Антимикробная и антибактериальная терапия. (Лекция 3)

1.

Лекция
• «Принципы рациональной
антимикробной терапии.
• Контроль эффективности
антибактериальной
терапии»

2. Антиинфекционная химиотерапия

• Особая разновидность
фармакотерапии, поскольку
подразумевает использование
антиинфекционных
химиопрепаратов.

3. Антиинфекционные химиопрепараты

• Лекарственные препараты, основу
которых составляют химические
соединения природного или
искусственного происхождения,
обладающие избирательной
активностью в отношении
возбудителей инфекционных
заболеваний ( бактерий, вирусов,
гельминтов, грибов, прионов,
простейших, эктопаразитов)

4. Антимикробные препараты ( АМП )

• Лекарственные препараты, основу
которых составляют химические
соединения природного или
искусственного происхождения,
обладающие избирательной
активностью в отношении
микроорганизмов( бактерий,
вирусов, грибов, простейших).

5. Общее для всех антибактериальных препаратов

• они влияют на бактерии в
фазе активного роста и
размножения, т.к.
вмешиваются в метаболизм
бактериальных клеток,
обычно не повреждая готовые
структуры покоящихся
микроорганизмов.

6. Общее для всех антибактериальных препаратов

• Этим объясняется их
опережающее воздействие на
патогенные бактерии при
относительно слабом влиянии
на нормальную микрофлору.

7. Общее для всех антибактериальных препаратов

• Только длительное
применение АБП
поддерживает их
концентрацию в организме и
создает угрозу нормофлоре

8. Практически важный вывод

• АБП мало полезны при
бессимптомном и
малосимптомном
носительстве болезнетворных
бактерий, репликативная
активность которых в
подобных случаях не
отличается от нормофлоры

9. Основные принципы рациональной антибиотикотерапии:

выделение и идентификация
возбудителя, изучение его
антибиотикограммы
выбор наиболее активного и
наименее токсичного
препарата

10. Основные принципы рациональной антибиотикотерапии:

своевременное начало
лечения и проведения курсов
антибиотикотерапии
необходимой
продолжительности вплоть до
полного закрепления
терапевтического эффекта

11. Основные принципы рациональной антибиотикотерапии:

знание характера и частоты
побочных явлений при назначении
АБП и условиях нарушения их
распределения в организме
больного при некоторых
патологических состояниях,
например, почечно-печеночной
недостаточности

12. Основные принципы рациональной антибиотикотерапии:

комбинирование АБП между
собой и с другими
препаратами с целью
усиления антибактериального
эффекта, улучшения их
фармакокинетики и снижения
частоты побочных явлений

13. Основная цель антибактериальной терапии

• элиминация патогенов из
организма человека.

14. Резистентность микроорганизмов

• Бактерии достаточно быстро
эволюционируют и буквально
в течение нескольких лет
могут приобретать новые
свойства, в частности,
устойчивость к
антибактериальным
препаратам.

15. Резистентность микроорганизмов

• природная
• приобретенная

16. Истинная природная устойчивость

• Характеризуется отсутствием
у м/о мишени действия
антибиотика или
недоступности мишени
вследствие первично низкой
проницаемости или
ферментативной инактивации

17. Истинная природная устойчивость

• Является постоянным
видовым признаком
микроорганизмов и легко
прогнозируется. При такой
устойчивости антибиотики
клинически неэффективны

18. Приобретенная устойчивость

• Свойство отдельных штаммов
бактерий сохранять
жизнеспособность при тех
концентрациях антибиотиков,
которые подавляют основную
часть микробной популяции.
Появление у бактерий приобретенной
резистентности не обязательно сопровождается
снижением клинической эффективности АБП.

19. Приобретенная резистентность бактерий

• - первичная
• - вторичная
• Оба типа резистентности основаны
на изменении генома
бактериальной клетки в
результате мутации, при этом не
существует строгих различий
между первичной и вторичной
резистентностью.

20. Первичная резистентность

• имеет место до начала
лечения антибактериальными
средствами (например,
устойчивость некоторых
штаммов пневмококка или
золотистого стафилококка к
бензилпенициллину)

21. Вторичная резистентность

• возникает или возрастает в
процессе лечения
антибактериальными
препаратами

22. Приобретенная устойчивость

• возникает в результате мутации
отдельных штаммов бактерий и
селекции устойчивых клонов
микроорганизмов или в результате
внехромосомного (плазмидного)
обмена генетической
информацией между отдельными
бактериальными клетками

23. Приобретенная устойчивость

• Знание варианта
формирования приобретенной
резистентности является
очень важным в
прогнозировании сроков
возникновения
резистентности к АМП

24. Приобретенная устойчивость

• два варианта по скорости
формирования :
• - хромосомныйй (медленный тип)
• - плазмидный или транспозонный
(быстрый тип)
• Наиболее частой генетической основой
резистентности служит наличие в бактериях
внехромосомных факторов устойчивости к
лекарственным веществам - плазмид и
транспозонов

25. Бактериальные плазмиды

• связанные с переносом маркеров
лекарственной устойчивости в
процессе конъюгации клеток- Rфакторы. Бактериальные
плазмиды (конъюгирующие)
состоят из двух компонентов:
• — фактор переноса устойчивости
RTF, обеспечивающего передачу
генетической информации
• - r-фактор, отвечающего за
резистентность к антибиотикам

26. Бактериальные плазмиды

• В отдельных случаях r-факторы
(неконъюгирующие плазмиды)
существуют в бактериальных
клетках самостоятельно. R-фактор
одновременно может содержать
1—10 и более детерминант
устойчивости к различным
антибактериальным соединениям

27. Транспозонные элементы

• это фрагменты ДНК, которые
свободно перемещаются от одного
репликона к другому.
Транспозоны определяют
различные фенотипические
признаки бактериальной клетки, в
частности
антибиотикорезистентность, и
способствуют переносу
детерминант устойчивости к
антибиотикам между хромосомой,
плазмидами и фагами.

28. Транспозонные элементы

• Они не подчиняются rec-системам
клетки, которые ограничивают
передачу хромосомных маркеров
между неродственными видами.
Гены, входящие в состав
транспозонов, окружены особыми
нуклеотидными
последовательностями (ISэлементами), которые и
обеспечивают их включение в
негомологичный геном.

29.

30. Хромосомный тип передачи резистентности (медленный тип)

• Спонтанные мутации происходят с
низкой частотой- одна мутация на 108 109 микробных клеток в течение одной
клеточной генерации. При огромном
числе клеток в бактериальной
популяции вероятность возникновения в
каком-либо гене мутации, приводящей к
превращению чувствительных к данному
лекарственному препарату клеток в
резистентные, достаточно велика.

31. Хромосомный тип передачи резистентности (медленный тип)

• Для закрепления данной мутации
в популяции микроорганизмов
необходимо чтобы произошла
передача дочерним клеткам
данной мутации в хромосоме. В
этой связи формирование
хромосомного типа передачи
резистентности у
микроорганизмов осуществляется
в ЛПУ в течение 5-10 лет.

32. Устойчивость микроорганизмов к АБП

• в случае как плазмидной, так
и хромосомной локализации
детерминант резистентности
может быть обусловлена
несколькими основными
механизмами:

33. Устойчивость микроорганизмов к АБП

• Инактивация антибиотика
• Модификация мишени действия
• Активное выведение антибиотика
из микробной клетки (эффлюкс)
• Нарушение проницаемости
внешних структур микробной
клетки
• Формирование метаболического
"шунта"

34. Инактивация антибиотика

наиболее часто встречается на
антимикробные препараты группы βлактамных АМП, которые разрушают βлактамное кольцо антибиотиков. βлактамазы, продуцируемые грам+
микробами выделяются из клетки в
межклеточное пространство.
Продуцируемые грам- бактериями не
покидают клетку и циркулируют между
наружной и внутренней мембранами

35. Инактивация антибиотика

• наибольшее значение для клинической
практики имеют плазмидные β лактамазы расширенного спектра
грамотрицательных бактерий (БЛРС),
поскольку они способны разрушать
цефалоспорины III и, в меньшей
степени, IV поколения. Чаще всего БЛРС
встречаются у микроорганизмов рода
Klebsiella, достаточно часто у E. Сoli и
Proteus spp., реже у других
грамотрицательных бактерий.

36. Инактивация антибиотика

• В таких ситуациях
эффективность сохраняют
цефалоспорины IV поколения
и карбапенемы.

37. Нарушение проницаемости внешних структур микробной клетки

• мишени действия антибиотиков
локализованы либо в
цитоплазматической мембране
микробной клетки, либо в более
глубоких цитоплазматических
структурах. Основным препятствием для
АМП является липополисахаридный
слой грамотрицательных
микроорганизмов, пассивно
диффундировать через который, в силу
своей гидрофильности, молекулы
большинства АМП не способны.

38. Нарушение проницаемости внешних структур микробной клетки

• Транспорт АМП внутрь микробной клетки
осуществляется через пориновые
каналы белковой природы. Структура
пориновых каналов подвержена
естественной изменчивости, и в
некоторых ситуациях они становятся
менее проницаемыми для крупных
молекул. Указанный механизм
устойчивости встречается практически
среди всех грамотрицательных
бактерий, обычно в сочетании с другими

39. Активное выведение АМП из микробной клетки (эффлюкс)

• У микроорганизмов обнаружены
сложные транспортные системы
белковой природы,
осуществляющие выведение из
внутренней среды микробной
клетки целых классов химических
веществ, первичная функция этих
транспортных систем (как и их
специфичность) полностью не
ясна

40. Модификация чувствительной мишени

• Структура любого компонента живой
клетки подвержена изменчивости в
результате естественных мутаций в
кодирующих его генах, что является
фундаментальной основой
эволюционного процесса. Часть таких
мутаций не оказывает влияния на
функции (немые), другие приводят к
утрате функциональной активности
(летальные), но некоторые проявляются
в снижении (или утрате) способности к
связыванию с АМП при сохранении
функциональной активности.

41. Условие рационального выбора АМП

• предварительная оценка
чувствительности патогена
для выбора антибиотика и
проведения эффективной
антибиотикотерапии

42. Основная цель исследований антибиотикорезистентности

• выявление приобретенной устойчивости
к антибактериальным препаратам у
природно-чувствительных к ним
микроорганизмам.
• Подтверждение наличия у м/о природной
чувствительности или устойчивости к антибиотикам
не является целью практических исследований.

43. Проведение исследований по оценке антибиотикорезистентности необходимо для решения основных задач :

• 1.Обоснование назначения
оптимальной индивидуальной
антибиотикотерапии у
конкретного больного

44. Проведение исследований по оценке антибиотикорезистентности необходимо для решения основных задач :

• 2. Обоснование эмпирической
антибиотикотерапии на
основании данных
эпидемиологического
мониторинга за уровнем
резистентности
микроорганизмов,
циркулирующих в конкретном
регионе или стационаре

45. Проведение исследований по оценке антибиотикорезистентности необходимо для решения основных задач :

• 3. Осуществление наблюдения за
распространением
антибиотикорезистентности в
отдельных учреждениях или
географических регионах
• 4. Исследование новых
химических соединений на
наличие антибактериальной
активности

46. Показания для проведения исследований антибиотикорезистентности :

• Если уровень устойчивости
микроорганизма к
антибактериальным
препаратам не может быть
предсказан на основании
данных идентификациии или
вероятной таксономической
принадлежности

47. Показания для проведения исследований антибиотикорезистентности :

• Исследованию по оценке
антибиотикорезистентности
подлежат чистые культуры
микроорганизмов или
материал изолированных
колоний с плотных
питательных сред

48. Показания для проведения исследований антибиотикорезистентности :

• Определение показаний для
оценки
антибиотикорезистентности
микроорганизмов является
обязанностью врача-бактериолога.
Обязательному исследованию
на антибиотикорезистентность
подлежат все микроорганизмы,
выделенные из первично
стерильных жидкостей, органов и
тканей человека.

49. Рeкомендации по подбору антибиотиков для включения в исследование различных микроорганизмов

Основа выбора антибактериальных
препаратов - данные о природной
устойчивости или чувствительности
отдельных микроорганизмов или их
групп, о распространении среди них
приобретенной резистентности, а также
о клинической эффективности
антибиотиков

50. Рeкомендации по подбору антибиотиков для включения в исследование различных микроорганизмов.

• В исследование
целесообразно включать АБП,
обладающие природной
активностью в отношении
выделенных
микроорганизмов и
клинически подтвержденной
эффективностью при
соответствующих инфекциях

51. Рeкомендации по подбору антибиотиков для включения в исследование различных микроорганизмов.

Для клинически значимых
микроорганизмов рациональный выбор
осуществляется на основании
предварительной групповой
идентификациии
• Необходимо учитывать
фармакокинетические,
токсикологические и экономические
параметры, а также особенности тактики
терапии в конкретном учреждении

52. Прогнозирование клинической эффективности АБП

• - на основе оценки фенотипа (
антибиотикограммы) менее
информативно
• - прогнозирование на основе выявления
генотипа ( набора детерминант
резистентности) не всегда осуществимо.
В ряде случаев генотипирование может
быть заменено оценкой
чувствительности к АБП, являющимися
маркерами того или иного механизма
устойчивости.

53. Перечень АБП, чувствительность к которым рекомендуется определять

• 1 группа: подлежащие изучению в
первую очередь
• 2 группа - дополнительные
• Оценка чувствительности к препаратам 1
группы позволяет получить минимально
необходимую информацию для
обоснования рациональной терапии
инфекции. Информативность
исследований возрастает по мере
увеличения количества включенных в
исследование АБП из группы 2.

54. Перечень АБП, чувствительность к которым рекомендуется определять

• Необходимо учитывать
закономерности перекрестной
резистентности бактерий к
различным представителям одной
группы. На практике достаточно
оценивать чувствительность
только к одному АБП данной
подгруппы.

55. Задача врача-бактериолога

Задача врачабактериолога
• формирование наборов
АБП для определения
чувствительности
различных видов
микроорганизмов в
конкретных учреждениях

56. Оценка антибиотикорезистентности Enterobacteriaceae

Самостоятельные наборы
антибиотиков следует использовать для
определения резистограмм:
• - микроорганизмов, выделенных при
гнойно-воспалительных заболеваниях
различной локализации
• - возбудителей кишечных инфекций (
Shigella, Salmonella, Escherichia)
• - микроорганизмов, выделенных при
инфекциях мочевыводящих путей.

57. Оценка антибиотикорезистентности Enterobacteriaceae

• Для возбудителей гнойно-септических
ампициллин
защищенный аминопенициллин
цефотаксим или цефтриаксон
цефтазидим
гентамицин
ципрофлоксацин

58. Оценка антибиотикорезистентности Enterobacteriaceae

• При кишечных инфекциях :
• ампициллин
• ко-тримоксазол
• фторированные хинолоны
При генерализованных инфекциях
целесообразно включать антибиотики и
наибольшей клинической
эффективностью, а также те, к которым
редко встречается приобретенная
резистентность: цефалоспорины 3
поколения, хлорамфеникол.

59. Оценка антибиотикорезистентности неферментирующих бактерий

• Примерный минимальный
набор :
• цефтазидим
• пиперациллин
• гентамицин
• ципрофлоксацин
• карбенициллин

60. Оценка антибиотикорезистентности стафилококков

при прямой детекции продукции беталактамазы включает в себя следующие
препараты :
Пенициллин
оксациллин
эритромицин
клиндамицин
ко- тримоксазол
ванкомин
фузидиевая кислота

61. Общая характеристика методов оценки антибиотикочувствительности

• генотипические
• фенотипические
Генотипические методы основаны
на прямой детекции генов, кодирующих
детерминанты устойчивости к АБП.
Генотипические методы детекции
антибиотикорезистентности являются
крайне перспективными, однако до
настоящего времени их практическое
применение ограничено

62. Общая характеристика методов оценки антибиотикочувствительности

Фенотипические методы:
предполагают оценку влияния
АБП на жизнедеятельность
микроорганизмов по таким
параметрам, как скорость
роста или биохимическая
активность

63. Фенотипические методы

• - метод серийных разведений
• - диффузионные, основанные
на детекции роста
исследуемых культур

64. Методы серийных разведений

• позволяют определять основной
количественный показатель,
характеризующий
антибактериальную активность
антибиотика, - величину
минимальной подавляющей
концентрации ( МПК).

65. Методы серийных разведений

• МПК – наименьшая концентрация
антибиотика, подавляющая
видимый рост исследуемого
микрооганизма in vitro
• Для определения МПК заданные концентрации
АБП вносят в питательную среду, которую
затем засевают культурой исследуемого
микроорганизма, и после инкубации
оценивают наличие или отсутствие видимого
роста.

66. Методы серийных разведений

67. Методы серийных разведений

• В зависимости от объема используемой
жидкой питательной среды выделяют макро• микроразведений.
Разновидность метода - метод,
основанный на использовании только
двух концентраций АБП,
соответствующих пограничным
значениям МПК. Этот принцип
используется в автоматизированных
системах для определения
чувствительности микроорганизмов.

68. Методы серийных разведений

• Использование тест-систем на
основе метода микроразведений
позволяет:
• - избегать трудоемких процедур по
стандартизации подготовительных
этапов
• обеспечивать получение
достоверных количественных
результатов по уровню
антибиотикорезистентности

69. Методы серийных разведений

В классическом варианте
наличие (появление мутности) или
отсутствие роста регистрируют
визуально
• В коммерческих вариантах метода
используют
спектрофотометрическое
измерение оптической плотности
питательной среды

70. Методы серийных разведений

• для практических целей
разработаны методы детекции
начальных стадий бактериального
роста. Они основаны на внесении
в инкубационную среду различных
индикаторов ( в том числе
флюоресцентных), реагирующих
на изменение рН

71. Методы серийных разведений

• Недостатки метода :
• - Наличие субстанций антибиотиков с
известным уровнем активности
• - строгое соблюдение режимов хранения
• - тщательное выполнение контроля
качества питательных сред
• - трудоемкость приготовления рабочих
растворов антибиотиков

72. Диффузионные методы

• - диско- диффузионный
• - эпсилометрический ( Е-тест)
• Исторически более старым и
наиболее распространенным на
практике является дискодиффузионный метод (Kirby-Вauer)

73. Диско- диффузионный метод

• Сандартизованный метод, основан
ный на формировании вокруг
бумажного диска, пропитанного
антибиотиком, зоны ингибиции
поверхностного роста
микроорганизма на плотной
питательной среде

74. Диско- диффузионный метод

При проведении исследования
диск с АБП накладывают на
поверхность плотной питательной
среды, предварительно засеянной
исследуемым микроорганизмом.
Сразу же после нанесения диска
на поверхность среды начинается
процесс диффузии АБП из диска в
среду

75. Диско- диффузионный метод

• В это же время начинается
процесс адаптации
микроорганизма к питательной
среде ( лаг-фаза роста). Можно
представить, что по поверхности
среды от центра диска к
периферии движется фронт
концентрации АБП, способной
подавить рост микроорганизма.

76. Диско- диффузионный метод

• рост микроорганизма (
образование газона) начнется на
тех участках поверхности среды,
где к моменту окончания лагфазы концентрация АБП окажется
ниже подавляющей. К окончанию
периода инкубации на
поверхности питательной среды
сформируется сплошной газон
культуры микроорганизма, а
вокруг диска- круглая зона
ингибиции роста

77. Диско- диффузионный метод

• позволяет лишь косвенно судить о
величине МПК, а результатом
исследования является отнесение
микроорганизма к одной из
категорий чувствительности (
чувствительный, промежуточный
или резистентный).

78. Е- тест

• представляет собой узкую полоску
полимера ( 0,5-6,0 см ), на которую
нанесен градиент концентрации
АБП ( от минимальных до
максимальных). Подавление роста
микроорганизма вокруг полоски Етеста происходит только в той
зоне, где концентрация АБП,
диффундирующего из носителя,
выше МПК, при этом образуется
каплевидная зона ингибиции

79. Е- тест

80. Оценка антибиотикочувствительности

• предполагает последовательное
выполнение нескольких этапов:
• - приготовление питательных сред
• - приготовление суспензии исследуемых
м/о (инокулюма)
• - инокуляция
• - инкубация
• - учет и интерпретация результатов,
формулировка рекомендаций по
лечению

81. Интерпретация результатов

• - заключается в
прогнозировании результата
антибактериальной терапии
на основе данных
исследования возбудителя
инфекционной болезни in
vitro

82. Интерпретация результатов

• - в отнесении исследуемого
микроорганизма к одной из
трех категорий:
• чувствительный
• промежуточный
• устойчивый

83. Интерпретация результатов

Чувствительный – нет
механизмов резистентности к
антимикробному препарату и при
лечении стандартными дозами
антибиотика инфекций,
вызванных этим возбудителем,
отмечается хорошая
терапевтическая эффективность

84. Интерпретация результатов

• Умеренно резистентный-
при лечении инфекций, вызванных этим
возбудителем, хорошая клиническая
эффективность наблюдается только при
использовании высоких
терапевтических доз антибиотика и при
локализации инфекции в месте, где он
накапливается в высоких концентрациях

85. Интерпретация результатов

• Резистентный
микроорганизм – имеет
механизмы резистентности к
данному препарату и при лечении
инфекций, вызванных этим
возбудителем, нет клинического
эффекта даже при использовании
максимальных терапевтических
доз антибиотика

86. Интерпретация результатов

• Приведенные категории
являются клинически
ориентированными и не
всегда коррелируют с
микробиологическими

87. Интегральный контроль качества определения лекарственной чувствительности

• Интегральный метод оценки
качества – сопоставление
результатов определения ЛЧ ( МПК
или диаметров зон подавления
роста) контрольных ( референтных
) штаммов м/о с оответствующими
показателями, приведенными в их
паспортной характеристике

88. Интегральный контроль качества определения лекарственной чувствительности

• Контрольные штаммы м/о –
штаммы, отличающиеся
генетической стабильностью
и хорошо изученными
фенотипическими
характеристиками, в т.ч. и
уровнем чувствительности к
АБП

89. Интегральный контроль качества определения лекарственной чувствительности

• При детекции отдельных
механизмов резистентности (
бета- лактамазы
расширенного спектра – БЛРС,
метициллинрезистентности и
др.) возникает необходимость
использования контрольных
штаммов, обладающих
указанными механизмами.