Antybiotyki i Oporność Bakterii

Antybiotyki beta-laktamowe z inhibitorami beta-laktamaz stosuje się w leczeniu szczepów bakterii, które wytwarzają enzymy beta-laktamazy, które rozkładają antybiotyki beta-laktamowe. Inhibitory beta-laktamaz chronią antybiotyki przed rozkładem, zwiększając ich skuteczność.

Penicyliny szeroko wachlarzowe są skuteczne wobec szerokiej gamy bakterii, zarówno gram-dodatnich, jak i gram-ujemnych.

Tetracykliny działają bakteriostatycznie, hamując syntezę białek bakteryjnych. Beta-laktamy działają bakteriobójczo, hamując syntezę ściany komórkowej bakterii.

Glikopeptydy to antybiotyki o wąskim spektrum działania, skuteczne głównie przeciwko bakteriom gram-dodatnim.

Wankomycyna jest silnym antybiotykiem stosowanym w leczeniu ciężkich zakażeń wywołanych przez gronkowce, paciorkowce i enterokoki, a także Clostridium difficile.

Telikoplaina jest alternatywnym antybiotykiem dla wankomycyny, działa dłużej i jest lepiej tolerowana.

Glikopeptydy działają poprzez wiązanie z peptydoglikanem, blokując tworzenie wiązań krzyżowych między łańcuchami peptydów w ścianie komórkowej.

Glikopeptydy hamując syntezę ściany komórkowej bakterii, prowadzą do ich śmierci. Bez prawidłowo uformowanej ściany komórkowej bakteria pęka pod wpływem ciśnienia osmotycznego.

Efekt poantybiotykowy (PAE) to zjawisko utrzymywania się działania przeciwbakteryjnego leku nawet po obniżeniu jego stężenia poniżej minimalnego stężenia hamującego (MIC).

Aminoglikozydy to antybiotyki, które wykazują efekt poantybiotykowy. Działają poprzez trwałe uszkodzenie rybosomów w komórkach bakteryjnych.

Toksyny uszkadzające nerki, mogące prowadzić do ich niewydolności.

Toksyny uszkadzające narząd słuchu, mogące prowadzić do utraty słuchu lub równowagi.

Chinolony i fluorochinolony to syntetyczne antybiotyki o szerokim spektrum działania przeciwbakteryjnego.

Nowe generacje chinolonów mają szersze spektrum działania i lepsze właściwości farmakokinetyczne, co oznacza, że lepiej wchłaniają się i dłużej działają.

Kwas nalidyksowy jest chinolonem pierwszej generacji o wąskim spektrum działania, stosowanym głównie w zakażeniach układu moczowego.

Ciprofloksacyna i norfloksacyna są chinolonami drugiej generacji o szerokim spektrum działania.

Zmiany w genach kodujących poryny w błonie komórkowej bakterii, prowadzące do zmniejszenia przepuszczalności dla antybiotyków, takich jak beta-laktamy.

Geny kodujące białka porynowe w błonie zewnętrznej bakterii Gram-ujemnych, np. Escherichia coli. Mutacje w tych genach zmniejszają ekspresję lub zmieniają strukturę porin, ograniczając wnikanie beta-laktamów.

Gen kodujący porinę w Pseudomonas aeruginosa. Utrata funkcjonalności lub mutacje w oprD prowadzą do oporności na karbapenemy, np. imipenem.

Aktywne wypompowywanie leków z komórki bakteryjnej przez specjalne pompy, które zmniejszają skuteczność antybiotyków. Może być jedno- lub trójkomponentowe.

System pomp efluksowych składa się z trzech elementów: białka transportowego w błonie cytoplazmatycznej, białka kanałowego w błonie zewnętrznej i białka pomocniczego w przestrzeni peryplazmatycznej. Działają one razem, aby usunąć antybiotyki z komórki bakteryjnej.

Oporność bakterii na beta laktamy to zdolność do unikania lub nieaktywacji działania tych antybiotyków. Mechanizmy odporności obejmują modyfikacje białek wiążących penicylinę (PBP), zmniejszone przenikanie antybiotyku do komórki, wypompowywanie antybiotyku z komórki oraz produkcję enzymów rozkładających antybiotyki.

Enzymy beta-laktamazy rozkładają cząsteczki beta-laktamów, dezaktywując je i czyniąc antybiotyki nieskuteczne.

MecA to gen kodujący białko PBP2a u gronkowców, które ma zmniejszone powinowactwo do beta-laktamów. Oznacza to, że antybiotyki beta-laktamowe słabo wiążą się z tym białkiem, co czyni je nieskuteczne.

PBP2a to białko wiążące penicylinę u gronkowców, które ma zmniejszone powinowactwo do beta-laktamów. Zmniejsza to skuteczność antybiotyków beta-laktamowych.

Zmniejszenie przepuszczalności osłon komórkowych bakterii to mechanizm oporności polegający na utrudnieniu dostępu antybiotyków do wnętrza komórki bakteryjnej. Ściana komórkowa może stać się mniej przepuszczalna dla antybiotyków, co ogranicza ich skuteczność.

Wypompowywanie leków z komórki bakteryjnej to mechanizm oporności, w którym bakteria aktywnie usuwa antybiotyki z wnętrza komórki, zanim te zdążą wywołać działanie toksyczne.

Inaktywacja antybiotyków to proces, w którym bakteria modyfikuje lub rozkłada cząsteczkę antybiotyku, czyniąc go nieskutecznym. Przykładem jest synteza beta-laktamaz, które rozkładają beta-laktamy.

Oporność na antybiotyki to rosnący problem medyczny, który utrudnia leczenie zakażeń. Rosnąca oporność bakterii na antybiotyki utrudnia leczenie zakażeń i może prowadzić do rozwoju śmiertelnych chorób.

Mechanizm oporności na sulfametoksazol, polegający na zmianie struktury enzymu DHPS, co zmniejsza jego powinowactwo do leku.

Przenoszenie genów oporności na sulfametoksazol między bakteriami za pomocą mobilnych elementów genetycznych, takich jak plazmidy.

Bakterie rozwijają oporność na sulfametoksazol poprzez produkcję zmodyfikowanych form enzymu DHPS, które słabiej wiążą lek.

Elementy genetyczne (np. transpozony, integrony), które ułatwiają przesuwanie genów w obrębie i między bakteriami.

Mobilne elementy genetyczne, które przenoszą geny między chromosomami i plazmidami w obrębie pojedynczej komórki.

Mobilne elementy genetyczne, które przenoszą geny między różnymi bakteriami.

Mały fragment DNA, zawierający pojedynczy gen, wstawiany do integronów, często związany z opornością na antybiotyki.

Struktury DNA w komórkach bakteryjnych, które replikują się niezależnie od chromosomu i mogą przenosić między bakteriami.

Enzymy, które hydrolizują połączenie beta-laktamowe w antybiotykach, zmniejszając ich skuteczność.

Rodzina enzymów, charakteryzująca się obecnością atomu cynku w miejscu aktywnym i zdolnością do hydrolizowania szerokiej gamy antybiotyków beta-laktamowych, w tym karbapenemów.

Gatunki bakterii, które charakteryzują się produkcją metalo-beta-laktamaz (MBL), co czyni je opornymi na wiele antybiotyków.

Typy metalo-beta-laktamaz (MBL) NDM, IMP i VIM, ważne z klinicznego i epidemiologicznego punktu widzenia, ponieważ występują u Enterobacteriales.

Enzymy, które hydrolizują karbapenemy, grupę antybiotyków o szerokim spektrum działania, prowadząc do oporności bakterii na te antybiotyki.

Grupa enzymów beta-laktamaz klasy D, które najlepiej niszczą penicyliny izoksazolilowe.

Typ karbapenemaz, który jest charakterystyczny dla pałeczek jelitowych i wywodzi się od bakterii Shigella spp.

Enzymy karbapenemaz, takie jak OXA-48, nie inaktywują cefalosporyn III i IV generacji, monobaktamów, co czyni je potencjalnymi lekami w leczeniu zakażeń wywołanych przez szczepy wytwarzające OXA-48