抗菌药物作用机制

抗菌药物作用机制•干扰细菌细胞壁的合成•损伤细菌细胞膜，破坏细胞膜的屏障作用•影响细菌蛋白质的合成，细菌丧失生长繁殖的物质基础•影响细菌核酸代谢•其他常用抗生素的作用靶位•作用部位抗生素类别•细菌细胞壁合成β-内酰胺类、万古、磷霉素、•环丝氨酸•细菌细胞膜通透性两性B、多粘B、制霉菌素、吡咯•类（咪酮氟伊）、杆菌肽、•细菌蛋白质合成四、氯、大环内酯类、林可霉素、•氨基苷类、夫西地酸、莫匹罗星、•链阳菌素类、恶唑酮类•细菌核酸合成利福霉素类、灰黄霉素、喹诺酮类•甲硝唑、呋喃类、新生、香豆霉素•细菌叶酸合成磺胺药、甲氧苄啶抗菌药物作用机制——干扰细菌细胞壁的合成•磷霉素---抑制细胞壁粘肽合成第一步•环丝氨酸—抑制细胞壁粘肽合成第一步•第一步—细胞质内完成，•万古霉素—主要抑制细胞壁粘肽合成第二步•杆菌肽—主要抑制细胞壁粘肽合成第二步•第二步—在细胞膜内完成。抗菌药物作用机制——干扰细菌细胞壁的合成•ß-内酰胺类抗生素—抑制粘肽合成的第三步，阻止粘肽链的交叉连接，细胞不能形成坚韧的细胞壁。•抑制内肽酶--中隔细胞壁合成，丝状体，如氨苄西林•抑制糖苷酶--外周细胞壁合成，不能伸长•抑制内肽酶与糖苷酶，球形体，如阿莫西林抗菌药物作用机制——干扰细菌细胞壁的合成•ß-内酰胺类抗生素作用于细菌细胞膜上的青霉素结合蛋白(PBPs)•如大肠杆菌有7中PBPs，PBP1a，PBP1b（转肽酶），PBP2（形状），PBP3（分裂），PBP4、PBP5、PBP6（羧肽酶）抗菌药物与细菌耐药性•细菌耐药性从医院内向医院外扩散•不仅引起医院内感染，而且引起社区感染，如耐青霉素肺炎球菌，MRSA等•原因？？？细菌耐药机制•细菌耐药性的客观存在•MRSMRSAMRSEMRCoNS•VRE•PRSPPISP•VRSVRSAVRSE•MDR-TB，MDR-GNB•耐氨苄西林流感嗜血杆菌细菌耐药机制•青霉素广泛使用，耐青霉素金葡菌迅速增加•金葡菌引起的医院感染增加•消毒与隔离控制金葡菌医院感染取得良效•1960年，甲氧西林问世•MRSA的出现•VISA的出现细菌耐药机制•一、产生抗菌药物灭活酶•二、抗菌药物作用靶位改变•三、细菌细胞膜通透性改变，抗菌药物不易进入•四、细菌将抗菌药物泵出细菌细胞外•五、其他机制一、产生抗菌药物灭活酶•1、β-内酰胺酶•2、氨基糖苷钝化酶•3、氯霉素乙酰转移酶•4、红霉素酯化酶β-内酰胺酶•革蓝阳性菌中葡萄球菌是产β-内酰胺酶的主要致病菌。水解青霉素类，胞外酶，可诱导，肠球菌少产酶。•革蓝阴性菌均可产生某些染色体介导的β-内酰胺酶。其中多数可水解头胞菌素。革蓝阴性菌产生的β-内酰胺酶远较革蓝阳性菌多而广泛。β-内酰胺酶的分类1980(AmblerRP)•ClassA(活性丝氨酸残基(P)•ClassB(金属酶)(主要C)•ClassC(丝氨酸残基在活性部位带aa•序列/染色体介导)(C)•ClassD(苯唑西林酶)(P)β-内酰胺酶的分类1973(R&S)根据染色体/质粒介导,pI,底物分5类•ClassI诱导或体质B-内酰酶•ClassⅡ染色体介导主为青霉素酶•ClassⅢ质粒介导青霉素酶头胞霉素酶•ClassⅣ染色体介导青霉素酶头胞霉素酶•ClassⅤ水解苯唑青霉素及羧苄青霉素β-内酰胺酶的分类Bush1995•Group1头孢酶CA-•Group2a青霉素酶CA+Group2b广谱酶CA+•Group2be超广谱酶CA+Group2br青霉素酶CA-+•Group2c羧苄青霉素酶CA+•Group2d氯唑青霉素酶CA+-•Group2e头孢酶CA+•Group2f非金属卡巴配能酶CA+•Group3金属酶,卡巴配能酶CA-•Group4青霉素酶CA-ESBLs(超广谱β-内酰胺酶)•主要由克雷伯肺炎杆菌和大肠埃希菌等肠杆菌产生的,由TEM-1、2及SHV-1点突变引起的,能灭活头孢泊肟、头孢他定、头孢曲松、头孢噻肟、氨曲南等三代头孢菌素的,由质粒介导且对酶抑制剂敏感的β-内酰胺酶,为丝氨酸蛋白酶,水解内酰胺环,目前已有多种,与细菌多重耐药有关。ESBLs(超广谱β-内酰胺酶)•ESBLs的代表菌株•大肠埃希菌(主要)•克雷伯肺炎杆菌(主要)•黏质沙雷菌•弗劳地枸橼酸菌•阴沟肠杆菌•铜绿假单胞菌等ESBLs(超广谱β-内酰胺酶)•ESBLs的靶抗菌素•头孢泊肟•头孢他定•头孢曲松•头孢噻肟•氨曲南TEM家族中的ESBL•β-内酰胺酶细菌分离最低抑菌浓度•噻肟他定氨曲南•TEM-1E.coli19630.1250.250.125•TEM-2P.aerug19690.1250.50.25•TEM-13M.morga1990•Derivatives•TEM-3(CTX-1)K.pneu84326416•TEM-4E.coli1986323216•TEM-5K.pneu1987412864•TEM-6E.coli1987TEM家族中的ESBL•β-内酰胺酶细菌分离最低抑菌浓度•噻肟他定氨曲南•TEM-7C.freundii1988•TEM-8(CAZ-2)K.pneu1989•TEM-9(RHH-1)K.pneu1987•TEM-10/23K.pneu1989•TEM-11K.pneu1989•TEM-12E.coli1987•TEM-14K.pneu1990•TEM-15/17K.pneu1990TEM家族中的ESBL•β-内酰胺酶细菌分离最低抑菌浓度•噻肟他定氨曲南•TEM-16K.pneu19904.025664•TEM-18K.pneu1990•TEM-19E.coli1990•TEM-20-24K.pneu88-90•TEM-25S.mbandaka1990841•TEM-26K.pneu1988•TEM-27S.enterica19890.56432TEM家族之外的质粒介导的ESBL•β-内酰胺酶功能组细菌株分离报告时间•SHV-12bE.coli1974•SHV-2a2beK.pneu1986•SHV-32beK.pneu1986•SHV-42beK.pneu1987•SHV-52beK.pneu1987•Shv-62beE.coli1993•OXA-102dP.aerug1978•OXA-112dP.aerug1991•OXA-142dP.aerug1991•PER-12beP.aerug1991头胞噻肟酶（CTX-M酶）•重要的ESBLs类别与数量•TEM92•SHV37•OXA13•CTX-M20•其他10头胞噻肟酶（CTX-M酶）•对头胞噻肟水解能力强•对头胞他啶水解能力弱•被克拉维酸抑制•与TEM和SHV的同源性不到50%•近10年世界各地报告•分CTX-M和Toho系列头胞噻肟酶（CTX-M酶）•用E试验法和纸片协同法发现中国与北美ESBL检出率的差异•北美用头胞他定与头胞他定/克拉维酸检出的ESBL阳性率高于头胞噻肟与头胞噻肟/克拉维酸的检出率•中国用头胞他定与头胞他定/克拉维酸检出的ESBL阳性率低于头胞噻肟与头胞噻肟/克拉维酸的检出率•为什么存在差异？？？？头胞噻肟酶（CTX-M酶）•北京CTX-M-3•上海CTX-M-3•杭州CTX-M-3、14、9、15、22•广州CTX-M-3、11头胞噻肟酶（CTX-M酶）•在头胞噻肟酶流行的医院应该停止头胞噻肟、头胞曲松一段时间•细菌室要作好药敏实验并总结通报•临床医师总结治疗产头胞噻肟酶细菌的经验•重症感染、败血症、重症肺炎等如果选用卡巴培南，在细菌学检查报告后，应进行调整ESBLs(超广谱β-内酰胺酶)•怀疑ESBLs存在的临床证据•1.药物敏感试验对多种头孢菌素耐药(若确认ESBL存在,即使三代头孢敏感也应报告耐药)•2.大肠杆菌尿路感染用三代头孢治疗效果不好•3.肺炎杆菌感染败血症用三代头孢治疗效果不好ESBLs(超广谱β-内酰胺酶)•产ESBLs细菌感染的治疗可以选择•亚胺培南、•阿米卡星、•酶复合制剂、如舒普深•头孢西丁、•喹洛酮类治疗•目前似以亚胺配能效果较佳染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•产生菌株•铜绿假单胞菌（100%）•吲哚阳性变形杆菌（100%）•肠杆菌属（80%）•枸橼酸菌属（80%）•沙雷菌属（80%）•摩根菌属•普罗威登斯菌染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•产生机制•染色体AmpC基因突变•Ⅰ型β内酰胺酶•（通常产量较高）染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•染色体AmpC基因去阻抑活化•（该基因通常处于被抑制状态，在使用三代头胞时被活化）•编码产生Ⅰ型β内酰胺酶•一般情况下产量较低，一经诱导产量急剧增加去掉抗生素后又减低至原来水平染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•诱导机制•内酰胺类抗生素治疗时破坏了细菌的细胞壁，产生一些糖肽链的碎片，这些碎片有胞外进入胞内，与AmpC基因上的阻抑蛋白结合，使AmpC基因去阻抑，启动子活化，开始表达AmpC基因。染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•Ⅰ型β内酰胺酶基因所处的位置•染色体（经典）•肠杆菌属、枸橼酸杆菌、假单胞菌属•••质粒（新近发现）•大肠杆菌、克雷伯杆菌染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)质粒介导的AmpC酶•除染色体介导的AmpC酶外，还有由质粒介导的AmpC酶。来源：染色体上的Ⅰ型β内酰胺酶诱导酶基因移至质粒，使大肠埃希菌、克雷伯肺炎杆菌的临•床株获得质粒介导的AmpC酶。•染色体上的基因来源于肠杆菌、枸橼酸菌属和假单胞菌属。•已报告有18种。染色体介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•产Ⅰ型β-内酰胺酶的突变株与诱导株比较•固有产Ⅰ型β-内酰胺酶的突变株产酶水平高，与抗生素的存在与否无关•诱导产Ⅰ型β-内酰胺酶的诱导株没有β内酰胺类抗生素存在时，产酶维持在较低的基线水平，一旦有β内酰胺类抗生素存在时，产酶量急剧增加，在停用β内酰胺类抗生素后，产酶水平逐渐下降，然后回复到基线水平。质粒介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•类型时间、发现者国家或地区•CMY-11989,Bauernfeind.etalKOREA•MIR-11990,Papanicolaou.etalUSA•LAT-11993,Tzouvelekis.etalGREECE•BIL-11994,Fosberry.etalPAKISTAN•FOX-11994,GonzalezLeiza.etalARGENTINA•MOX-11994,Horii.etalJAPAN质粒介导Ⅰ型β内酰胺酶(AmpC酶)•类型时间、发现者国家或地区•CMY-21996,Bauernfeind.etalGREECE,TURKEYGERMANY,USALAT-21996,Gazouli.etalGreece•FOX-21997,Bauernfeind.etalGUATEMALA•ACT-11997,Bradford.etalUSA•DHA-11998,Barnaud.etalSAUDIARABIA•FOX-31998,Marchese.etalITALIⅠ型β内酰胺酶的特点•1.多在抗生素治疗特别是应用三代头胞菌素的过程中诱导产生，并与持续产Ⅰ型β内酰胺酶的细菌突变株的选择有关。•2.许多新型头胞菌素是该酶的弱诱导剂，如三代头胞菌素；具有选择去阻抑突变株的作用。•3.克拉维酸是Ⅰ型β内酰胺酶的强诱导剂；所有β内酰胺酶抑制剂均不能抑制Ⅰ型β内酰胺酶。Ⅰ型β内酰胺酶的特点•4.产Ⅰ型β内酰胺酶的突变株不仅对三代头胞耐药，而且对酶抑制剂复合制剂也耐药。•5.目前约有30%-50%的肠杆菌、枸橼酸杆菌、沙雷菌等高产Ⅰ型β内酰胺酶。•6.亚胺培南是Ⅰ型β内酰胺酶的诱导剂之一，由于其对Ⅰ型β内酰胺酶高度稳定，但不选择去阻抑突变株。Ⅰ型β内酰胺酶的分类•分类表达形式菌株其他命名•Ⅰa诱导型阴沟肠杆菌P99•Ⅰb持续型大肠埃希菌AmpC酶•Ⅰc诱导型普通变形杆菌头胞呋辛酶•头胞噻肟酶•Ⅰd诱导型铜绿假单胞菌Sabath-•Abraham酶Ⅰ型β内酰胺酶的临床意义•1.随着新型头胞菌素的使用量的增加，能产生诱导型的Ⅰ型β内酰胺酶