细菌耐药机制与抗生素应用策略.ppt

,细菌耐药机制与抗生素应用策略,我们即将进入后抗生素时代！,我国抗生素应用现状,我国住院病人抗生素使用率：三级医院70二级医院80一级医院90WHO同期数据30美国同期数据20,我国住院患者79应用了1种或1种以上抗菌药，而根据药敏实验而选择的只占14。,我们需要新的抗感染观念,PHARMACOKINETICS,SIDEEFFECTS,PHARMACODYNAMICS,RESISTANCE,INFECTION,IMMUNITY,一、常见致病细菌,化脓链球菌肺炎链球菌粪肠球菌屎肠球菌金黄色葡萄球菌凝固酶阴性葡萄球菌,G+球菌,链球菌科,微球菌科,链球菌属,肠球菌属,葡萄球菌属,一、常见致病细菌,脑膜炎双球菌淋球菌,G-球菌,奈瑟菌科,（奈瑟菌属）,G+杆菌,（略）,一、常见致病细菌,G-杆菌,肠杆菌科,（非发酵菌）,埃希菌属,克雷伯菌属,志贺菌属,肠杆菌属,沙门菌属,非肠杆菌科,大肠埃希菌,肺炎克雷伯菌,阴沟肠杆菌,假单胞菌属,伯克霍尔德菌属,不动杆菌属,窄食单胞菌属,产碱杆菌属,铜绿假单胞菌,洋葱伯克霍尔德菌,鲍曼不动杆菌,嗜麦芽窄食单胞菌,粪产碱杆菌,二、常用抗生素,内酰胺类,青霉素类,青霉素,耐酶青霉素,广谱青霉素,-内酰胺酶抑制剂复合制剂,头孢菌素类,青霉素G,甲氧西林,替卡西林、哌拉西林、阿莫西林、氨苄西林,I代,头孢硫脒,头孢呋辛、头孢孟多、头孢替安,哌拉西林/他唑巴坦,II代,III代,头孢噻肟、头孢曲松、头孢他定、头孢哌酮、头孢匹胺,IV代,头孢吡肟、头孢匹罗,-内酰胺酶抑制剂复合制剂,头孢哌酮/舒巴坦,二、常用抗生素,内酰胺类,碳青霉烯类,亚安培南/西司他丁,美罗培南,厄他培南,氨曲南,头霉素类,头孢西丁,头孢美唑,单酰胺类,氧头孢烯类,二、常用抗生素,氨基糖苷类作用于细菌核糖体30s亚单位，抑制蛋白质合成，破坏细菌细胞膜完整性庆大霉素妥布霉素阿米卡星奈替米星异帕米星,二、常用抗生素,喹诺酮类作用DNA旋转酶，阻断DNA复制I代II代：吡哌酸III代：环丙沙星、氧氟沙星IV代：左氧氟沙星、加替沙星、莫西沙星,二、常用抗生素,多肽类和革兰氏阳性菌的细胞壁肽聚糖前体五肽中的D-丙氨酸-D-丙酰胺末端结合，抑制细胞壁蛋白质合成，对胞质RNA也有作用万古霉素替考拉宁多粘菌素类,细菌耐药机制,一些重要的耐药细菌,PRSP耐青霉素肺炎链球菌MRSA耐甲氧西林金黄色葡萄球菌VRE耐万古霉素肠球菌耐氨苄西林流感嗜血杆菌ESBLs菌株和持续高产AmpC酶的菌株,细菌耐药株的产生,细菌耐药是药物选择的结果,16,细菌耐药机制,灭活酶作用靶位改变通透性改变泵出机制,一、产生抗菌药物灭活酶,-内酰胺酶氨基糖苷钝化酶氯霉素乙酰转移酶红霉素酯化酶,-内酰胺酶,Bush分类（1995）,-内酰胺酶（Group1AmpC酶）,第型酶：（不被克拉维酸抑制）为由染色体和质粒介导产生的Ampc型-内酰胺酶前者产生菌有阴沟肠杆菌和铜绿假单胞菌等，后者主要由肺炎克雷伯和大肠埃希氏菌产生。第型酶主要作用于：大多数青霉素，一、二、三代头孢菌素和单酰胺类抗生素。,-内酰胺酶（Group2ESBLs）,第型酶：（可被克拉维酸所抑制）由质粒介导产生的ESBLs（超广谱-内酰胺酶）主要由肺炎克雷伯氏菌、大肠埃希氏菌等产生；ESBLs可将耐药质粒以转化、传导、整合、易位、转座等方式传播给其它细菌，从而导致多种细菌产生耐药性。与细菌多重耐药有关,-内酰胺酶（Group2ESBLs）,重要的ESBLs类别与种数TEM92SHV37OXA13CTX-M20其他10,-内酰胺酶（Group2ESBLs）,部分产ESBL菌株不但对-内酰胺类耐药，有的还可对氨基糖苷类、磺胺、四环素、氯霉素和喹诺酮类耐药。但是，ESBL不能水解碳青霉烯类和头霉素类抗生素。ESBL一般可被克拉维酸、他唑巴坦等酶抑制剂所抑制，其中他唑巴坦的酶抑制作用最强。,主要由铜绿假单胞菌产生，质粒介导；基因型有IMP-1、IMP-2、VIM-1、VIM-2；水解几乎所有-内酰胺类抗生素（包括亚胺培南和美罗培南）；-内酰胺酶抑制剂对其无作用；只对氨曲南敏感。,-内酰胺酶（Group3金属酶）,二、作用靶位改变,基因改变产生低亲和力的靶蛋白靶蛋白合成量大大增加靶位的结构发生改变产生新的靶蛋白替代原来的靶蛋白,二、作用靶位改变,PBPs改变MARSDNA拓朴异构酶的改变喹诺酮类药物耐药核蛋白体S12蛋白发生改变氨基糖酐类耐药获得erm基因大环内酯、林可霉素耐药,-内酰胺类抗生素靶点PBPs,PBPs青霉素结合蛋白PBPs分为二类：大分子量具有转肽酶和转糖基酶活性，参与细胞细胞壁合成；小分子量具有羧肽酶活性，与细菌细胞分裂和维持形态有关。-内酰胺类抗生素与PBPs结合后，对活性位点丝氨酸进行共价修饰。抑制细菌细胞壁合成菌体失去渗透屏障膨胀裂解；同时借助细菌的自溶酶（autolysins）溶解而产生抗菌作用。,-内酰胺类抗生素靶点PBPs,OrganismPBPalterationS.aureus2a3S.pneumoniae1a2a2x2bE.faecalis13E.coli3P.aeruginosa3Acinetobacterspecies13H.influenzae345N.gonorrhoeae12N.menigitidis23B.fragilis12(CID1997,24(3):487-493),-内酰胺类抗生素靶点PBPs,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）：由于获得mecA基因编码新的耐-内酰胺PBP，被命名为PBP2a。PBP2a的表达有三种形式：（1）非诱导持续表达型；（2）诱导型；（3）延迟表达型。MRSA对所有-内酰胺类抗生素耐药，应选用万古霉素、利奈唑胺、替考拉宁,-内酰胺类抗生素靶点PBPs,肺炎链球菌不产生-内酰胺酶，其对-内酰胺类抗生素的耐药是由于PBP（主要是PBP2）发生改变而导致对内酰胺的亲和力降低。粪肠球菌和屎肠球菌对青霉素的固有耐药是由于具有青霉素低亲和力的PBP5。PBP改变在革兰阴性菌中较少见，主要在铜绿假单胞菌、流感嗜血杆菌、淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、醋酸钙不动杆菌和脆弱类杆菌中。,万古霉素作用靶点改变,耐万古霉素肠球菌（VRE）：D-lac（VanA、VanB、VanD型）代替肽聚糖末端，催化生成D-alaD-lac二肽，代替了正常肽聚糖合成五肽前体中的D-alaD-ala二肽，抑制抗生素结合的氢键；D-Ser（VanC、VanE型）代替肽聚糖末端后不抑制氢键，但改变构像。VanA型：利奈唑胺VanB型：替考拉宁、利奈唑胺,拓朴异构酶的改变,细菌DNA拓朴异构酶有I、II、III、IV，拓朴异构酶I和III对喹诺酮类药物不敏感，拓朴异构酶IV是喹诺酮类药物第一靶位。拓朴异构酶IVgyrA基因的突变引起对喹诺酮高度耐药，（主要为铜绿假单胞菌）；若存在2个突变点（如gyrA和parC），它们引起对氟喹诺酮类的耐药远远大于只有一个突变点（如gyrA或gyrB）。,三、泵出机制,主要易化超家族(majorfacilitatorsuperfamily,MFS);耐药结节分化家族(resistance-nodulationdivisionfamily,RND);葡萄球菌多重耐药家族(staphylococcalmultidrugresistancefamily,SMR);多药及毒性化合物外排家族(multidrugandtoxiccompoundextrusionfamily,MATE);ATP结合盒超家族(ATP-bindingcassettesuperfamily,ABC)。,三、泵出机制,特异性外排泵：MFS：NorA（金葡菌）外排氟喹诺酮类；Bmr（枯草杆菌）外排氟喹诺酮类；ABC：MsrA（凝固酶阴性葡萄球菌）外排大环内酯类；肠杆菌、铜绿假单胞菌表达TetA,E,G,H型外排泵，对四环素类抗生素有特异外排作用。,三、泵出机制,多重耐药外排泵：铜绿假单胞菌MexA-MexB-OprM外排泵；MexC-MexD-OprJ外排泵；MexE-MexF-OprN外排泵；大肠埃希菌AcrA-AcrB-TolC外排泵；金葡菌NorA外排泵外排底物有大环内酯类、喹诺酮类、四环素类、-内酰胺类抗生素以及氯霉素、林可霉素、新生霉素等。,四、通透性改变,革兰氏阴性杆菌细胞壁肽聚糖层外面存在双层脂类外膜，外膜上有孔蛋白大肠杆菌OmpF蛋白缺乏，-内酰胺类抗生素耐药；铜绿假单胞菌OmpD2孔蛋白缺失，对亚胺培南耐药；,37,Themostcommonpathogensinourhospital,E.coliP.aeruginosaAcinetobacterStaph.aureusEnterococcusfaecalis,我院肺部感染常见的致病菌,P.aeruginosa53例Acinetobacter20例其他22例,非发酵菌感染例数逐年增加,肠杆菌科细菌的耐药问题,ESBLs、AmpC酶导致的耐药氟喹诺酮类药物的耐药问题,2008年12家医院大肠埃希菌的耐药率（%）,2008年12家医院克雷伯菌属的耐药率（%）,2008年12家医院1416株肠杆菌属细菌耐药率,对碳青霉烯类耐药率低（2）对头孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、头孢吡肟和哌拉西林/他唑巴坦的耐药率次之（20%）,非发酵菌的多重耐药问题,铜绿假单胞菌鲍曼不动杆菌嗜麦芽窄食单胞菌,我国铜绿假单胞菌的耐药性变化趋势,陈民钧，王辉等，中国NPRS资料,铜绿假单胞菌的主要耐药机制,膜通透性下降产-内酰胺酶AmpC酶ESBLs碳青霉烯酶主动泵出机制生物被膜形成,单药治疗铜绿假单胞菌感染的风险,治疗失败感染复发快速的继发性耐药单药治疗铜绿假单胞菌感染时发生继发耐药的危险系数头孢他啶（头孢吡肟）0.8哌拉西林（哌拉西林/他唑巴坦）5.2环丙沙星9.2亚胺培南4.4,CarmeliY,etal.AAC,1999;43:1379,单药与联合用药治疗铜绿假单胞菌菌血症的疗效比较,JosephP.LynchIII,CHEST,2001;119:373S384S,P=0.023,联合用药治疗铜绿假单胞菌感染,联合用药在理论上的益处延缓继发耐药的出现具有协同抗菌作用常用的联合治疗方案碳青酶烯类+氨基甙类哌拉西林/他唑巴坦+氨基甙类头孢他啶+氨基甙类,不动杆菌的主要耐药机制,