細菌耐藥與抗生素課件

細菌的耐藥機制與常用抗菌素的作用機理常平1青霉素結(jié)合蛋白PBP2青霉素結(jié)合蛋白----PBPPBP’s是存在于細胞內(nèi)膜的酶活性蛋白，參與細菌細胞壁葡聚糖的合成。葡聚糖負責維持細菌細胞壁的完整性，否則細胞死亡。β-內(nèi)酰胺抗生素能與PBPs結(jié)合，使其失去酶活性。各種細菌PBPs結(jié)構(gòu)與數(shù)量的改變是細菌耐藥的一個重要機制。各種抗生素與PBP親和力均不同，因此抗菌活性亦不同。

3細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)2.氨基糖甙修飾酶(或鈍化酶／滅活酶)

二、改變藥物作用靶位

1.PBP的改變導致的β-內(nèi)酰胺類抗生素耐藥2.DNA拓撲異構(gòu)酶的改變引起喹諾酮類抗生素耐藥.三、細胞膜透性屏障和抗生素主動外排泵1.細菌胞壁障礙或胞膜通透性改變形成一道屏障.2.細菌主動外排泵.

5細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶

1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)是細菌對β-內(nèi)酰胺類抗菌藥物耐藥的主要原因。分為四型：第1型為不被克拉維酸抑制的頭孢菌素酶（ampC酶）；第2型為能被克拉維酸抑制的β-內(nèi)酰胺酶（ESBLs）；第3型為不被所有β-內(nèi)酰胺酶抑制劑抑制的金屬β-內(nèi)酰胺酶；第4型為不被克拉維酸抑制的青霉素酶。

6細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶

1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)

⑴ESBLs:β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(棒酸、舒巴坦、他唑巴坦)能抑制其活性，其耐藥性多由質(zhì)粒介導。細菌若產(chǎn)ESBLs，均對三代頭孢菌素及氨曲南耐藥，而且對氨基糖苷類、喹喏酮類耐藥率也在60％左右。

7細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶

1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)

⑴ESBLs

⑵AmpC酶：染色體介導的所有G-菌都能產(chǎn)生；質(zhì)粒介導的主要由肺克和大腸埃希氏菌產(chǎn)生。染色體介導的AmpC在多數(shù)情況下低水平表達，在腸桿菌、沙雷氏菌、銅綠中可高頻誘導產(chǎn)生。該酶不能被β-內(nèi)酰胺酶抑制劑所抑制。能滅活：多種頭孢菌素、單環(huán)類8細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)

⑴ESBLs

⑵AmpC酶

⑶metalloβ-1actamase2.氨基糖甙修飾酶(或鈍化酶／滅活酶)

乙酰轉(zhuǎn)移酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶和核苷轉(zhuǎn)移酶三類氨基糖苷修飾酶。酶促修飾的氨基糖甙類抗生素不能與核糖體靶位作用，因此失去抗菌活性。修飾酶主要在G-病原菌中。10細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)2.氨基糖甙修飾酶(或鈍化酶／滅活酶)二、改變藥物作用靶位

1.PBP改變：⑴MRSA耐藥:凡屬MRSA，不管其MIC值或抑菌圈大小，均為對所有青霉素類、頭孢菌素類、碳青霉烯類、碳頭孢烯類和β內(nèi)酰胺類—酶抑制劑復合制劑耐藥。⑵耐青霉素肺鏈(PRSP):PRSP的青霉素結(jié)合蛋白(PBP)發(fā)生改變，使其與青霉素的親和力減低。

12細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)2.氨基糖甙修飾酶(或鈍化酶／滅活酶)二、改變藥物作用靶位

1.PBP改變2.DNA拓撲異構(gòu)酶改變?nèi)⒓毎ね感云琳虾椭鲃油馀疟?.細菌胞壁障礙或胞膜通透性改變，使抗生素無法進入：非特異性，主要G-菌。14細菌的主要耐藥機制細菌外膜由微孔蛋白組成,僅允許小分子物質(zhì)通過,即使小分子水溶性抗生素通過孔道的速度也很慢。當膜的微孔蛋白基因突變,會影響膜對抗生素的通透性,藥物則難以進入菌體而產(chǎn)生耐藥。15細菌的主要耐藥機制一、產(chǎn)生滅活抗生素的各種酶1.β-內(nèi)酰胺酶(β-lactamase)2.氨基糖甙修飾酶(或鈍化酶／滅活酶)二、改變藥物作用靶位

1.PBP改變2.DNA拓撲異構(gòu)酶改變?nèi)⒓毎ね感云琳虾椭鲃油馀疟?.細菌胞壁障礙或胞膜通透性改變，使抗生素無法進入：非特異性，主要G-菌。2.主動外排泵：可將進入菌體內(nèi)藥物泵出膜外。能特異地將胞內(nèi)的多種抗菌藥物主動泵出細胞外，導致耐藥。16亞胺培南和美羅培南在此進入美羅培南被外排泵排出，而亞胺培南未被排出外排泵排出通道(OprM)外膜外周胞質(zhì)連接體脂蛋白(MexA)細胞質(zhì)膜外排泵(MexB)膜孔蛋白17MexAB-OprMMexCD-OprJMexEF-OprNMexXY-OprMMexJK-O-prMMexAMexB-OprM青霉烯類頭孢烯類美羅培南氟喹諾酮類四環(huán)素大環(huán)內(nèi)酯類氯霉素TMP-SMX利福平夫西地酸MexCMexD-OprJ喹諾酮類青霉素(非羧芐青霉素)頭孢烯類(非頭孢他定)美羅培南四環(huán)素氯霉素新生霉素生物殺菌劑MexXMexY-OprJ喹諾酮類青霉素(非羧芐青霉素)頭孢烯類(非頭孢他定)

美羅培南四環(huán)素氯霉素氨基糖甙類181996年日本發(fā)現(xiàn)萬古霉素中介的金黃色葡萄球菌(VISA);2002年和2004年美國又相繼報道3例萬古霉素高度耐藥的金黃色葡萄球菌(VRSA)。20一、金葡菌主要耐藥類型和耐藥機制1.青霉素耐藥金黃色葡萄球菌:產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶，水解青霉素中有效基團。2.MRSA:獲得MecA基團，編碼產(chǎn)生PBP2a，對β-內(nèi)酰胺類抗生素敏感性減低。3.VRSA:獲得萬古霉素耐藥腸球菌(VRE)的耐藥基因，使萬古霉素失去作用位點；或是細胞壁增厚，使萬古霉素不能到達作用靶位。21萬古霉素耐藥腸球菌基因型至少有vanA、vanB、vanC、vanD、vanEVanA：對萬古霉素和替考拉寧兩種藥物均高度耐藥，大多耐藥腸球菌為VanA基因型，可由萬古霉素和替考拉寧誘導產(chǎn)生，多由質(zhì)粒介導；VanB：對萬古霉素耐藥而對替考拉寧敏感，VanB株對萬古霉素的MIC為8->1000mcg/ml?？捎扇f古霉素誘導產(chǎn)生，而不能由替考拉寧誘導產(chǎn)生。23VRSA耐藥機制(1)質(zhì)粒傳遞：金葡菌分泌一種肽，其活性類似于糞腸球菌的信息素。攜帶VanA基因的糞腸球菌通過信息素將其耐藥質(zhì)粒轉(zhuǎn)移至金葡菌。經(jīng)這種機制獲得的耐藥，MIC值可達到1024mg/l。(2)染色體突變：金葡菌在抗生素選擇壓力不斷作用下發(fā)生突變，該突變是涉及染色體上多位點的逐步過程，這種過程必須在抗生素持續(xù)存在的條件下才能繼續(xù)。24MRSA抗生素萬古霉素（Vancomicyn）替考拉寧（Teicoplanin有利托菌素（Ristocetin）阿伏帕星（Avoparcin）三環(huán)糖肽類惡唑烷酮類

利奈唑胺（Linezolid）26萬古霉素27藥動學分子量1,449。蛋白結(jié)合率為10%-60%。口服幾乎無吸收。靜脈滴注每不超過15mg/分鐘。心臟、骨骼肌和各種體液中濃度可達23%至52%血清濃度。不能透過無炎癥BBB,透過率與炎癥程度相關。65%-80%以上原形經(jīng)腎小球濾過清除。HD不能清除,HF可增加清除率,HP能清除,PE清除的量很少。

28替考啦林30藥動學分子量1891。蛋白結(jié)合率>90%?？诜晃??？蒊V、可VD。迅速分布到各組織（尤其是皮膚和骨），在腎、支氣管、肺和腎上腺達到很高濃度。替考拉寧似乎可以進入白細胞及提高其抗菌活性。

不能透過BBB,RBC,脂肪。全部以原形經(jīng)腎小球濾過清除。HD、HF均難于清除。

31對部分MRCNS中度敏感抑制細胞壁合成的途徑與萬古霉素一樣?？咕V與萬古霉素同。對下列感染有效：皮膚和軟組織感染，泌尿道感染，呼吸道感染，骨和關節(jié)感染，敗血癥，心內(nèi)膜炎。32利奈唑胺33藥動學分子量337.35。蛋白結(jié)合率為31%?？诜?-2小時達峰，生物利用度100%。

可快速分布于灌注良好的組織,且呈非濃度依賴性。組織和體液穿透率高,在骨、ELF、炎性滲液、腦脊液和肌肉中的濃度均高于萬古和替考拉寧。體內(nèi)代謝，但不通過人細胞色素酶P450代謝。非腎臟清除率占65%。腎功能不全無須調(diào)整劑量。輕至中度肝功能不全無須調(diào)整劑量。34沒被批準用于導管相關性血流感染抑制50S和30S核糖體亞基,阻止70S始動復合物形成,而抑制細菌蛋白合成。尚未發(fā)現(xiàn)唑烷酮類與其他抗生素間有交叉耐藥。致G+菌耐藥的修飾酶、主動外流機制以及細菌靶位修飾和保護作用對利奈唑胺無影響。利奈唑胺為腸球菌和葡萄球菌的抑菌劑，為大多數(shù)鏈球菌菌株的殺菌劑。適應癥：VRE引起的感染；SSTI；HAP；CAP。35針對β-內(nèi)酰胺類抗生素

耐藥菌的對策應用β-內(nèi)酰胺酶抑制劑應用第4代頭孢菌素選用碳青霉烯類和青霉烯類抗生素36應用β-內(nèi)酰胺酶抑制劑克拉維酸舒巴坦三唑巴坦

β-內(nèi)酰胺酶抑制劑(抑制ESBLs)都具有β-內(nèi)酰胺環(huán),可以與β-內(nèi)酰胺酶競爭性結(jié)合。三唑巴坦抗菌譜廣抑制β-內(nèi)酰胺酶的作用最強，克拉維酸次之，舒巴坦最弱;舒巴坦比三唑巴坦更易透過血腦屏障，克拉維酸基本不能透過。

37應用第4代頭孢菌素①穿透力強:有兩性離子,比僅帶負電荷的其他頭孢菌素能更快地穿透G-桿菌外膜的微孔通道;②對AmpC酶有效,對Ⅰ型AmpC酶的親和力低,能夠避免在細菌胞內(nèi)被水解;③抗菌活性強:對細菌的PBPs親和力大,對PBP2有更高的親和力；④不易誘導耐藥，同時加強了對G+菌的作用,故具有抗G+和G-菌的活性,包括對3代頭孢耐藥菌株。頭孢吡肟與丁胺卡那合用在抗綠膿桿菌感染時有協(xié)同作用。38碳氫酶烯類抗生素①與PBP結(jié)合緊密并有很強的殺菌力。②IMP作用于PBP2，只誘導少量LPS釋放，MEP則作用于PBP2與PBP3，誘導較多LPS釋放。

③對質(zhì)粒介導的ESBLs、染色體及質(zhì)粒介導的AmpC酶均具有高度穩(wěn)定性。④可被金屬β-內(nèi)酰胺酶水解。對MRSA、屎腸球（E.faecalis）、嗜麥芽寡養(yǎng)單胞天然耐藥。39碳氫酶烯類抗生素IMP蛋白結(jié)合率20%。以細胞間液、腎臟、上頜竇、子宮頸、卵巢、盆腔、肺等部位濃度最高。難過BBB。半衰期約為1小時，主要經(jīng)腎排泄。IMP濃度8mg?L-1時,可抑制90%以上的主要致病菌。IMP不被外排泵排除。IMP誘導LPS產(chǎn)生少。40碳氫酶烯類抗生素MEP在痰液、肺組織、膽汁、膽囊、腹腔內(nèi)滲出液中分布良好，可過BBB。t1/2為1h；血漿蛋白結(jié)合率2%。62%～83%以原型從尿排泄。MEP對腸桿菌科細菌的抗菌活性是IMP的2-16倍，對銅綠假單胞菌是IMP的2-4倍?？赏窧BB。MEP被外排泵排除，產(chǎn)較多LPS。

厄他培南的血漿蛋白結(jié)合率為92%-95%。41氨基糖甙類42氨基糖分子+甙元。使細菌合成異常的蛋白、阻礙已合成蛋白的釋放，使其膜通透性增加而導致細菌死亡。是靜止期殺菌劑，濃度依賴性殺菌劑。對各種需氧G-菌具高度抗菌活性。對沙雷菌、產(chǎn)堿桿菌、布氏桿菌、沙門菌、痢疾桿菌、嗜血桿菌及分枝桿菌也有作用。耐藥性：是細菌通過質(zhì)粒傳導產(chǎn)生鈍化酶，有乙酰轉(zhuǎn)移酶、核苷轉(zhuǎn)移酶和磷酸轉(zhuǎn)移酶，使抗生素“鈍化”為無效物。43濃度依賴性抗生素：如氨基糖苷類和喹諾酮類，其殺菌作用與濃度密切相關，即血藥濃度越高殺菌力越強。時間依賴性抗生素：如β-內(nèi)酰胺類，其殺菌作用與血藥濃度的關系并不密切，而與高于最低抑菌濃度（MIC）的時間相關。44喹諾酮類45作用機理在G+菌中主要作用靶位是拓撲異構(gòu)酶Ⅳ；在G-菌中是DNA促旋酶。DNA促旋酶和拓撲異酶Ⅳ都是細菌生長所必需的酶，其中任一種酶受到抑制都將使細胞生長被抑制，最終導致細胞死亡。46藥動學

濃度依賴性殺菌劑，血藥濃度達其MIC近30倍時殺菌活性最為顯著。若濃度更高殺菌作用反而降低。絕大多數(shù)喹諾酮類藥物經(jīng)腎排泄。司帕沙星、莫西沙星和曲伐沙星經(jīng)肝臟排泄莫西沙星肝腎雙通道排泄。

47藥動學

細菌對氟喹諾酮類耐藥是染色體突變，不存在質(zhì)粒介導的耐藥性。下列3種機制可并存，可出現(xiàn)交叉耐藥。①細菌DNA促旋酶亞基A或拓撲異構(gòu)酶變異；②細菌胞膜通透性下降；③藥物主動外排。48抗生素后效應(Post-antibioticeffect，PAE)

對G+、G-菌均有明顯抗生素后效應。PAE是指細菌與抗生素短暫接觸后，當藥物濃度降到低于MIC或消除后，細菌生長仍受到持續(xù)抑制的效應。1.細菌與抗生素接觸產(chǎn)生非致死性損傷或抗生素