细菌的耐药性与抗菌药物的合理应用幻灯片课件

抗生素是临床上控制感染的必备药物，涉及临床各个学科。 随着时代的变迁，宿主、细菌、抗生素的变化，给抗菌治疗带来了一些新问题。,1940-1960年 青霉素时代 1953年耐药率达80% 1960-1978年 广谱青霉素和1,2代 1970s出现携带多种耐药基因的菌株 头孢菌素时代 产头孢菌素酶的不动杆菌广泛流行 1978-1995年 广谱-内酰胺类时代 细菌产超广谱-内酰胺酶(ESBLs和 第3，4代头孢菌素 Bush I型-内酰胺酶，细菌对三代 单环内酰胺类 头孢菌素和单环内酰胺类耐药 -内酰胺酶抑制剂 碳青霉素类 1995-2000年 ？ ？ 全球范围内产诱导酶的肠杆菌对头孢他啶 和头孢噻肟的耐药率高达20-70%,Medeiros AA, et al. Clin Infect Dis. 1997;24(Suppl):S19-45 Sentry Study 2000,-内酰胺类抗生素及其耐药菌发展史,耐药革兰阳性菌： 耐甲氧西林葡萄球菌（Methicillin resistant Staphylococci,MRS） 耐青霉素肺炎链球菌（Penicillin resistant Streptococcus pneumoniae,PRSP） 耐万古霉素肠球菌（Vancomycin resistant enterococcus,VRE） 耐万古霉素金黄色葡萄球菌（Vancomycin resistant S.aureus,VRSA）。,耐药革兰阴性菌包括超广谱内酰胺酶（Extended-spectrum -lactamases,ESBLs）产生菌。 源自氨苄西林耐药基因amp的头孢菌素酶（Amp Cephalosporinase,AmpC）产生菌。,能水解泰能等碳青霉烯类的-内酰胺酶逐渐增多 。 多重耐药的铜绿假单胞菌（Multi-drug resistance Pseudomonas aeruginosa,MDR-Pa）。,“由于耐药性的发展，在治疗感染性疾病中，我们已经快没有可以选用的抗生素了。我们现在的主要任务只能是预防。” Alasdair Geddes,当您治疗严重感染的时候， 您也许不会有 第二次 机会！,细菌的耐药性 与抗菌药物的合理应用 柏长青 西京医院呼吸内科,一、名 词 解 释,抗生素（antibiotics）： 原指在高稀释度下对一些特异微生物有杀灭或抑制作用的微生物产物。 以后将用化学方法合成的仿制品、具有抗肿瘤、寄生虫等作用的微生物产物，以及抗生素的半合成衍生物也统称为抗生素。,有人将非微生物产物的全合成药物如喹诺酮类、咪唑类等列入抗生素类，似有不妥。 抗菌素的名称现已经摒弃不用。,抗菌药物（antibacterial agents）： 具有杀菌或抑菌活性，主要供全身应用（含口服、肌注、静注、静滴等，部分也可用于局部）的各种抗生素、磺胺药、异烟肼、咪唑类、喹诺酮类、呋喃类等化学药物。,合理用药(Rational Use Drug，RUD) 1985年由世界卫生组织召集了药品合理应用方面的专家在奈洛比会议首次定义。 1997年修订后的RUD含义是指安全有效经济地使用药品。,药品正确; 符合适应症; 疗效、安全性、适用性、价格可承受性； 剂量、用法与疗程妥当; 对患者没有禁忌症,可预见的不良反应最小; 调配无误并提供适当的用药信息; 依从性良好。,不合理用药(Irrational Use of Drugs) ： 药品不良反应（Adverse drug reaction，ADR）系指药品在正常用法用量情况下，出现对人体有害或意外的反应。 用药错误（Medication error）指医师处方书写，用药剂量与方法，调配与发药中的任何错误，是潜在的和可避免的错误用药。,二、抗菌药物面临的问题,对细菌感染性疾病的控制与治疗发挥了重要作用。 对细菌感染性疾病的预防也发挥了不可低估的作用。,抗菌药物临床应用遇到的困难： 致病细菌的多样性 感染疾病的多态性 抗菌药物的庞杂性 病人个体的差异性 耐药现象的严峻性,不合理的临床现状： 高应用率 高不合理率 高耐药发生率 高失败率 高经费开支,三、细菌的耐药性 及其产生机制,抗生素作用的部位及机制,THFA,DHFA,細胞壁合成 Cycloserine -lactam Bacitracin Glycopeptide,葉酸代謝 Trimethoprim Sulfonamide,細胞膜 Polymyxin,DNA複製 Nitroimidazole Quinolone,RNA複製 Rifampin,蛋白質合成(50S) Macrolide Chloramphenicol Lincosamide,蛋白質合成(30S) Tetracycline Aminoglycoside,50S,30S ribosomes,DNA,mRNA,当细菌反复与抗菌药物接触后，对抗菌药物的反应性逐渐减弱，终至能抵抗药物而不被抑制或杀灭，此种现象即为细菌对抗菌药物产生了耐药性，称为耐药性或抗药性。,耐药性的分类： 原发性（遗传性）耐药： 遗传性改变或选择过程产生 染色体控制或非染色体的变异 继发性（非遗传性）耐药 多数是抗生素诱导的 过多的用药、药物的选择性压力 交叉耐药性,细菌耐药性产生的机制,产生-内酰胺酶,对抗生素通透性下降,作用部位发生变化,抗生素泵出增加,靶位修饰 氟喹诺酮类(旋转酶修饰) 利副平(DNA聚合酶结合) 内酰胺类(PBP改变) 大环内脂类(rRNA甲基化),靶位旁路 糖肽类(vanA; vanB) 甲氧苄定(胸腺嘧啶缺陷株),抗生素的渗透障碍 12%,抗生素作用靶位的改变 8%,细菌产生b-内酰胺酶 80%,细菌对b-内酰胺类抗生素的主要耐药机制,外膜,细胞膜,酶包裹性 耐药,酶水解性 耐药,b-内酰胺类 抗生素,b-内酰胺酶,PBP,抗 生 素 被 水 解,抗 生 素 被 包 裹,肽聚糖,-内酰胺酶可以通过以下 两种作用机理引起细菌耐药,氨基糖甙类： 细胞膜摄入减少与主动外排； 酶的修饰钝化作用； 核糖体结合位点的改变（核糖体30S亚基蛋白改变）； Eh和pH均可降低活性。,喹诺酮类： 摄入减少； 外流加快，细菌内积蓄减少； 作用靶位改变（DNA旋转酶A亚基蛋白改变）。,大环内脂类： 核糖体50S亚基改变； 局部pH可降低活性。,四环素类： 药物外流加快，在细菌体内积蓄减少； 核糖体30S亚基改变； 产生灭活酶。,氯霉素类： 细胞膜摄入减少； 产生氯霉素乙酰转移酶。,林可霉素类： 核糖体50S亚基改变； 细菌产生灭活酶。,肽 类： 如万古霉素，细菌不易产生耐药性，但也可由靶位改变而产生耐药。,磺胺类： 改变二氢叶酸合成酶的结构； 增加磺胺的拮抗物PAPA的产量。,结构分类 功能分类 名称 来源 代表酶 (Ambler) (Bush) 丝氨酸-Lam C 1 头孢菌素酶 染色体 AmpC A 2a 青霉素酶 质粒 PC1 2b 广谱酶 质粒 TEM-1，2 、 SHV-1 2be 超广谱酶 质粒 TEM-329, SHV-26 2br 耐酶抑制剂广谱酶(IRTs) 质粒 TEM30-61,TRC-1 2c 羧苄青霉素酶 质粒 PSE-1、 CARB-3 2e 头孢菌素酶 染色体 Cxase 2f 非金属碳青霉烯酶 染色体 IMI-1,NMC-A、Sme-1 D 2d 氯唑西林酶 质粒 OXA-1,PSE-2 4 青霉素酶 染色体 Zinc-Lam B 3 金属酶 染色体 L1,b内酰胺酶分类及其特性,Bush 1型b-内酰胺酶 (AmpC),通常情况下产酶量小,不足以降解第二代、第三代头孢菌素及酶抑制剂复合制剂。 产-内酰胺酶调控基因突变 - 去阻遏突变-导致对第二代、第三代头孢菌素及酶抑制剂复合制剂耐药。,肠杆菌属细菌自发突变频率为10-610-7。 细菌由于这种机制产生耐药性趋势的大小依次为： 肠杆菌属 枸橼酸杆菌 沙雷氏菌属 假单胞菌属,产AmpC酶细菌的耐药表型,青霉素类抗生素耐药 头霉素类抗生素耐药 单环类抗生素耐药 1、2、3代头孢菌素耐药 酶抑制剂复合制剂耐药 四代头孢菌素敏感 碳青霉烯类抗生素敏感,由质粒介导产生的ESBLs（Extended-spectrum -lactamases）,超广谱-内酰胺酶(ESBL)是能水解头孢噻肟，头孢他啶，头孢三嗪等第三代头孢菌素及氨曲南等单环类抗生素，并介导细菌对这些抗生素耐药的-内酰胺酶。,主要由大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌、绿脓杆菌、不动杆菌和其他肠杆菌科菌等产生。 分解三代头孢菌素及单环酰胺类如氨曲南，即使体外试验敏感治疗也往往失败。,可被内酰胺酶抑制剂所抑制。 对头霉素、碳青酶烯类敏感。,其活性部分是结合锌粒子的硫醇基。在蜡状芽孢杆菌、脆弱拟杆菌、粘质沙雷氏菌、铜绿假单胞菌、嗜麦芽糖寡养单胞菌等细菌中发现。,金属型-内酰胺酶,能水解超广谱内酰胺抗菌药物，包括青霉素类，头胞菌素类和碳青霉烯类。 目前没有相应的抑制剂投入使用。,四、耐药性的检测,扩散法：纸片扩散法与E-test 稀释法：明胶稀释法与肉汤稀释法 抗药性筛查 直接测试抗药性酵素或基因 自动化仪器法,联合药敏试验 常用于严重感染时对两种或两种以上抗生素的选择。 常用K-B法和方阵棋盘稀释法。 结果以部分抑菌浓度FIC的指数报告。,FIC指数0.5，为协同作用，即两种抗菌药物联合后的药效大于同样浓度的两种药物抗菌作用的总和。 FIC指数0.51，为相加作用，即两种药物联合后其活性等于两种药物抗菌作用的总和。,FIC指数12，为无关作用，即联合药物的活性与单独的抗菌作用相同。 FIC指数2，为拮抗作用，即两种药物联合后的抗菌活性小于单独一抗菌作用。,最小抑菌浓度(MIC)：特定抗生素可以抑制微生物生长的最低浓度。 最小杀菌浓度(MBC)：特定抗生素可以杀死微生物的最低浓度。,血清杀菌浓度(SBT)：病患血清稀释后可以杀死致病微生物的倍数。 抗生素浓度：抗生素在各组织或血清浓度。,敏感性：除非有禁忌症，否則以敏感性的抗菌药物来治疗该病菌引起的感染症是适当的。 中等抗药性：菌种的MIC与药物在血液或组织的浓度相当，临床疗效可能比敏感性菌差。,抗药性：该病菌无法被正常剂量的抗菌药物所抑制或该病菌的MIC落在可能产生抗药性的范围，临床疗效不可靠。 奶药性：菌种的MBC/MIC值大于4。,NCCLS 2002,细菌药敏与临床药效不符： 体外药敏和体内药敏确实有差异； 致病菌判断不正确或没有检出； 药敏纸片或药物浓度变化或失效，造成假阴性； 用药剂量与药敏实验的实际剂量有较大差异。,临床怎样推测 细菌可能高产AmpC 酶?,三代头孢菌素 耐药 酶抑制剂复合制剂 耐药 单环类 耐药 头霉素类 耐药 四代头孢菌素 敏感 碳青霉烯类 敏感,如何区分ESBL和AmpC酶,高产AmpC酶 ESBL 三代头孢 耐药 耐药/中敏/敏感 头霉菌素 耐药 敏感 含酶抑制剂 耐药 敏感 四代头孢 敏感 耐药/中敏/敏感 碳青霉烯类 敏感 敏感,五、细菌感染性疾 病的处理原则,细菌感染性疾病转归的相关因素： 机体免疫力； 包括抗菌药物的综合治疗； 细菌的致病力与耐药性。,抗菌药物只是制止细菌感染的进一步发展和促进康复的外来因素，为宿主（病人）彻底消灭（清除）病原菌，并为最终导致疾病痊愈创造有利条件。,宿 主,抗菌药物,微生物,感染,免疫反应,杀菌,耐药性,副作用,耐受性,判断感染及定位：收集相关的证据 经验性治疗 诊断性实验：致病菌的检出与药敏实验 针对性使用抗菌药物 评估疗效 总结与提高,抗菌药物使用的基本步骤,致病菌的分离与确定,染色与培养 血清学检查 快速抗原检验 聚合酶链反应 毒素检验 细胞病理学 其他,检验标本采集时的注意事项,足够的标本 适当的采集时间 正确的容器与培养基 保存、输送与避免污染 既往抗菌药物的使用情况,检验标本合格程度的判断,革蘭氏染色於低倍鏡(100X)下: 中性球多於25個;上皮細胞少於10個 2. 絕大多數屬於相同型態的菌種 3. 細菌被吞噬細胞吞噬,Mayo Clin Proc,1975,检验结果的正确判断,从无菌部位取得的标本 污染菌 病原菌： 有无症狀 从可能被污染部位取得的标本 定量培养 从已经被污染部位取得的标本,細菌菌量細菌毒性 感染 = 宿主抵抗力,人體各部位正常菌叢,皮膚 金黃色葡萄球菌 表皮葡萄球菌 類白喉桿菌 鏈球菌 念珠菌 黴菌 厭氧菌,泌尿生殖道 表皮葡萄球菌 類白喉桿菌 鏈球菌 腸內菌屬,口腔 鏈球菌 厭氧菌 放線菌 念珠菌,咽喉 鏈球菌 流行性嗜血桿菌 奈瑟氏菌 肺炎雙球菌,腸胃道 腸內菌屬 腸球菌 厭氧菌 金黃色葡萄球菌 綠膿桿菌 比菲德氏菌 乳酸菌,鼻腔 金黃色葡萄球菌 表皮葡萄球菌 類白喉桿菌 鏈球菌,Medical Microbiology 1998,感染的部位 可能的病原菌为何 患者的抵抗力如何 患者是否有潜在性疾病 患者是否有侵入性导管装置,决定使用 抗菌药物時首先要明确的问题,先前抗菌药物的使用情况 是否有微生物的快速檢查方法 致病菌的分离、培养与药物敏感性检验 是否需要配合外科处理,了解抗菌药物的特性,药理结构与作用机制 药代动力学：吸收、分佈、代謝、排除 抗菌范围 主要的副作用 价格,药代动力学与药物动态学,藥物劑 量給予,血清濃度,感染部位濃度,其他組織濃度,抗微生物作用,藥理或毒性作用,吸收 分佈 代謝 排除,藥物動力學 ( Ka; Vd; Vm; T1/2 ),藥物動態學 ( Cmax; MIC; AUC; T MIC; SBT ),Cmax,TMIC,MIC,AUC,时间,浓度时间曲线,药物浓度,第一大类：时间依赖杀菌作用 -Labx（P、Cef、氨曲、碳烯类），克林和大环（红、克、阿齐）、四环、链、万古。 杀菌范围主要依赖于接触时间。 超过MIC时间是与临床疗效相关的主要参数。,第二大类 浓度依赖杀菌作用药物 氨基糖苷类和喹诺酮类、甲硝唑。 投药目标达到最大药物接触，药物浓度越高，杀菌率及杀菌范围也越大。 24小时AUC/MIC、峰浓度/MIC是疗效相关的主要参数。,理想抗生素所需具备的条件,杀菌性 副作用小、选择性毒性 水溶性佳、组织穿透力好 不易诱发耐药性 作用快半衰期长 使用容易、便宜,需要考虑的宿主因素,年龄； 妊娠； 肝、肾等重要器官的功能； 潜在性疾病； 内生性微生物群； 既往抗菌药物的使用情况； 过敏史及经济状况。,四、主要的耐药细菌 及抗菌药物的选择策略,耐青霉素的肺炎链球菌（PRSP）,首选万古霉素， 其他如噁唑烷酮类药物利奈陛唑烷(Linezolid)和链阳性菌素类(streptogramins)等均在积累临床经验。,耐甲氧西林金黄色葡萄球茵(MRSA),主要依赖万古霉素或去甲万古霉素，尤其是对MRSA的多重耐药株，糖肽类抗生素是有效治疗的唯一选择。 必要时联合用药，常用者有万古霉素或去甲万古霉素与磷霉素或利福平联合。,耐万古霉素的肠球菌（VRE）,引起感染性疾病的肠球菌主要包括屎肠球菌、尿肠球菌、乌肠球菌。肠球菌的耐药性20世纪70年代表现为对氨基甙类药物的耐药，如庆大霉素、链霉素等；20世纪80年代出现了对内酰胺抗生素药物及糖肽类药物的耐药，如万古霉素和替考拉宁等；20世纪90年代则表现为多重耐药性。,目前尚无理想的治疗VRE感染药物，普遍采用联合用药，如氨苄西林加高浓度庆大霉素或链霉素、环丙沙星加高浓度庆大霉素加磷霉素等。控制感染和合理使用万古霉素是遏制VRE蔓延的最好办法。,耐万古霉素金黄色葡萄球菌（VRSA