Mikrobiologia ćw. Mechanizmy Cd.
Oporność pochodzi z :
- koniugacji – od innej bakterii,
- transdukcji (od bakteriofagu),
- transformacji (od komórki, która uległa lizie).
OPORNOŚĆ NA AMINOGLIKOZYDY:
- zmiany w podjednostkach 30s rybosomalnego RNA w miejscu docelowego działania amino glikozydów – oporność naturalna,
- zmiany przepuszczalności błony komórkowej – oporność nabyta (brak możliwości wniknięcia do miejsca docelowego działania tych leków),
- modyfikacja enzymatyczna antybiotyku – oporność nabyta (przenikanie plazmidów/transpozonów kodujących enzymy modyfikujące, mutacje chromosomalne prowadzące do zmniejszenia powinowactwa leku).
a) Synteza enzymów modyfikujących cząsteczkę leków – jest najczęściej determinowaną informacją zakodowaną w genomie plazmidu, transpozonu lub chromosomie. Enzymy wytwarzane konstytutywnie.
Klasy:
- nukleotydotransferazy (ANT) – adenylacja gr. Hydroksylowych,
- fosfotransferazy (APH) – fosforylacja gr. Hydroksylowych,
- acetylotransferazy (AAC) – acetylacja gr. Aminowych.
* nabyta wysoka oporność enterokoków na amino glikozydy (HLAR) 30-90% szczepów Enterococcus spp.,
* nabyta oporność gronkowców ………(AACC’/APH2’’) i ….
b) Zaburzenia (inaktywacja lub obniżenie ) transportu czynnego do miejsca docelowego działania – oporność gatunkowo specyficzna, chromosomalna.
-naturalna oporność beztlenowców na amino glikozydy,
-naturalna oporność Enterococcus spp. Na niskie stężenia aminoglikozydów.
c) Modyfikacja punktu uchwytu (nabyta oporność rybosomu).
-zmiana białka s12 podjesdnostki 30s w skutek jedno stopniowej mutacji punktowej.
-oporność na streptomycynę S.aureus, N. gonorrhoeae,
-zmiany mutacyjne w podjednostce 16s rybosomy np. oporność na streptomycynę u Mycobacterium spp.
OPORNOŚĆ NA TETRACYKLINY:
- zaburzenia transportu leku do miejsca docelowego,
- aktywne usuwanie leku z komórki,
- enzymatyczna inaktywacja leku,
- jony oporności (16klas genów tet A-tet X) są przeważnie zlokalizowane na plazmidach lub transpozonach, rzadziej na chromosomach,
- oporność krzyżowa,
- charakter indukcyjny i konstytutywny.
Oporność krzyżowa na makrolidy , linkozamidy i streptograminy B (oporność MLSB).
- fenotyp MLSB – oznacza oporność na makrolidy, linkozamidy i streptograminę B, przy zahamowaniu wrażliwości na streptograminę A (u gronkowców i paciorkowców),
- ekspresja MLSB – może być konstytutywna i indukcyjna (oznacza krzyżową oporność niezależnie od obecności antybiotyków w środowisku) indukowana przez makrolid (14- erytromicyna, klarytromicyna i 15),
- fenotyp M – oznacza oporność tylko na makrolidy przy zachowanej wrażliwości na linkozamidy i srteptograminy (u paciorkowców).
Oporność krzyżowa na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B - MLSB
- modyfikacja poprzez mutację punktu uchwytu – białka 23S mRNA związane z obecnością w komórce genów erm.
* oporność ta klinicznie oznacza oporność na wszystkie makrolidy, linkozamidy i streptograminy z wyjątkiem makrolidów CAG.
- enzymatyczna modyfikacja antybiotyku
* fosfotransferazy (MPH) – geny mph, oznaczają tylko oporność na makrolidy,
*nukleotydylotransferazy – gen lin A, oporność tylko na linkozamidy,
* acetylotransferazy – geny sat, VAT, oporność tylko na streptograminy A.
- aktywne usuwanie leku z komórki
Przeważnie izolowana oporność na jeden z antybiotyków z grupy MLS (występuje u paciorkowców tzw. Fenotyp M – geny met), Neisseria gonorrhoe i u gronkowców (geny msn A i msn B).
Oporność ta klinicznie oznacza oporność na makrolidy przy ewentualnej wrażliwości na linkozamidy.
OPORNOŚĆ NA CHINOLONY I FLUOROCHINOLONY:
a) Mutacja w genach gyran topoizomerazy IV
- mutacja w genach gyran DNA częściej u bakterii Gram(-) jest to związane z obecnością białek Gyr A [częstsze mutacje warunkujące wyższy poziom oporności] i /lub Gyr B.
- u bakterii Gram (+) mutacja w genie GyrA warunkuje niski stopień oporności , jeśli dochodzi dodatkowo do mutacji w genach ParC topoizomerazy IV pojawia się wysoki stopień oporności na tę grupę antybiotyków ,
-S.aureus, E.faecalis, S.pneumoniae, M.hominis, mutacje białek GyrB – E.coli, S.typhimurium, M.tuberculosis, S.aureus, S.pneumoniae.
Mutacje w obrębie białek Pa-C i G-A u bakterii G(-) – wysoki poziom oporności E.coli, K.pneumoniae, C.freundii, P.aeruginosa, H.influenzae, N.gonorrhoeae.
b) mutacje w genie syntezy gyrazaz (gyrA, gyrB) lub topoizomerazy
- powstaje enzym, który przestaje być miejscem docelowego działania dla antybiotyku,
-mutacja ma charakter wielostopniowy, w związku z czym, szczepy nabywają oporność w/oraz większym stopniu,
- oporność nabyta , głównie dotyczyPseudomonas areuginosa, Staphylococcus aureus, Serratia marcescens, Escherichia coli, Mycobacterium tuberculosis, Salmonella spp.
c) aktywne usuwanie leku z komórki – oporność niskiego stopnia, kodowane chromosomalnie,
- głównie pałeczek G(-) i Mycobacterium tuberculosis.
OPORNOŚĆ NA GLIKOPEPTYDY:
- powszechna u enterokoków (modyfikacja enzymatyczna prekursorów na (D-Ala-D-Lac) kodowane przez zespół genów vanA i vanB),
- przeniesienie genu vanA z enterokoków na gronkowce,
-gronkowce VRSA (modyfikacja enzymatyczna prekursorów (D-Ala-D-Lac) kodowane przez zespół genów van A) S.aureus oporny na wankomycynę,
-gronkowce VISA (pogrubienie ściany komórkowej) S.aureus,
- modyfikacja punktu uchwytu - oporność gatunkowo specyficzna kodowanie chromosomalne lub nabyte kodowane chromosomalnie lub plazmidowo.
Oporność enterokoków na VRE na glikopeptydy:
-wiąże się z nabyciem genu vanA , vanB, vanC, vanD lub vanE, które są odpowiedzialne za zmianę składu aminokwasów 30 łańcuchów białkowych peptydoglikanu,
-dochodzą do zmiany końcowej D-Ala-D-Ala na D-Ala-D-Lac lub D-Ala-D-Ser,
- wiąże się to z utratą powinowactwa glikopeptydów do łańcuchów białkowych peptydoglikanu,
-oporność naturalna: Enterococcus casseliflarus, E.gallinarum, E.flavescens (fenotyp VarC),
-oporność nabyta: E.faecium, E.faecalis.
Rozprzestrzenianie się oporności u entrokoków:
- powszechne występowanie enetrokoków,
- nadużywanie cefalosporyn w terapii zakażeń [selekcja enter oków],
- nadużywanie i nieprawidłowe stosowanie glikopeptydów w terapii oraz profilaktyce,
-przenoszenie genów na transpozonach – niezależne od nas.
Oporność gronkowców na glikopeptydy:
- VISA – szczepy S.aureus o obniżonej wrażliwości na wankomycynę – pogrubienie ściany komórkowej,
- VRSA – szczep S.aureus oporny na wankomycynę,
- szczepy te są oporne na metycylinę,
* największe ryzyko wyselekcjonowania VRSA występuje w szpitalach z wysokim odsetkiem zakażeń MRSA oraz z obecnością w szpitalach opornych na wankomycynę enetrokoków.
Oporność gronkowców VISA na glikopeptydy:
- wzrost ilościowy prekursorów ściany komórkowej – znaczna nadprodukcja D-alaniny, tak duża, ze wszystkie dostępne cząsteczki leku wiążą się z wolną D-alaniną , a wiązanie krzyżowe łańcuchów bocznych powstaje bez prekursorów,
-spadek ilościowy proporcji dimerów do monomerów muropeptydu co daje efekt słabego usieciowania ściany komórkowej i „impregnacje” ścian kompleksami glikopeptyd D-Ala→efekt (-) pogrubionej ściany
- nadprodukcja PBP2 i redukcja ilości PBP4 (u szczepów hVISA) .
OPORNOŚĆ NA KOTRIMOKSAZOL:
- spadek powinowactwa reduktazy dihydrofolianowej do trimetoprimu i syntazy dihydropterynianowej (DHPS) do sulfometoksazolu,
- nadprodukcja DHPS,
- obniżona przepuszczalność osłon komórkowych dla leku.
METODY OZNACZANIA WRAŻLIWOŚCI:
1. Oznaczanie wrażliwości S.aureus na glikopeptydy:
- szczepy o obniżonej wrażliwości na wankomycynę określane są jak VISA (wg CLSI pozostaje wrażliwa na wankomycynę i charakteryzuje się MIC poniżej 4 μg/ml),
- metoda krążkowo dyfuzyjna nie pozwala wykryć VISA,
- metody zalecane to : metoda przeglądowa (BHIA+wankomycyna) i E-testy, odczyt w metodzie przeglądowej :wzrost <1 koloni oznacza oporność na wankomycynę,
- badanie w kierunku VISA należy bezwzględnie wykonać u pacjentów z przewlekłą chorobą podstawową (cukrzyca, choroby nerek- pacjenci dializowani) stwierdzono wcześniej…….
2. Oznaczanie oporności MLSB staphylococcus spp.:
- metoda krążkowo-dyfuzyjna : krążki z erytromycyną i linkomycyną ,
- interpretacja: pojawienie się charakterystycznych stref ścięcia przy krążku z linkomycyną od strony krążka z erytromycyną.
Oprność na oba – opornośc konstytutywna, oporność przy erytromycynie – wrażliwość linkomycyny (charakterystyczne ścięcie przy linkomycynie)- indukcja MLSB –szczep oporny, bez braku ścięcia – szczep oporny na makrolidy C-14 i C-15 oraz streptograminy S3 MSB.
3.Oznaczenie wrażliwości Enterococcus spp.:
- oznaczać tzw. Opornośc wysokiego stopnia na aminoglikozydy –HLAR,
- nie oznaczać wrażliwości dla szczepów Enterococcus spp. Na niskie stężenia aminoglikozydów , cefalosporyn, klindamycynę i trimetoprim/sulfametoksazol, ponieważ enetrokoki posiadają naturalną oporność na te leki…
4.Oznaczanie stopnia oporności Enterococcus spp. Na antybiotyki aminoglikozydowe – HLAR
- HLAR- wysoki stopień oporności enterokoków na aminoglikozydy
- metoda przeglądowa – gentamycyna 500μg i streptomycyna 2000μg.
- metoda krążkowo – dyfuzyjna : krążki z gentamycyną i strepatmycyną (strefy zahamowania wzrostu wokół krążka z gentamycyną/streptomycyną – 6mm szczepy HLAR),
-E-testy – gentamycyna [MIC >500mg/l]/streptomycyna [MIC>1000mg/l] HLAR
- oporność HLAR uniemożliwia stosowanie w leczeniu podstawowej terapii skojarzeniowej (łącznie amino glikozydów z penizylinami, ampicyliną, wankomycyną oraz……
...
xyzgeo