細(xì)菌耐藥機(jī)制PPT演示幻燈片

1、1,細(xì)菌耐藥機(jī)制,臨床藥理研究所 李耘,2,細(xì)菌分類,G 葡萄球菌：金葡、表葡、溶葡、人葡 鏈球菌：肺炎鏈、化膿鏈 腸球菌：糞腸球菌、屎腸球菌 G 腸桿菌科：大腸、克雷伯、腸桿菌屬、 枸櫞酸、沙雷 非發(fā)酵菌：綠膿、不動(dòng)、嗜麥芽、產(chǎn)堿,3,所占比例,4,G菌株分布,5,社區(qū)獲得性呼吸道感染的常見病原體,肺炎鏈球菌 流感嗜血桿菌 卡他莫拉菌 軍團(tuán)菌 肺炎衣原體 肺炎支原體 病毒 金葡菌 革蘭陰性桿菌,銅綠假單胞菌 鮑氏不動(dòng)桿菌 肺炎克雷白桿菌 大腸埃希菌 金黃色葡萄球菌 糞腸球菌,6,G菌株分布,7,抗菌藥物分類,-內(nèi)酰胺類 青霉素類：青霉素G、甲氧西林、氨芐西林、 哌拉西林 頭孢類：一、二、三、

2、四代 其它-內(nèi)酰胺類：頭霉素、碳青霉烯、單環(huán)、酶抑制劑、氧頭孢 氨基糖苷類：慶大霉素、阿米卡星、奈 替米星,8,抗菌藥物分類,大環(huán)內(nèi)酯類：紅霉素、阿齊霉素、克拉霉素、羅紅霉素 氟喹諾酮類：環(huán)丙沙星、左氧沙星、莫西沙星、加替沙星 多肽類：萬古霉素、替考拉寧 四環(huán)素類：米諾環(huán)素、替加環(huán)素 氯霉素類：氯霉素 林可霉素和克林霉素,9,微生物間的抗生現(xiàn)象,抗生物質(zhì)：微生物生長末期產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物。抑制自身蛋白、酶，降低代謝，節(jié)能；殺滅對(duì)手。 抗生現(xiàn)象：為了不被其它微生物產(chǎn)生的抗生物質(zhì)侵入與殺滅，不斷加強(qiáng)自身耐受與抵御能力。,10,細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生,抗菌藥物激發(fā)細(xì)菌抗生能力，耐藥。 耐藥使得人類千方百計(jì)

3、造出能殺滅各種耐藥菌的新抗生素。 道高一尺，魔高一丈。 出現(xiàn)對(duì)多種抗生素耐藥的多重耐藥菌。,11,抗菌藥物作用機(jī)制,干擾細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，使其不能生長繁殖： -內(nèi)酰胺類、萬古霉素、磷霉素、環(huán)絲霉素等 損傷細(xì)菌細(xì)胞膜，破壞其屏障作用： 多粘菌素B、多粘菌素E、兩性霉素B、制霉菌素、米康唑、酮康唑等 影響細(xì)菌蛋白質(zhì)合成，使其喪失生長繁殖的物質(zhì)基礎(chǔ)： 四環(huán)素、氯霉素、大環(huán)內(nèi)酯類、林可霉素類、氨基糖苷類、夫西地酸等,12,抗菌藥物作用機(jī)制,抑制核酸合成或作用，影響核酸代謝， 阻礙遺傳基因的復(fù)制： 利福霉素類、灰黃霉素、喹諾酮類、甲 硝唑、呋喃類、新生霉素等 抑制細(xì)菌代謝：磺胺藥、甲氧芐氨嘧啶 抑制結(jié)核

4、環(huán)脂酸的合成：異煙肼,13,細(xì)菌耐藥分類,固有耐藥：染色體基因決定，代代相傳。 如：腸道陰性桿菌對(duì)青霉素； 銅綠假單胞菌對(duì)氨芐西林； 鏈球菌對(duì)慶大霉素。 獲得耐藥：接觸抗生素后，改變代謝途徑，得到的耐藥。 質(zhì)粒介導(dǎo)、染色體介導(dǎo),14,細(xì)菌耐藥機(jī)制,產(chǎn)生滅活酶。改變抗生素結(jié)構(gòu)使其滅活。 改變靶位蛋白。改變細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)與抗生素作用靶位，使細(xì)菌對(duì)該抗生素不再敏感，但仍能發(fā)揮其正常功能。 降低抗生素在菌體內(nèi)的集聚。 改變外膜通透性，減少抗生素進(jìn)入 增加外流,15,產(chǎn)生滅活酶,16,-內(nèi)酰胺酶發(fā)展,第一階段是由于青霉素的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)致產(chǎn)生質(zhì)粒介導(dǎo)青霉素酶，致使耐青霉素金黃色葡萄球菌大量增加。 第二階段是隨

5、著廣譜青霉素的使用，在腸桿菌科及其它一些革蘭陰性菌中，出現(xiàn)能夠水解這類抗生素的質(zhì)粒介導(dǎo)廣譜酶，如：TEM-1、SHV-1等。,17,-內(nèi)酰胺酶發(fā)展,20世紀(jì)70年代，以呋辛為代表的第二代耐廣譜酶頭孢菌素開始在臨床應(yīng)用，產(chǎn)生染色體介導(dǎo)的頭孢菌素酶，這是內(nèi)酰胺酶發(fā)展的第三階段。 20世紀(jì)80年代以來，隨著第三代頭孢菌素和單環(huán)類抗生素的廣泛使用，ESBLs大量出現(xiàn)，第四階段 。 第五階段：碳青霉烯酶,18,-內(nèi)酰胺酶分類,以其功能為基礎(chǔ)的分類 1968年，Sawai， 可誘導(dǎo)的頭孢菌素酶 廣譜內(nèi)酰胺酶 1973年，Richmond和Sykes， class IV 1976年，Sykes和Matthe

6、w， A、B兩大類 1981年，Mitsuhashi和Inoue， 頭孢菌素酶Csase 青霉素酶Pcase 頭孢呋辛水解酶Cxase,19,-內(nèi)酰胺酶分類,1989年， Bush 1995年， Bush-Jacoby-Medeiros 修訂補(bǔ)充，沿用至今。,20,Bush, Jacoby & Medeiros -內(nèi)酰胺酶分類表（1995）,21,-內(nèi)酰胺酶分類,以分子結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的分類 1980年，Ambler提出， A, B 1981年，Jaurin和Grundstrom補(bǔ)充，C 1988年，Huovinen再補(bǔ)充， D,22,-內(nèi)酰胺酶熱點(diǎn),近年來，與細(xì)菌耐藥發(fā)展和新抗生素開發(fā)密切相關(guān)的內(nèi)

7、酰胺酶有4類： ESBLs； 對(duì)酶抑制劑敏感性下降的內(nèi)酰胺酶； 質(zhì)粒介導(dǎo)AmpC酶； 水解碳青霉烯類的內(nèi)酰胺酶。,23,四類酶的初步區(qū)別,CLAV CLOX EDTA 廣譜、超廣譜酶 耐抑制劑廣譜酶 AmpC酶 金屬酶 ,24,AmpC,屬BJM分類中的1組，Ambler分子類別中的class C 廣泛播散于腸桿菌科細(xì)菌，非發(fā)酵菌中也有發(fā)現(xiàn)。 比ESBLs的底物譜更廣。除對(duì)第一、二、三代頭孢菌素、單環(huán)類耐藥外，對(duì)頭霉素類和常用酶抑制劑也具有強(qiáng)的活性。 對(duì)第四代頭孢菌素和碳青霉烯類敏感，而且可被低濃度的鄰氯西林抑制。,25,26,27,改變靶位蛋白,改變靶位蛋白與抗生素親和力 增加靶位蛋白數(shù)量

8、產(chǎn)生敏感菌所沒有的新蛋白,28,青霉素結(jié)合蛋白（PBPs）,Penicillin-Binding Proteins, PBPs 占細(xì)菌全部膜蛋白的1 多數(shù)存在內(nèi)膜中 不同細(xì)菌內(nèi)膜所含PBPs數(shù)目不等 腸桿菌屬：6-8個(gè) 肺炎鏈球菌、化膿性鏈球菌：5個(gè) 金葡菌：5個(gè) 淋球菌：3個(gè) 流感桿菌：8個(gè),29,MRSA,Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus, MRSA 多了一個(gè)PBP2a 由mecA基因編碼產(chǎn)生,30,MRSA、ORSA檢出率,31,MRSE、ORSE檢出率,32,33,34,35,外膜屏障,陰性菌：外膜；陽性菌：細(xì)胞壁 外膜：糖肽脂多糖

9、 外膜屏障與外膜porin蛋白有關(guān) porin蛋白組成傳送膜通道 改變porin蛋白組成或數(shù)量來改變其通透性,36,外膜屏障,例：綠膿對(duì)氨芐西林固有耐藥 誘導(dǎo)出外膜屏障功能缺損變異株，對(duì)氨芐西林、羧芐西林的MIC值由256, 64mg/L降到0.031mg/L。 例：大腸桿菌K12 porin蛋白：Omp F 和 Omp C Omp F 為非特異通道，喹諾酮類、-內(nèi)酰胺類、四環(huán)素、氯霉素均可經(jīng)其進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),37,主動(dòng)流出機(jī)制,主動(dòng)流出（外排）系統(tǒng) （active efflux system） 流出泵（efflux pump） 將擴(kuò)散進(jìn)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的抗菌藥物泵出細(xì)胞外 每一系統(tǒng)由3部分組成 一是外

10、膜蛋白，位于細(xì)胞外膜，使藥物排到菌體外； 二是內(nèi)膜蛋白，位于細(xì)胞內(nèi)膜，識(shí)別藥物并將其主動(dòng)運(yùn)出； 三是膜融合蛋白，連接內(nèi)、外膜。,38,主動(dòng)流出機(jī)制,底物非常廣泛，且一種細(xì)菌中可存在多種不同的主動(dòng)流出系統(tǒng) 是細(xì)菌形成多重耐藥的主要原因。,39,主動(dòng)流出機(jī)制研究方法,傳統(tǒng)：進(jìn)行完整的細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)動(dòng)力學(xué)分 析。以同位素或熒光標(biāo)記轉(zhuǎn)運(yùn)底 物。易受干擾。 Rosen和Mcclee法： 反翻膜泡（Inverted membrane vesicles）。用法國壓力器（French press）破壞細(xì)胞，離心收集膜沉淀，制成膜泡。使完整細(xì)胞的內(nèi)面轉(zhuǎn)為膜泡外面，主動(dòng)外排變?yōu)橹鲃?dòng)攝取。,40,主動(dòng)流出機(jī)制,已報(bào)道的

11、具有主動(dòng)流出機(jī)制的致病菌：大腸埃希菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、空腸彎曲桿菌等。 已報(bào)道的能被泵出菌體外引起耐藥的抗菌藥物：四環(huán)素類、氟喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、氯霉素、 -內(nèi)酰胺類。,41,常見耐藥菌的治療選擇,42,MRSA,首選：萬古霉素 替代：替考拉寧、TMP/SMZ、 鏈陽菌素（streptogramins）、 利奈唑烷（linezolid）、 達(dá)托霉素（Daptomycin）、 Oritavancin(LY333328) 、 Dalbavancin 聯(lián)合：夫西地酸、磷霉素、利福平、新生 霉素、氟喹諾酮,43,VRE,Vancomycin-resistant Enter

12、ococci 固有耐藥 ：內(nèi)酰胺類抗生素（特別 是頭孢菌素和耐酶青霉素） 低濃度的氨基糖苷類抗生素 克林霉素 氟喹諾酮類抗菌藥物 甲氧芐氨嘧啶-磺胺甲基異惡唑,44,VRE,獲得性耐藥：高濃度的內(nèi)酰胺類抗生素 高濃度的氨基糖苷類抗生素 糖肽類 四環(huán)素 紅霉素 氟喹諾酮類抗菌藥物 利福平 氯霉素 夫西地酸 呋喃妥英,45,VRE,腸球菌對(duì)-內(nèi)酰胺類抗生素的耐藥機(jī)制：產(chǎn)生了與內(nèi)酰胺類親和力低的PBP5 腸球菌對(duì)氨基糖苷類抗生素的耐藥機(jī)制：中度耐藥（MIC在62500mg/L之間），原因是通透性低； 高度耐藥（MIC2000mg/L），原因之一是產(chǎn)生氨基糖苷類滅活酶 。,46,VRE,腸球菌對(duì)糖肽類

13、抗生素的耐藥機(jī)制： 合成了一種新的肽聚糖前體D-丙氨酰-D-乳酸羧肽，替代了正常的D-丙氨酰-D-丙氨酸二肽，而新的羧肽對(duì)糖肽類親和力大大下降 （靶位改變）,47,48,VRE,針對(duì)VRE感染的經(jīng)驗(yàn)治療首先應(yīng)參考當(dāng)?shù)氐募?xì)菌耐藥狀況并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的菌種鑒定和藥敏結(jié)果 。 糞腸球菌：青霉素G、氨芐西林、磷霉素、呋喃妥因 高度耐藥：對(duì)-內(nèi)酰胺類、新喹諾酮、氨基糖苷類、四環(huán)素類、氯霉素、利福平以及呋喃妥英等進(jìn)行藥物敏感試驗(yàn)，以選擇聯(lián)合方案。 鏈陽菌素、利奈唑烷、達(dá)托霉素、Oritavancin、晚霉素（SCH27899）、Tigilcycline(GAR-936)等。,49,PRSP,Penicilli

14、n-Resistant Streptococcus pneumonia MIC0.1, 1.0mg/L 頭孢曲松或頭孢噻肟 大劑量青霉素（1000萬單位/日）或氨芐西林 2.0 萬古霉素利福平 有活性的喹諾酮類如：左氧、莫西 碳青霉烯類,50,青霉素敏感與耐藥肺炎鏈球菌比較,51,銅綠假單胞菌,耐藥機(jī)制 主動(dòng)外排系統(tǒng)：MexA-MexB-OprM Mex-C-MexD-OprJ MexE-MexF-OprN 外膜通透性降低：OprD -內(nèi)酰胺酶：AmpC酶、金屬酶 PBP親和力改變,52,銅綠假單胞菌,選擇用藥 碳青霉烯類 喹諾酮類（環(huán)丙沙星，檢測敏感性） 抗假單胞菌氨基糖苷類抗生素,53,圖3 黃桿菌屬、不動(dòng)桿菌屬、銅綠假單胞菌和嗜麥芽窄食單胞菌對(duì)內(nèi)酰胺類抗生素耐藥率比較,54,ESBLs,避免用：