceae

Penicylina G oraz penicyliny izoksazolilowe nie wykazują aktywności wobec Gram-ujemnych pałeczek; jest to oporność naturalna. Amidynopenicy-liny wykazują wybiórczą aktywność tylko wobec pałeczek jelitowych, nawet tych, które są oporne na ampicylinę; wynika to z wiązania się tych związków z PBP 2. Amidynopenicyliny wykazują synergistyczny efekt skojarzonego działania z ampicyliną i innymi antybiotykami p-laktamowymi. Aktywność cefalosporyn wobec tych bakterii wzrasta wraz z generacją; cefalosporyny III generacji (z wyjątkiem cefsulodyny — brak aktywności) są najbardziej aktywne (tab. 3.38). Około 70% pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae opornych na ampicylinę (amoksycylinę) odzyskuje wrażliwość na te anty­biotyki w preparatach skojarzonych z inhibitorami p-laktamaz, tj. sulbak-tamem (Unasyn) lub kwasem klawulanowym (Augmentin).

Antybiotyki (i-laktamowe są powszechnie wykorzystywane w terapii zaka­żeń wywoływanych przez pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae. Wybór preparatu spośród licznej grupy antybiotyków p-laktamowych aktywnych wobec tych bakterii będzie zależał od znajomości stopnia wrażliwości szczepów biorących udział w zakażeniach pacjentów w danej populacji i środowisku, znajomości parametrów farmakokinetycznych i dostępności biologicznej zwią­zków, a także od kosztów leczenia. Ponadto należy pamiętać, że aktywność licznie reprezentowanych w lecznictwie antybiotyków p-laktamowych, głównie z grupy cefalosporyn, jest zróżnicowana wobec różnych rodzajów, gatunków, a niekiedy szczepów w obrębie gatunków należących do rodziny Enterobac-teriaceae. Wynika to z odmiennych właściwości fizykochemicznych i biologicz­nych różnych półsyntetycznych cefalosporyn, różnych miejsc ich docelowego działania w komórkach (PBPs — białka wiążące penicyliny) (tab. 3.39), różnej stabilności wobec różnych p-laktamaz produkowanych przez te bakterie (tab. 3.40). Jednocześnie w wielu krajach oraz w Polsce na przestrzeni lat obser­wowane jest zjawisko narastania oporności na ampicylinę i inne antybiotyki p-laktamowe wśród klinicznych szczepów pałeczek Gram-ujemnych. Częstość występowania szczepów opornych na poszczególne antybiotyki P-laktamowe może być zróżnicowana w zależności od kraju, regionu, szpitala, oddziału szpitalnego, próbki materiału, skąd szczep został wyosobniony, a także od stopnia wykorzystywania określonych preparatów w lecznictwie. Znany jest fakt narastania oporności na niektóre antybiotyki P-laktamowe, w tym na niektóre cefalosporyny, podczas terapii pacjentów. Ostatnio odkryto kilkanaś­cie dalszych P-laktamaz (TEM 3 — TEM 21 oraz SHV 2 — SHV 7; mutacja „klasycznych" TEM l, TEM 2 lub SHV 1) o rozszerzonym profilu sub-stratowym, obejmującym często cefalosporyny III generacji i imipenem. Derepresja p-laktamaz chromosomalnych i selekcja klonów komórek bakteryj­nych opornych następuje pod wpływem antybiotyku p-laktamowego (często u Klebsiella spp.).

Pseudomonas i Acinetobacter

Wszystkie szczepy z rodzaju Pseudomonas charakteryzują się opornością w stosunku do penicyliny, ampicyliny, cefalosporyn I i II generacji. Oporność na penicylinę, ampicylinę i cefalosporyny I generacji jest powszechna także wśród szczepów z rodzaju Acinetobacter (p. str. 222). Wrażliwość pałeczek z rodzaju Pseudomonas (p. str. 217) na cefalosporyny III generacji, a pałeczek z rodzaju Acinetobacter na cefalosporyny II i III generacji może być zmienna. Karbenicylina była pierwszą wprowadzoną do lecznictwa penicyliną o szero­kim spektrum działania, obejmującym również pałeczki P. aeruginosa. Aktual­nie prawie wszystkie szczepy izolowane od pacjentów leczonych w szpitalach są oporne na ten antybiotyk. Ceftazidym charakteryzuje się najwyższą aktywnością wobec pałeczek tych dwóch rodzajów w porównaniu do innych cefalosporyn III generacji. N-acylowe pochodne ampicyliny (azlocylina, mez-locylina, piperacylina) oraz cefsulodyna i aztreonam nie wykazują aktywności wobec Acinetobacter. Zróżnicowana aktywność cefalosporyn III generacji może dotyczyć szczepów reprezentujących poszczególne gatunki z rodzaju Pseudomonas oraz Stenotrophomonas maltophilia (str. 218) i Burkholderia cepacia (d. Pseudomonas cepacid) (str. 220).

Bakterie Gram-ujemne beztlenowe (Bacteroides spp.)

Cefalosporyny I generacji oraz aztreonam nie wykazują aktywności. Aktywne wobec tych bakterii mogą być cefalosporyny II i III generacji. Najwyższą aktywność wykazuje cefoksytyna (cefamycyna), dostępna w na-szym lecznictwie. Liczne szczepy oporne na ampicylinę odzyskują wrażliwość na skojarzone preparaty z inhibitorami (tab. 3.38).

Cefalosporyny do doustnego podawania, zwłaszcza cefuroksym aksetyl (II generacja), są głównie wykorzystywane w lecznictwie otwartym do leczenia zakażeń dróg oddechowych i dróg moczowych (tab. 3.42). Cefetamet piwoksyl i cefpodoksym proksetyl zaliczane są do II generacji (ze względu na brak aktywności wobec Pseudomonas) lub do III generacji, ze względu na podobień­stwo strukturalne związków do cefotaksymu; związki te, podobnie jak cefuroksym aksetyl, są prolekami. Oznacza to, że jako estrowe pochodne nie wykazują aktywności przeciwbakteryjnej, natomiast po podaniu drogą doust­ną są szybko absorbowane i szybko hydrolizowane przez niespecyficzne esterazy błony śluzowej jelita i krwi do aktywnych preparatów, tj. cefurok-symu, cefetametu lub cefpodoksymu.

Imipenem nie ulega hydrolizie przez żadną z dotychczas znanych pod­stawowych klas f5-laktamaz bakteryjnych (p. tab. 3.40) oraz cechuje się wysoką aktywnością bakteriobójczą wobec licznych pałeczek Gram-ujemnych, Pseudo­monas aeruginosa, Bacteroides, a także wobec bakterii Gram-dodatnich opornych na inne antybiotyki (np. Enterococcus faecalis). Do lecznictwa wprowadzono preparat skojarzony pod nazwą Tienam (imipenem/cilastatin) (tab. 3.38).

Należy zwrócić uwagę na fakt, że szczepy szpitalne pałeczek Gram-ujemnych mogą cechować się opornością na większość antybiotyków P-laktamowych; często dotyczy to oporności na cefalosporyny III generacji i ostatnio również na imipenem. W większości przypadków oporność takich szczepów szpitalnych jest determinowana obecnością plazmidu (plazmidów) i/lub transpozonów, co nie wyklucza również możliwości oporności po­chodzenia chromosomalnego; geny pozachromosomalne i/lub chromosomalne kodują informację o wytwarzaniu p-laktamaz (tab. 3.40). Nowe p-laktamazy (p. wyżej) są chromosomalne i indukowane.

Podstawowy mechanizm oporności pałeczek Gram-ujemnych na anty­biotyki p-laktamowe związany jest z wytwarzaniem różnych klas p-laktamaz. P-laktamazy u Gram-ujemnych bakterii zawarte są w przestrzeni periplaz-matycznej. Bakterie te mogą również nabywać oporność poprzez zmianę w przepuszczalności tych antybiotyków przez błonę zewnętrzną (białka OMP

— poryny) oraz przez zmianę w składzie jakościowym i ilościowym w białkach PBP (zmiana powinowactwa); zmiany te powstają w wyniku mutacji. Na oporność zależną lub niezależną od wytwarzania (3-laktamaz zwrócono uwagę przy poszczególnych gatunkach bakteryjnych.

AMINOGLIKOZYDY

Oprócz antybiotyków fi-laktamowych w lecznictwie, zwłaszcza szpitalnym, wykorzystywane są często również antybiotyki aminoglikozydowe.

Antybiotyki aminoglikozydowe-aminocyklitolowe mogą być ujęte w trzy grupy uwzględniające budowę strukturalną:

1. 4,5-deoksystreptarniny: neomycyna B i C, paromomycyna, liwidydomy-cyna A i B, rybostamycyna i butyrozyna,

2. 4,6-deoksystreptaminy: kanamycyna i jej pochodne, tj. kanamycyna A, B, C, tobramycyna (3'-deoksykanamycyna B) oraz dwa półsyntetyczne anty­biotyki, takie jak amikacyna (pochodna kanamycyny A) i dibekacyna (3'-4' dwudeoksykanamycyna B). W tej grupie znajdują się również gentamycyny (gentamycyna A, B, Ci_a, C₂, Ci), sisomycyna (4,5'-dehydrogentamycyna

— Cia) oraz jej półsyntetyczna pochodna — netylmycyna (1-N-etylosisomycy-na).

3. Ta grupa antybiotyków aminoglikozydowych-aminocyklitolowych za­wiera m.in. streptomycynę, spektynomycynę i trospektomycynę. Te dwa ostatnie preparaty wydzielane są często do osobnej grupy jako spektynomycy-ny; wykorzystywane są do leczenia rzeżączki wywoływanej przez szczepy N. gonorrhoeae oporne na penicylinę.

Antybiotyki aminoglikozydowe należą do związków o szerokim spektrum działania, tzn. wykazują działanie bakteriobójcze (hamowanie syntezy białka — ryć. 3.13) wobec bakterii Gram-dodatnich, Gram-ujemnych, w tym wobec pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae i P. aeruginosa. Wykazują też aktywność wobec większości pałeczek z rodzaju Acinetobacter. Rybostamycyna jest antybiotykiem skutecznym w leczeniu zakażeń wywoływanych przez bakterie Gram-dodatnie (S. aureus i S. pneumoniae), bakterie Gram-ujemne, takie jak Neisseria spp., Haemophilus spp., a także E. coli i inne. Historyczne znaczenie ma już aktywność przeciwprątkowa streptomycyny (tab. 3.43), która obecnie znajduje ograniczone zastosowanie ze względu na licznie występujące szczepy M. tuberculosis oporne na ten antybiotyk. Gentamycyna od lat ma powszechne zastosowanie w leczeniu wielu zakażeń wywoływanych przez pałeczki Gram-ujemne i P. aeruginosa. Ostatnio, zwłaszcza wobec szczepów opornych na gentamycynę, stosowane są szeroko w naszym lecznictwie netylmycyna i amikacyna. Właściwości farmakokinetyczne, spektrum działania wobec bakterii, inaktywacja tobramycyny przez enzymy bakteryjne są podobne do gentamycyny. Amikacyna osiąga w surowicy krwi wyższe stężenia niż gen-tamycyna oraz tobramycyna i jest bardziej oporna na inaktywację przez enzymy; nie ma krzyżowej oporności z pozostałymi aminoglikozydami. Netylmycyna charakteryzuje się mniejszą ototoksycznością i nefrotoksycznoś-cią w porównaniu z gentamycyną i amikacyna; jest bardziej oporna na inaktywację przez enzymy bakteryjne w porównaniu z preparatem macierzys-tym. Spośród wszystkich antybiotyków aminoglikozydowych jedynie neomy­cyna jest przeznaczona do stosowania miejscowego.

Podobnie jak na antybiotyki p-laktamowe, również na antybiotyki amino-glikozydowe obserwuje się narastanie oporności wśród podstawowych grup bakterii. Oporność ta może być uwarunkowana enzymatyczną inaktywacją antybiotyków przez: acetylotransferazy, adenylotransferazy i fosfotransferazy pochodzenia plazmidowego. Rzadziej oporność może być związana, ze zmianą przepuszczalności tych antybiotyków przez struktury powierzchniowe lub ze zmianami w obrębie rybosomu. Bakterie beztlenowe są oporne na antybiotyki aminoglikozydowe. Naturalna oporność na te antybiotyki występuje również wśród ziarniaków Gram-dodatnich z rodzajów Streptococcus (Grupa A, B, C, G i S. pneumoniae) i Enterococcus (E. faecalis i E. faecium). Jest ona uwarunkowana nieefektywnym transportem czynnym (niski poziom wrażliwo­ści na wszystkie aminoglikozydy). Enterokoki mogą też nabywać oporność na te antybiotyki i szczególnie niepokojące jest narastanie oporności na gen-tamycynę i streptomycynę (p. str. 299).

MAKROLIDY

Makrolidy (poprawnie makrolidy niepolienowe) są antybiotykami makro-cyklicznymi zawierającymi laktonowy aglikon w cząsteczce. Charakterystycz­ny układ makrocykliczny w aglikonie (erytronolid) może być o liczbie członów w pierścieniu od 12 do 16, z którymi połączone są reszty cukrowe. Pierwszym odkrytym antybiotykiem tej grupy była erytromycyna (erytromycyna A), reprezentująca rodzinę erytromycyn, naturalnych makrolidów o 14 członowym aglikonie. Do grupy makrolidów naturalnych, które znalazły zastosowanie w lecznictwie, należą także: oleandomycyna, josamycyna, spiramycyna (rowa-mycyna) i midekamycyna.

Ze względu na nietrwałość w środowisku kwaśnym erytromycyny uzyskano szereg jej pochodnych do stosowania w formach doustnych (stearynian i etylobursztynian) oraz rozpuszczalnych w wodzie do stosowania iniekcyjnego (laktobionian i glukoheptonian). Uzyskano szereg dalszych pochodnych erytromycyny poprzez modyfikację różnych fragmentów cząsteczki; używany­mi w lecznictwie są 2-etylowęglan erytromycyny (zawiesina doustna dla dzieci) i laurylosiarczan 2 propionianu erytromycyny (nazwa skrócona — estolan).

Davercin jest cyklicznym 11, 12-węglanem erytromycyny A wyprodukowa­nym w Polsce.

Nowymi makrolidami wprowadzonymi do lecznictwa są: roksytromycyna (9-0-metylowa pochodna erytromycyny), klarytromycyna (6-0-metylowa po­chodna) i azytromycyna (antybiotyk azalidowy — pierścieniowa pochodna erytromycyny). Makrolidy hamują proces syntezy białka w układach rybo-somalnych komórek prokariotycznych; interferują w funkcję podjednostki 5 ps (50 S) (ryć. 3.13). Działanie to odbywa się przez tworzenie labilnego kompleksu antybiotyk-rybosom bakteryjny oraz ingerencję w przebieg trans-lokacji i transpeptydacji. Działanie to jest generalnie bakteriostatyczne, chociaż mogą być obserwowane efekty bakteriobójczego działania zależne od stężenia makrolidów. Oporność na makrolidy związana jest najczęściej ze zmianami miejsca specyficznej reakcji tych antybiotyków, tj. zmetylowania rybosomalnego RNA. Zmiany te mają podstawy genetyczne pochodzenia chromosomalnego i pozachromosomalnego. W grupie antybiotyków makrolidowych obserwowa­ne jest zjawisko krzyżowej oporności.

W spektrum przeciwbakteryjnego działania makrolidów znajdują się:

— ziarniaki Gram-dodatnie z rodzaju Staphylococcus (łącznie z wy­twarzającymi p-laktamazę) i Streptococcus (S. pneumoniae, S. pyogenes i inne p-hemolityczne, paciorkowce jamy ustnej),

— pałeczki Gram-dodatnie z rodzaju Corynebacterium (w tym C. diph-theriae), gatunków Listeria monocytogenes, Gardnerella vaginalis, Nocardia spp. (z wyjątkiem N. farcinicd) oraz Mycobacterium (prątki, zróżnicowana aktywność w zależności od gatunku i makrolidów),

— ziarniaki Gram-ujemne z rodzaju Neisseria (np. N. gonorrhoeae) i gatunku Branhamella catarrhalis,

— pałeczki Gram-ujemne z rodzaju Haemophilus (zróżnicowana aktywność w zależności od gatunku; nowe makrolidy z wyższą aktywnością wobec H. influenzae), Pasteurella i Legionella,

— pałeczki Gram-ujemne z rodzaju Campylobacter (C. jejunijcoli) i Helico-bacter (H. pylori),

— bakterie beztlenowe nieprzetrwalnikujące (z wyjątkiem B. fragiliś) i laseczki z rodzaju Clostridium spp. (nie działają na C. difficile),

— krętki (Treponema spp., B. burgdorferi),

— bakterie z gatunku Mycoplasma pneumoniae (nie działają na M. hominis — oporność wrodzona, p. str. 352) i gatunku Ureaplasma urealyticum,

— bakterie z rodzajów Chlamydia, Rickettsia, Ehrlichia, Coxiella.

Wśród pierwotnie wrażliwych na makrolidy bakterii Gram-dodatnich (np. gronkowce, paciorkowce) i Gram-ujemnych (np. N. gonorrhoeae, B. catar­rhalis, C. jejunijcoli) oraz wśród mykoplazm może występować oporność nabyta na antybiotyki makrolidowe (informacje te zamieszczono przy omawia­niu poszczególnych grup bakterii). Nowe makrolidy mają podobne spektrum działania, lecz mogą mieć wyższą aktywność mierzoną wartościami MIC wobec określonych gatunków; może też być sytuacja odwrotna (np. azyt-romycyna jest mniej aktywna wobec gronkowców i paciorkowców niż erytromycyna).

Pałeczki z rodziny Enterobacteriaceae nie mieszczą się w spektrum działa­nia makrolidów, z wyjątkiem niewielkiej aktywności wobec Shigella, Salmonel­la, E. coli azytromycyny. Azytromycyna wykazuje wyższą aktywność bakterio­bójczą wobec sfagocytowanych pałeczek jelitowych niż przy ocenie wartości MIC w podłożu płynnym.

Makrolidy, zwłaszcza nowe, budzą szczególne zainteresowanie, ze względu na ich zdolność do gromadzenia się wewnątrz komórek gospodarza. Dzięki czemu antybiotyki te mogą być wykorzystywane do leczenia zakażeń wywoła­nych przez bakterie bytujące wewnątrz komórek (p. rozdz. 2). Makrolidy gromadzą się wewnątrz komórek gospodarza, modyfikują funkcje tych komó­rek (nasilenie fagocytozy, hamowanie wytwarzania utleniaczy, modulowanie wytwarzania cytokin), co jest jednym z czynników odpowiedzialnych za aktywność i skuteczność kliniczną antybiotyków tej grupy. Azytromycyna (ale nie erytromycyna) gromadzą się głównie w obrębie frakcji ziarnistej neu-trofilów (PMN), podczas gdy inne (klarytromycyna i roksytromycyna) groma­dzą się zarówno w cytoplazmie, jak i ziarnistościach. Makrolidy są aktywne wobec sfagocytowanych komórek S. aureus, znajdujących się w ludzkich PMN i monocytach.

Ogólnie rzecz biorąc, nowe makrolidy wykazują wyższą aktywność od erytromycyny. Może to być spowodowane lepszą farmakokinetyką tych preparatów (różnice we wchłanianiu, stężeniach, t_I/2; np. azytromycyna poda­wana l x na dobę) i różnicą aktywności wewnątrz- i zewnątrzkomórkowej. Nie wszystko jednak wiadomo na temat procesów prowadzących do eliminacji bakterii, jako że wartości MIC i MBC (w mg/1) oraz gromadzenie się leków w komórce mogą nie być jedynymi czynnikami odpowiedzialnymi za nisz­czenie drobnoustrojów. Dla przykładu aktywność przeciwbakteryjna makro-lidów obserwowana może być tylko w niektórych typach fagocytów. Aktywno­ści tej nie stwierdza się również w fagocytach z zaburzeniem funkcji. Należy wreszcie stwierdzić, że skuteczność kliniczna makrolidów nie zawsze idzie w parze z wynikami badań in vitro. Wydaje się, że warunkiem skutecznego działania przeciwbakteryjnego jest „współpraca" antybiotyku z siłami obron­nymi gospodarza. Interakcje makrolidów z fagocytami zachodzące in vivo mogą wpływać na skuteczność terapeutyczną tych antybiotyków.

Zarówno makrolidy starej rodziny antybiotyków, jak i nowej są istotną grupą leków w zwalczaniu zakażeń wywoływanych przez wrażliwe na nie (krzyżowa oporność) bakterie wymienione na wstępie.

Makrolidy wykazują ponadto pewną aktywność wobec niektórych pierwo­tniaków (np. Entamoeba histolytica, Toxoplasma gondii).

LINKOSAMIDY

Do tej grupy antybiotyków należy linkomycyna wytwarzana przez Strep-tomyces lincolnensis oraz jej półsyntetyczna pochodna — klindamycyna (7 (S) chloro-7 (R)-deoksylinkomycyna).

Linkosamidy wykazują aktywność wobec Gram-dodatnich ziarniaków tlenowych, takich jak Staphylococcus (w tym liczne MRSA, lecz nie MRCNS) i Streptococcus (S. pyogenes, S. pneumoniae, paciorkowce jamy ustnej) oraz wobec bakterii beztlenowych nieprzetrwalnikujących (w tym B. fragilis) i niektórych laseczek Gram-dodatnich przetrwalnikujących (C. perfringens).

W spektrum działania linkosamidów nie mieszczą się enterokoki, Clost-ridium difficile oraz pałeczki Gram-ujemne z rodziny Enterobacteriaceae, pałeczki niefermentujące glukozy i inne bakterie tlenowe Gram-ujemne (np. Neisseria, Haemophilus).

Klindamycyna wykazuje wyższą aktywność niż linkomycyna (wartości MIC są mniejsze) wobec gronkowców i paciorkowców (z wyjątkiem pacior­kowców kałowych). Szczególna aktywność klindamycyny dotyczy bakterii beztlenowych nieprzetrwalnikujących zarówno Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych (str. 316). Ponadto linkosamidy mają pewne działanie wobec niektórych pierwotniaków, takich jak Toxoplasma gondii, Pneumocystis carinii, Plasmodiumfalciparum, Leishmania spp., szczególnie dotyczy to klindamycyny. Klindamycyna wykorzystywana jest w terapii toksoplazmozy i pneumocystozy (p. rozdz. 5).

Mechanizm działania linkomycyny i klindamycyny polega na hamowaniu syntezy białka przez wiązanie się do 5 ps (50 S) rybosomalnej podjednostki bakterii (ryć. 3.13), jest on podobny do mechanizmu działania makrolidów (erytromycyna) różniących się chemicznie. Obserwowana krzyżowa oporność na klindamycynę i erytromycynę u bakterii Gram-dodatnich może być wywołana metylacją jednego nukleotydu adeninowego w 23S składniku podjednostki 50 S. Ta zmiana zapobiega wiązaniu erytromycyny, klindamycy­ny i streptograminy do rybosomu i często jest określana jako oporność MLS (macrolide-lincosamide-streptogramin B); ten typ oporności ma charakter oporności indukowanej. Opisano co najmniej kilka genów metylazowych rRNA, które warunkują oporność na erytromycynę (erm); występują one w koniugacyjnych plazmidach i transpozonach (np. koniugacyjny transpozon Tet M u Gram-dodatnich bakterii). Mogą być także obserwowane inne mechanizmy oporności, co ujawnia się brakiem krzyżowej oporności między makrolidami i linkosamidami.

W przypadku pierwotniaków mechanizm działania klindamycyny polega na hamowaniu rybosomów mitochondrialnych. Ponadto, linkosamidy uczest­niczą w hamowaniu wytwarzania toksyn bakteryjnych oraz w stymulacji mechanizmów obronnych gospodarza (dobra penetracja do leukocytów — ak­tywny transport i duże stężenia w neutrofilach i makrofagach pęcherzyków płucnych).

Klindamycyna charakteryzuje się lepszymi niż linkomycyna parametrami farmakokinetycznymi i dostępności biologicznej. Wykazuje dobrą absorpcję z przewodu pokarmowego (90%) i nie interferuje z pokarmem. Wykazuje dobrą dyfuzję do tkanek (ropnie, kości) i płynów ustrojowych (mocz: 10—30% wydalanie przez nerki; żółć, płyn opłucnowy, mleko matki i inne), z wyjątkiem płynu mózgowo-rdzeniowego.

Linkomycyna wydalana jest w postaci niezmetabolizowanej, natomiast klindamycyna wydalana jest z kałem i moczem w postaci metabolitów. Metabolitami klindamycyny są N-desmetyloklindamycyna, która jest bardziej aktywna niż klindamycyna oraz nieaktywny sulfotlenek klindamycyny.

Oba antybiotyki mogą być podawane drogą doustną, domięśniową i dożyl­nie. Wśród ubocznych efektów zarówno linkomycyny, jak i klindamycyny wymieniane są biegunki (AAC) i zespół rzekomobłoniastego zapalenia jelita grubego (PMC) związany z C. difficile (str. 303) oraz hepatotoksyczność. Antybiotyki te mają szerokie zastosowanie w leczeniu ropnych zapaleń jamy ustnej, choroby przyzębia (rozdz. 9), zakażeń chirurgicznych, ginekologicz­nych, zakażeń kości i stawów i innych. Stosowane są też w profilaktyce (zwłaszcza klindamycyna) zapalenia wsierdzia, posocznicy i innych.

GLIKOPEPTYDY

Glikopeptydy są związkami amfoterycznymi zawierającymi w cząsteczce cukry oraz aminokwasy tworzące cykliczny łańcuch peptydowy.

Z tej grupy w lecznictwie są stosowane dwa związki, takie jak wan-komycyna, wytwarzana przez Streptomyces orientalis, i teikoplanina (teichomy-cyna A2) wytwarzana przez Actinoplanes teichomyceticus.

Antybiotyki glikopeptydowe wykazują aktywność tylko wobec bakterii Gram-dodatnich. Dotyczy to gronkowców, w tym opornych na metycylinę (MRSA, MRCNS) (str. 275), paciorkowców, w tym S. pneumoniae opornych na penicylinę (str. 289), enterokoków (str. 300), pałeczek Gram-dodatnich z rodzajów Corynebacterium, Listeria i Propionibacterium, oraz niektórych gatunków z rodzaju Clostridium, w tym C. difficile (p. str. 308 i tab. 7.13).

Mechanizm ich działania polega na hamowaniu syntezy ściany komór­kowej (p. ryć. 3.13) poprzez wiązanie się z peptydami zawierającymi D-alanylo-D-alaninę. Zmiany swoistości ligazy D-alanylo-D-alaninowej spo­wodowane przez geny van A i van B prowadzą do wzrostu oporności (oporność nabyta) bakterii na wankomycynę i/lub teikoplaninę, co potwier­dzono u enterokoków (p. str. 300).

Oporność wrodzona (intrinsic resistance), lub bardziej poprawnie natural­na niewrażliwość (insensithdty) na glikopeptydy, występuje wśród wielu bakterii Gram-dodatnich, m.in. Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus pen-tosaceus, Lactobacillus spp. (p. str. 264), Erysipelothrix rhusiopathiae (włos-kowiec różycy) (str. 316) oraz wśród niektórych enterokoków (Enterococcus gallinarum, E. casseliflavus, E. flavescens) (p. str. 300). Oporność o niskim poziomie na wankomycynę u enterokoków jest spowodowana wytwarzaniem ligaz Van C, które katalizują syntezę D-alanino-D-seryny. Ten dwupeptyd jest następnie wbudowywany do prekursorów peptydoglikanu, które mają mniej­sze powinowactwo do wankomycyny niż prekursory, których łańcuch zakoń­czony jest peptydem D-alanina-D-alanina. Geny strukturalne, kodujące te ligazy, jak również ligazy D-alanina-D-alanina, odznaczają się dużą przydat­nością przy wykrywaniu oporności niskiego poziomu na wankomycynę typu Van C (p. str. 301), jak również przy specjacji enterokoków o dużym znaczeniu klinicznym. Oporność nabyta na glikopeptydy może występować wśród gronkowców (p. str. 276); mechanizm dotąd nie jest znany.

Glikopeptydy nie wchłaniają się z przewodu pokarmowego i bardzo słabo penetrują do płynu mózgowo-rdzeniowego, nawet w stanie zapalenia opon; dobrze penetrują do innych płynów ustrojowych i tkanek. Podawane są drogą iniekcji (wankomycyna we wlewie dożylnym) lub doustnie tylko do leczenia zakażeń wywołanych przez C. difficile (str. 308). Teikoplanina charakteryzuje się lepszą farmakokinetyką i mniejszymi reakcjami ubocznymi niż wan­komycyna.

Do glikopeptydów zaliczana też jest daptomycyna, jakkolwiek należy do grupy cyklicznych lipopeptydów; również hamuje syntezę ściany komórkowej, jednak, prawdopodobnie na drodze odmiennego mechanizmu niż wankomycy­na. Antybiotyk ten, tak jak teikoplanina, wykazuje aktywność wobec entero­koków z naturalną niewrażliwością na wankomycynę (Van C, p. wyżej).

Oporność na wankomycynę stwierdzana wśród szczepów bakterii Gram-dodatnich wydaje się mieć coraz większe znaczenie. W laboratoriach mikrobiologicznych powinno się rutynowo oceniać wrażliwość bakterii Gram-dodatnich na wankomycynę. Wykrycie oporności na wankomycynę wśród paciorkowców znanych jako zieleniące („grupa viridans") powinno być bodźcem do dalszej identyfikacji tych bakterii (p. str. 291).

ANSAMYCYNY

Ansamycyny stanowią podgrupę makrocyklicznych antybiotyków z chara­kterystyczną cechą dla tych związków, jaką jest obecność alifatycznego mostka (tzw. ansa) łączącego dwie sąsiadujące ze sobą pozycje układu aromatycznego. Charakterystyczny układ aromatyczny dla grupy ansamycynowych anty­biotyków jak ryfamycyna wywodzi się z naftalenu. Ryfamycyny są natural­nymi antybiotykami uzyskanymi ze szczepu Nocardia mediterranei. Szczep ten może wytwarzać całą rodzinę ryfamycyn (B, O, S, SV, Y, L i W, a także G, P i Q). Ryfamycyna stosowana w formie leku do iniekcji dożylnych i domięś­niowych jest ryfamycyna SV, którą otrzymuje się poprzez redukcję biogennego produktu ryfamycyny S.

Ryfamycyna SV charakteryzuje się wysoką aktywnością wobec bakterii Gram-dodatnich, a w szczególności wobec Mycobacterium tuberculosis, ze znikomą aktywnością wobec bakterii Gram-ujemnych. Lek ten znalazł za­stosowanie w postaci soli sodowej w leczeniu gruźlicy.

Inne leki tej grupy uzyskano na drodze modyfikacji naturalnej ryfamycyny. Do nich należą: ryfampicyna, ryfapentyna i ryfabutyna.

Ryfampicyna (hydrazyd N-amino-N'-metylopiperazyny) jest produktem modyfikacji chemicznej 3-formyloryfamycyny SV. Charakteryzuje się wyższą aktywnością i poszerzonym spektrum przeciwbakteryjnego działania w stosun­ku do preparatu wyjściowego. Szczególnie wysoka aktywność dotyczy prątków gruźlicy, prątka trądu (M. leprae) i niektórych prątków atypowych. Z tego względu jej praktyczne zastosowanie ogranicza się w naszych warunkach do leczenia gruźlicy. Ryfampicyna wykazuje najwyższą aktywność wobec gron-kowców S. aureus i CNS, łącznie ze szczepami opornymi na metycylinę (MRSA, MRCNS) (str. 275) oraz wobec paciorkowców, L. monocytogenes. Wysoka aktywność ryfampicyny dotyczy też Gram-ujemnych ziarniaków z rodzaju Neisseria (np. N. gonorrhoeae) i pałeczek Gram-ujemnych z rodzaju Haemophilus (H. influenzae); nie działa jednak na pałeczki jelitowe z rodziny Enterobacteriaceae. Wykazuje aktywność wobec pałeczek Gram-ujemnych z rodzaju Legionella oraz wobec Chlamydia. Wrażliwe na ryfampicynę są też bakterie beztlenowe nieprzetrwalnikujące (w tym większość B. fragilis) oraz liczne gatunki beztlenowych laseczek przetrwalnikujących, w tym C. difficile (str. 325). Mechanizm działania ansamycyn wobec komórek bakteryjnych polega na hamowaniu syntezy RNA; są one inhibitorami polimerazy RNA.

Ryfampicyna wykazuje wiele reakcji ubocznych (wysypki, zaburzenia przewodu pokarmowego, hepatotoksyczność, trombocytopenię i inne) i inter­akcji z innymi lekami (np. barbiturany, warfaryna, doustne środki antykon­cepcyjne). Najbardziej niekorzystnym czynnikiem dla terapii jest łatwość selekcji szczepów opornych (mutacja), z tego względu zalecana jest terapia skojarzona, np. w leczeniu zakażeń wywołanych przez C. difficile (str. 308), w leczeniu zakażeń wywoływanych przez gronkowce MRS (str. 275), oraz w leczeniu gruźlicy (p. tab. 3.43). Występują szczepy M. tuberculosis oporne na ryfampicynę lub z wieloraką opornością na leki przeciwgruźlicze; w niektórych krajach lub ośrodkach wykazywana częstość oporności na ryfampicynę i/lub inne tuberkulostatyki (izoniazyd, pirazynamid, streptomycyna, etambutol) przekracza 10%. Ryfabutyna pochodna ryfamycyny S, stosowana w niektórych krajach do leczenia gruźlicy typowej i atypowej (z wyjątkiem M.fortuitum i M. avium) (p. tab. 3.43), nie wykazuje krzyżowej oporności z ryfampicyną. Występują jednak szczepy M. tuberculosis oporne na ryfabutynę i/lub inne tuberkulostatyki.

TETRACYKLINY

Tetracykliny są związkami amfeterycznymi — naftacenowymi. W leczeniu są stosowane trzy tetracykliny naturalne, takie jak chlorotetracyklina (znana jako aureomycyna), oksytetracyklina (oksyteracyna, terramycyna) i tetracyk-lina (achromycyna), a także co najmniej 4 pochodne tetracykliny, nazywane też drugą generacją. Półsyntetyczne (zmodyfikowane) tetracykliny reprezentowa­ne są przez następujące związki:

— metacyklina (6-metyleno-5-hydroksytetracyklina), znana jako rondomy-cyna,

— doksycyklina (o,-6-deoksy-5-hydroksytetracyklina), znana jako wibramy-cyna,

— minoc\ klina (6-desmetylo-6-deoksy-7-dwumetyloamino-tetracyklina), znana jako klinomycyna,

— rolitetracyklina (pirrolydynometylotetracyklina; tetra-pirrolidin), znana jako tetraweryna (TZF „Polfa") i reweryna.

Wszystkie tetracykliny wykazują bakteriostatyczny efekt działania wobec szerokiego spektrum zarówno bakterii Gram-dodatnich, jak i Gram-ujemnych, tlenowych i beztlenowych. Wykazują aktywność wobec bytujących wewnątrz­komórkowe bakterii z rodzajów Ehrlichia, Rickettsia, Coxiella i Chlamydia. Zróżnicowana aktywność dotyczy Mycoplasma; doksycyklina wykazuje wy­ższą aktywność do mykoplazm niż inne preparaty tej grupy. Wyższa aktyw­ność doksycykliny dotyczy też bakterii z rodzaju Propionibacterium i N. gonorrhoeae. Minocyklina w porównaniu z innymi tetracyklinami wykazuje wyższą aktywność wobec gronkowców i N. meningitidis. Generalnie, aktyw­ność doksycykliny i minocykliny mierzona wartościami MIC jest wyższa w porównaniu z innymi tetracyklinami. Niektóre tetracykliny wykazują aktywność wobec pierwotniaków.

Wśród tetracyklin obserwowana jest krzyżowa oporność, która może nie dotyczyć doksycykliny i/lub minocykliny. Z tego względu przy oznaczaniu wrażliwości bakterii na tetracykliny powinien być układany krążek z jedną z tetracyklin naturalnych (np. oksyteracyna) i z doksycyklina. Wśród różnych grup bakterii występują aktualnie wysokie odsetki szczepów opornych na tetracykliny; dotyczy to pałeczek jelitowych, innych bakterii Gram-ujemnych, bakterii beztlenowych. W niektórych krajach Europy zwraca się uwagę na wysoką oporność na tetracykliny wśród Mycoplasma hominis (ok. 30%) (te szczepy mogą być wrażliwe na klindamycynę) oraz wśród Ureaplasma urealyticum (>10%). Szczepy oporne na tetracyklinę często wykazują skoja­rzoną oporność na erytromycynę (40%). Informacje o możliwościach prak­tycznego zastosowania tetracyklin zostały podane przy charakterystyce po­szczególnych bakterii.

Mechanizm działania tetracyklin polega na hamowaniu syntezy białek na poziomie podjednostki 3 ps (30 S) rybosomu, (blokowanie wiązania tRNA (AA-tRNA)).

Wszystkie tetracykliny, z wyjątkiem rolitetracykliny, mogą być podawane drogą doustną; wykazują dobrą, lecz zróżnicowaną wchłanialność z przewodu pokarmowego. Prawie całkowitą wchłanialnością (>90%) charakteryzują się doksycyklina i minocyklina, a najmniejszą chlorotetracyklina (30%). Dok-sycyklina, minocyklina mogą być podawane drogą domięśniową i dożylną. Rolitetracyklina nie wchłania się z przewodu pokarmowego i może być podawana tylko drogą domięśniową, dożylną lub we wlewie kroplowym. Doksycyklina i minocyklina są lekami o przedłużonym działaniu i wyższej aktywności w porównaniu z innymi tetracyklinami i z tego powodu podawane są w mniejszych dawkach 2 x na dobę (lub dawka 200 mg jednorazowa dla doksycykliny). Tworzą kompleksy z kationami metali, co zmniejsza ich wartość stężenia w surowicy; w najmniejszym stopniu dotyczy to doksycykliny. Łatwo przenikają do tkanek i płynów ustrojowych, w tym do płynu móz-gowo-rdzeniowego. Osiągają wysokie stężenia w drzewie oskrzelowym, w dro­gach moczowo-płciowych (doksycyklina, minocyklina) i stąd ich główne wykorzystanie do leczenia zakażeń dróg oddechowych i dróg moczo­wo-płciowych (zwłaszcza chorób przenoszonych drogą płciową, STD). Z wyją­tkiem doksycykliny i minocykliny stosowane są coraz rzadziej w lecznictwie.

Tetracykliny wykazują wiele działań ubocznych, do których m.in. należą: hepatotoksyczność, alergia (w tym fotodermatozy), odkładanie się tetracyklin w zębach i kościach (przebarwienia zębów u dzieci), działanie antagonistyczne z antybiotykami bakteriobójczymi (np. penicylina i aminoglikozydy), zaburze­nia ze strony przewodu pokarmowego (AAC, PMC) i wiele innych.

CHINOLONY

Ostatnią grupą związków, które zasługują na większą uwagę są chinolony, zwłaszcza fluorochinolony.

W latach sześćdziesiątych do lecznictwa został wprowadzony pierwszy związek z grupy chinolonów — kwas nalidyksowy (znany jako Negram lub Nevigramon), który jest pochodną kwasu chinolinokarboksylowego. W kolej­nych latach liczne analogi, takie jak kwas oksolinowy, kwas pipemidynowy, kwas piromidowy i cinoksacyna uzupełniły listę syntetycznych chemioterapeu-tyków z grupy chinolonów. Związki te należą aktualnie do tzw. starych chinolonów (tab. 3.44), których aktywność jest ograniczona tylko do bakterii Gram-ujemnych.

Kwas nalidyksowy wykazuje aktywność ograniczoną tylko do tlenowych Gram-ujemnych pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae (m.in. E. coli, Klebsiella spp., Proteus spp., Yersinia spp.); wartości MIC są wysokie i wynoszą od 4 do 16 mg/1. Ten chinolon osiąga niskie wartości stężeń (<1 mg/1) w surowicy i w tkankach, ma krótki czas biologicznego półtrwania (t_i/2<2 h) i wysoki stopień wiązania z białkami (90%). Ze względu na wysokie stężenia osiągane w moczu ma ograniczone zastosowanie tylko do terapii zakażeń dróg moczowych wywoływanych przez wrażliwe pałeczki jelitowe (mogą być wysokie odsetki szczepów opornych). Kwas oksolinowy ma aktywność co najmniej 4-krotnie wyższą od kwasu nalidyksowego wobec Gram-ujemnych pałeczek jelitowych.

Kwas pipemidynowy ma poszerzone spektrum przeciwbakteryjnego działa­nia o Pseudomonas aeruginosa, w porównaniu z kwasem nalidyksowym. Podobnie jak kwas nalidyksowy, inne stare chinolony również są przeznaczone do leczenia zakażeń dróg moczowych wywoływanych przez wrażliwe pałeczki Gram-ujemne. Związki należące do starych chinolonów nie wykazują aktyw­ności wobec bakterii Gram-dodatnich.

W latach osiemdziesiątych zostały zsyntetyzowane liczne nowe strukturalne analogi kwasu nalidyksowego (prekursor dla nowych chinolonów), stanowiące grupę fluorowych chinolonów (fluorochinolony) (tab. 3.44). Wprowadzenie fluoru w pozycji R₆ i różne zmiany w łańcuchach w pozycji R₂ i R₇ pozwoliły na wytypowanie związków o nowych właściwościach farmakokinetycznych i szerokim spektrum przeciwbakteryjnego działania, obejmującym liczne bakterie Gram-ujemne i Gram-dodatnie. Spośród kilkunastu znanych, nowych chinolonów, szersze wykorzystanie w lecznictwie znalazły, takie jak: norflok-sacyna, ofloksacyna, pefloksacyna, cyprofloksacyna i fleroksacyna.

Nowe chinolony osiągają wysokie stężenia w surowicy (od 2 do 10 mg/1), z wyjątkiem norfloksacyny (2 mg/1), oraz w tkankach, wydzielinie oskrzelowej, penetrują też do wnętrza komórek, kości, płynu mózgowo-rdzeniowego (słabo). Mają niski stopień wiązania z białkami (15—30%) i wysokie czasy ti/₂ (3—14 h); są podawane co 12—24 h. Mogą być podawane doustnie i niektóre również dożylnie (ofloksacyna, pefloksacyna, cyprofloksacyna). Pokarm i nie­które leki przeciwwrzodowe (zawierające magnez i/lub aluminium, blokery receptorów H-2, ranitydyna) mają wpływ na absorpcję (wydłużona) i profil stężeń w surowicy po doustnym podaniu. Wapń jest antagonistą aktywności ofloksacyny i pefloksacyny, lecz nie cyprofloksacyny. Nowe chinolony są mniej aktywne przy pH 5,6 niż 7,4 (odwrotna zależność dotyczy starych chinolonów). Zwiększenie stężenia magnezu z 0,2 do 5,6 mmol redukuje aktywność chinolonów przy wszystkich wartościach pH. Cynk nie jest antagonistą żadnego chinolonu. Interakcje mogą dotyczyć chinolonów i teofili-ny (z wyjątkiem ofloksacyny); t\/₂ i stężenia w surowicy obu leków są zwiększone. Nowe chinołony osiągają duże stężenia w moczu i niektóre także w żółci i kale (norfloksacyna, cyprofloksacyna). Eliminacja następuje poprzez nerki (zarówno filtracja kłębkowa, jak i wydzielanie kanalikowe) oraz przez wątrobę. Obniżona funkcja nerek wydłuża eliminację chinolonów; u pacjentów z anurią t_1/2 wzrasta do 5—10 h — cyprofloksacyna i norfloksacyna, 11—15 h _ pefloksacyna lub 30—50 h — ofloksacyna. Pefloksacyna jest w najwięk­szym stopniu metabolizowana (pierwotnie do norfloksacyny); 50% metaboli­tów pefloksacyny wykazywanych jest w moczu w porównaniu z 10—30% dla innych nowych chinolonów. Poważna choroba wątroby może wydłużyć t_1/2 norfloksacyny i pefloksacyny; cyprofloksacyna i norfloksacyna mogą się akumulować u pacjentów z uszkodzoną wątrobą. Nowe chinołony nie wykazują wpływu na większość bakterii beztlenowych lub tylko nieznacznie redukują niektóre z nich; pefloksacyna powoduje większe zmiany w składzie mikroflory jamy ustnej i kału niż cyprofloksacyna, ofloksacyna i norflok­sacyna.

Tolerancja fluorochinolonów jest dobra, jakkolwiek mogą być obser­wowane u znikomego odsetka pacjentów efekty działania niepożądanego (nudności, wymioty, wysypki skórne, inne rzadziej). W warunkach doświad­czalnych wykazano wpływ na chrząstkę stawową. Z tego względu chinołony ograniczone są do podawania dorosłym (>16—18 rok życia). Nie zaleca się też podawania chinolonów kobietom w ciąży i matkom karmiącym.

Norfloksacyna jest głównie przeznaczona do leczenia zakażeń układu moczowego, przewodu pokarmowego i zakażeń narządów płciowych. Peflok­sacyna, ofloksacyna i cyprofloksacyna (także inne) mają szerokie wskazania zastosowania w praktyce klinicznej:

— zakażenia dróg moczowych,

— zakażenia dróg oddechowych,

— zakażenia przewodu pokarmowego,

— zakażenia skóry i tkanek miękkich,

— zakażenia szpiku i kości,

— choroby przenoszone drogą płciową,

— profilaktyka u pacjentów z upośledzoną odpornością,

— zakażenia ośrodkowego układu nerwowego,

— zapalenia wsierdzia,

— profilaktyka w chirurgii (ortopedia, urologia, torakochirurgia, inne),

— bakteriemia i/lub posocznica.

Bakteriobójczy mechanizm działania chinolonów polega na łączeniu się z podjednostką A gyrazy DNA (target), przez co zostaje zahamowana replikacja DNA (p. ryć. 3.13). Obserwowana u niektórych bakterii (S. aureus, E. coli, P. aeruginosa) oporność nabyta na fluorochinolony ma charakter spontanicznej jednostopniowej mutacji, uwarunkowanej zredukowanym powi­nowactwem do podjednostki A gyrazy DNA bakteryjnego. Może też być obserwowana zmiana w przepuszczalności ściany komórkowej (utrata białek błony zewnętrznej — OMP u bakterii Gram-ujemnych). Oporność mutacyjna na fluorochinolony występuje z niską częstością (10 ~⁹ — 10~^u; rzadziej 10 ~⁷) w porównaniu z opornością na kwas nalidyksowy (10~⁶ — 10 ~⁸) i ma charakter oporności krzyżowej. Mutanty oporne na fluorochinolony selek­cjonowane są często podczas leczenia chorych. ^!

Fluorochinolony bakteriobójczy efekt działania wykazują przy stężeniach równych lub 2—4 razy wyższych niż wartości MIC (mg/1). Wykazują zróżnicowaną aktywność mierzoną wartościami MIC, MIC₅₀ lub MIC₉₀ (mg/1) wobec bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych; najwyższa i porównywalna aktywność dotyczy cyprofloksacyny i ofloksacyny wobec szczepów tych samych gatunków. Wykazują często efekt synergistycznego działania przy skojarzeniu z antybiotykami p-laktamowymi, aminoglikozydami i glikopep-tydami.

Fluorochinolony wykazują najwyższą aktywność (najniższe wartości MIC i/lub MBC w mg/1) wobec tlenowych pałeczek Gram-ujemnych z rodziny Enterobacteriaceae, rodzajów Yibrio (w tym V. cholerae), Aeromonas, Plesio-monas, Campylobacter, Helicobacter pylon, Moraxella, Haemophilus, Bordetel-la (B. pertussis i B. parapertussis) i Legionella (L. pneumophild) oraz ziarniaków Gram-ujemnych z rodzaju Neisseria (N. meningitidis i N. gonorrhoeae) i wobec gronkowców (S. aureus i CNS, w tym oporne na metycylinę — MRSA i MRCNS). W spektrum działania fluorochinolonów znajdują się pałeczki Gram-ujemne z gatunku Pseudomonas aeruginosa i innych gatunków z rodzaju Pseudomonas; szczepy z gatunków Stenotrophomonas maltophilia (znane jako Pseudomonas lub Xanthomonas) i Burkholderia (Pseudomonas) cepacia są z reguły oporne na fluorochinolony. Zróżnicowana aktywność fluorochinolo­nów dotyczy też pałeczek z rodzaju Acinetobacter. Do bakterii wrażliwych na fluorochinolony mogą należeć też niektóre paciorkowce (S. pyogenes, S. pneumoniae); małą aktywność związki te wykazują wobec enterokoków. Wrażliwymi na cyprofloksacynę i ofloksacynę są też bakterie z rodzajów Chlamydia (C. trachomatis, C. pneumoniae), Mycoplasma (M, pneumoniae), Ureaplasma (U. urealyticum) oraz prątki z rodzaju Mycobacterium (p. tab. 3.43).

Fluorochinolony wykazują zróżnicowaną aktywność wobec bakterii bez­tlenowych; z reguły bakterie z grupy Bacteroides fragilis i rodzaju Clostridium (w tym C. difficile) są oporne. Zróżnicowana aktywność tych związków dotyczy bakterii Gram-dodatnich z rodzaju Corynebacterium i Listeria.

Ze względu na fakt zróżnicowanego stopnia wrażliwości bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych w zależności od rodzaju czy gatunku, a nawet w obrębie gatunku, przy wyborze fluorochinolonów do terapii powinien być określony czynnik etiologiczny odpowiedzialny za określone objawowe zakażenia oraz jego wrażliwość na te związki (dotyczy to także wszystkich innych antybiotyków). Jednocześnie należy prowadzić kontrolne badania w czasie terapii. Zwraca się uwagę na wzrost w ostatnich latach oporności na fluorochinolony, szczególnie wśród pałeczek P. aeruginosa i gronkowców (zwłaszcza opornych na metycylinę: MRSA i MRCNS). Obserwowane jest znaczne zróżnicowanie częstości występowania oporności na nowe chinolony w zależności od kraju, regionu, szpitala, a nawet oddziału. W wielu krajach Europy rozwój oporności na fluorochinolony wśród pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae był powolny i odsetki szczepów opornych są dotąd niskie (<5—10%). W Polsce do 1993 roku również odsetki szczepów opornych na cyprofloksacynę i ofloksacynę wśród pałeczek tej rodziny nie przekraczały 7% (z wyjątkiem P. rettgeri, M. morganii i S. marcescens). Obserwowany jest ostatnio wzrost bakteriemii u pacjentów z neutropenią, wywoływanych przez oporne na fluorochinolony E. coli; dotyczy to szczególnie pacjentów, którzy wcześniej otrzymywali profilaktycznie chinolony. Odnoto­wano też wzrost częstości zakażeń bakteriami Gram-dodatnimi, głównie paciorkowcami jamy ustnej, po profilaktycznym stosowaniu fluorochinolonów .

---