抗生素相关肾损害PPT课件

1、抗生素相关肾损害,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,李荣山,1,.,主要内容,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,药物在肾脏的代谢与排泄 抗生素相关肾损害,2,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,一.概 述 二.药物在肾脏的清除 肾小球滤过 肾小管分泌 肾小管重吸收 三.肾脏的药物代谢,药物在肾脏的代谢及排泄,3,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,概 述,肾脏在维持机体内水电解质和酸碱平衡、调节血压、分泌激素、清除各种代谢产物和药物中发挥极其重要的作用。 药物作为外源性物质，既可治疗肾脏疾病有关的功能异常，也可能导致肾损害。,4,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,通常药物以原

2、形经肾脏直接排出体外，也可经代谢转化后以代谢产物的形式排泄。 肾脏病时，由于药物代谢动力学发生改变，药物及其活性代谢产物的药理作用强度及维持时间也随之受到影响。 由此可见，肾脏既是药物代谢及排泄的场所，又是药物发挥作用或产生毒性反应的器官之一。,5,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏在药物的代谢和清除可起着极其重要的作用。 肾脏含有多种肝脏富含的药物代谢酶，包括细胞色素P450和参与结合反应的药物代谢酶，从而使某些药物能够在肾脏中代谢与清除。,药物在肾脏的代谢及排泄,6,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,药物在肾脏的清除,肾小球滤过 肾小管分泌 肾小管重吸收,7,.,山西省人民

3、医院 山西省肾脏病研究所,药物与肾小球滤过,肾小球滤过膜对血液中各种成分具有选择性通透作用。通透性与物质的分子形状、大小、电荷性质等密切相关。 目前临床应用的大多数药物均属于小分子物质，随血流可自由通过肾小球滤过膜。 由于与血浆蛋白结合的药物不能从肾小球滤过，因此药物的滤过从依赖于血药浓度、药物与蛋白质的结合率以及肾小球滤过率等多个因素。,8,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,滤过的药量与游离的血药浓度呈线性关系，游离药物浓度越高，滤过的药量也越大。 临床上常以肌肝清除率来反映肾小球滤过率。肾小球滤过率降低或血浆蛋白结合率增加。均可使滤过的药量减少。 若扩张肾血管，增加肾血流量，可以提高

4、肾小球滤过率，促进药物的排泄。,9,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,药物与肾小管分泌,药物自血流进人肾小管管腔是载体参与的主动转运过程，因此有饱和现象。 如两种药物是通过同一种主动转运机制从肾小管分泌时，将发生竟争作用，从而于扰药物的排泄。如丙磺舒和青霉素合用，由于丙磺舒可竟争性与青霉素转运载体结合形成较稳定的复合物，阻碍青霉素的分泌。使其血药浓度提高，治疗效果加强。,10,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,目前已证实经肾小管分泌的药物主要分为两类： 有机酸类：如青霉素类、头孢菌素类、磺胺类、噻嗪类利尿药、苯巴比妥、水杨酸盐以及丙磺舒等。 有机碱类：如利尿药阿米洛利、降压药美卡拉

5、明、抗心律失常药普鲁卡因胺等。,11,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾小管对药物分泌的转运系统按其对底物的选择性可分为有机阴离子和阳离子转运系统。 某些肽类药物如：-内酰胺抗生素的体内过程要经过肾小管分泌和重吸收，已知有机阴离子和阳离子转运系统均参与调节此类药物的分泌。,12,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾小管尿液中药物以解离型与非解离型两种形式存在。 解离型药物脂溶性低，非解离型药物脂溶性高。 脂溶性高的药物。易于被动扩散重吸收；而脂溶性低的药物，不易被重吸收，导致尿中的排泄增加。,13,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,体液环境的pH可影响弱酸性药物与弱碱性药物

6、的解离度。 酸性环境中酸性药解离度小而碱性药解离度大；同理，碱性环境中碱性药物解离度小而酸性药物解离度大。,14,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,某些弱酸性药物如阿司匹林、苯巴比妥、保泰松、磺胺类等在偏碱性尿中的排泄增加，在偏酸性尿中的排泄减少；弱碱性药如氨茶碱、抗组胺药等则在偏酸性尿中的排泄增加，在偏碱性尿中的排泄减少。,15,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,药物除受体液环境pH值的影响，也能改变尿液酸碱度，如碳酸氢钠和乙酰唑胺可使尿液碱化；氯化氨可使尿液酸化。 因此，在处理药物中毒时，适当的碱化或酸化尿液可以加速某些药物的排泄。,16,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所

7、,药物与肾小管重吸收,通常认为肾小管的重吸收是被动重吸收，但对某些内源性物质包括葡萄糖、维生素等则是主动重吸收。 主动重吸收过程是需要耗能的逆浓度转运，具有竞争性、饱和性和立体选择性。,17,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,被动重吸收是由于肾小管细胞膜两侧的浓度差使溶质从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，或由于电位差而进行扩散。 药物的被动扩散程度与其脂溶性有关，通常可按照脂溶性的高低采用简单扩散方式由肾小管重吸收或由于肾小管该吸收降低而排泄。,18,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏的药物代谢,肾脏是一个仅次于肝脏的药物代谢器官。 药物体内代谢可分为相和相反应，I相反应主要包

8、括氧化、还原、水解。 相反应则以葡萄糖醛酸化、硫酸化、谷胧甘肽结合、乙酰化和甲基化等为主。 参与I相反应的酶系主要是细胞色素P450，通过在底物上引进一个极性功能团，增加药物水溶性，有利于排泄或进行相结合反应。,19,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,在多数情况下，如果药物在尿中代谢物浓度较高，而血浆中未出现代谢物时，则提示代谢物的生成部位在肾脏。 药物在肾脏代谢的结果导致药物的极性增加，从而有可能增加自尿中的排泄。,20,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏疾病对药物代谢动力学的影响,药物通过肾小球的滤过量主要取决于血浆中游离药物浓度(受血浆蛋白浓度及药物的蛋白结合率影响)和肾

9、小球滤过率。 通过竞争性或非竟争性机制改变肾小管重吸收或分泌速率。使得药物的肾脏清除率改变。 药物在肾脏的代谢发生改变。,21,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏病不仅使体掖某些化学成分发生改变，同时可影响药物吸收、分布、代谢和排泄等体内过程，导致某些药物的药理作用发生改变，影响疗效或出现毒性反应。,22,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,抗生素肾损害概念及类型 抗生素肾损害的发病情况 致病机制易感因素 临床表现及病理特征,抗生素相关肾损害,23,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,抗生素,抗生素肾损害,一把双刃剑,一个易被忽视的问题,24,.,山西省人民医院 山西省肾脏病

10、研究所,抗生素肾损害概念及类型,指应用抗生素所引起的肾功能及结构异常的统称 急性肾损伤（acute kidney injury，AKI） 急性肾小管坏死（acute tubular necrosis，ATN） 急性间质性肾炎（acute interstitial nephritis，AIN） 肾小管功能异常：电解质紊乱和/或肾性尿崩症等 肾小球病变：蛋白尿、血尿、肾病综合征等,25,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,发生率触目惊心,一组2663例各类药物不良反应报告（adverse drugreport，ADR）中抗生素所致者占46.19% 药源性疾病死亡病例中抗生素列首位 抗生素肾损害

11、的发生率难以确切统计，其发生率与以下因素有关,26,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,发生率触目惊心,所用抗生素的种类、剂量、时间 患者生理状态 合并的基础疾病 所观察人群的差异 当地医疗水平 判断肾损害的标准及标志物,27,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,28,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,345例-内酰胺酶类抗生素所致肾损害文献分析,三代头孢：头孢他啶、头孢曲松、头孢哌酮及头孢噻肟的肾功能损害报道增加,药物流行病学，2003，12（4）：198-201,29,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,Gupta et al. Vancomycin nephtotoxi

12、city. Netherlands J Med,2011,9(8):380-383,万古霉素肾毒性发生率,30,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,抗生素肾损害不但是药物性AIN重要原因，而且也是医源性AKI的重要病因,115例肾活检确诊的AIN中药物相关者占39.4%，其中抗生素引起者占药物相关AIN的73.3%； 52例药物性ARF中抗生素相关者占42.3%； 189例AKI中抗生素引起者57例，占30.19%,31,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,抗生素肾损害的高危人群10种,老年、儿童 有效血容量不足或血流灌注不良（利尿、脱水、心衰、ACEI/ARB、NISAD等） 糖尿病

13、、高血压等基础疾病 CKD eGFR60ml/min 低蛋白血症 ICU重症者 肥胖 个体差异：过敏体质、药代 用药不当：过量、过长、联合等,32,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏对抗生素的易感性与其生理及解剖特点有关,肾脏血流大，约占心搏出量的1/4 肾脏毛细血管网丰富，与药物的接触面积大 近端小管有分泌和重吸收药物的作用 肾脏逆流倍增机制导致髓质和乳头部浓度 尿液PH的改变，影响药物的溶解度 肾小管上皮细胞的活性可悲硫氢基等抑制 肾脏是高代谢器官 老年人因生理性肾脏储备功能减退，儿童体内酶系统发育不全,33,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,发病机制,影响肾脏血流动力学

14、肾脏固有细胞的增殖和凋亡 免疫变态反应 肾小管上皮细胞直接毒性 肾小管内梗阻 细胞因子 其他：氧化应激、脂质过氧化,EGF、TGF-、PDGF：肾小管上皮细胞增殖 TGF-、IGF-1：肾小管上皮细胞肥大 MCP-1、粘附分子：固有细胞活化、EMT -SMA、CTGF：EMT,34,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏血流动力学的影响,有效血容量的下降 多粘菌素及两性霉素B可引起肾小血管收缩 系膜细胞收缩 肾小血管炎及微血栓,35,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾脏固有细胞损伤,直接作用损伤肾小管上皮细胞 通过干扰细胞的氧传递系统导致缺氧，改变细胞膜的通透性或抑制某些酶的功能

15、，其中溶酶体损害在细胞坏死中起重要作用 损伤轻者主要累及肾小管上皮细胞的功能，造成肾小管吸收、酸化和浓缩功能的异常，而此时肾功能则正常，损伤严重则引起肾小管细胞的坏死，即引起AKI或ARF 系膜细胞、内皮细胞、足细胞损伤？,36,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,免疫反应介导损伤,型至型变态反应均可参与，以型和型为主 三重复合物，激活补体造成靶细胞损伤（利福平）,37,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾小管梗阻,可在尿液中形成结晶，直接导致肾小管阻塞而损伤肾脏 溶血导致血红蛋白尿而引起 横纹肌溶解而至肌红蛋白尿 常见于磺胺类抗生素、部分-内酰胺类抗生素及喹诺酮类等,Nephrol

16、 Dial Transplant (2006) 21: 2339,Indian J Nephrol 2012 Sep-oct: 22(5): 367-369,38,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,不同种类抗生素损害的机制,39,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,不同种类药物损害常见定位,40,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,氧化应激 细胞能量代谢改变 细胞膜流动性改变 释放出硫酸水解酶,Zietse R et al. Nat Rev Nephrol. 2009,5: 193202,氨基糖苷类抗生素（AG）肾损害机制,41,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,Carlo

17、s Martnez-Salgado et al. Toxicology and Applied Pharmacology , 2007,223:8698,42,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,Zietse R et al. Nat Rev Nephrol. 2009,5: 193202,可刺激亨利氏袢升支厚壁段基底侧钙离子敏感受体（CasR）而抑制肾脏特异的Na+-K+-CL-转运载体、肾脏外髓钾通道、 Na+-K+-ATP酶和细胞间弥散四个转运途径，导致尿钠和尿钙排泄增加及相应的电解质紊乱。,43,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,头孢菌素类抗生素肾损害的机制,肾小球,近曲小管

18、,远曲小管,集合管,髓袢,原型或代谢产物的直接肾毒性,头孢菌素,抑制肾小管细胞酶活性,急性肾小管坏死,免疫反应,肾小球肾炎,急性间质性肾炎,血栓性微血管病,44,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,激活缩血管性的前列腺素，造成肾血管收缩 具有直接肾小管毒性,去甲金霉素透过集合管主细胞基底侧有机酸阳离子转运hOAT1和hOAT3进入细胞内。两性霉素B和去甲金霉素可抑制加压素刺激的V2-AQP2信号，导致肾性尿崩症,Zietse R et al. Nat Rev Nephrol. 2009,5: 193202,45,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,两性霉素B还可造成集合管闰细胞细胞膜小

19、乳，H+返渗入细胞内，抑制尿H+排泄，引起远端肾小管酸中毒,Zietse R et al. Nat Rev Nephrol. 2009,5: 193202,46,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,病理,主要以肾小管间质病变为主 轻度损害者则肾小管上皮细胞浊肿变性，重度损害者则肾小管上皮细胞坏死和脱落，呈典型的ATN改变 小血管炎（小动脉周围炎细胞浸润） 肉芽肿样改变 “小管炎”是AIN特征改变之一 浸润炎症细胞以T细胞为主，嗜酸细胞浸润较特异改变,47,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,AIN：间质炎细胞浸润（单核、淋巴细胞），水肿、小管炎,48,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研

20、究所,间质肉芽肿形成,青霉素、氨苄西林、甲氧西林、苯唑西林、环丙沙星、螺旋霉素、利福平、呋喃妥因、磺胺类等可引起肾间质肉芽肿病变,49,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,嗜酸细胞浸润,50,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,免疫荧光与电镜（IF/EM）,免疫荧光一般无免疫球蛋白及补体沉积，偶见C3和IgG沿肾小管基膜分布 电竞所见与光镜相吻合，包括间质水肿、灶性淋巴细胞、单核细胞、浆细胞和嗜酸细胞聚集 亚细胞器改变 肾小管基膜断裂 典型的髓样小体（氨基糖苷类抗生素）,51,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,肾小球病变类型,MCD FsPGN MN RPGN CrGN ANCA

21、-GN 足细胞病？,大量蛋白尿,女，34岁，上感，左氧氟沙星治疗后过敏、皮疹，但因其NS，肾穿示AIN伴足细胞病,52,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,临床表现,肾损害的类型 肾损害轻重 基础疾病的严重程度 机体的免疫反应程度,53,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,临床表现（I）用药至发病时间,用药至发病时间：多数3周内，再用药2-3天 氨基糖苷类抗生素多数用药后710天 利福平则多数为间断用药 喹诺酮类药物相关性肾损害常在用药后数小时至数周内出现,54,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,临床表现（II）主要表现,非特异症状：胃肠道症状、乏力等 全身过敏反应表现：发热、皮

22、疹及血嗜酸细胞增多三大症状，仅占15% 肾损害的表现类型有几下几种：,55,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,临床表现（III）肾损害的类型,GFR下降，尿素氮及血肌酐水平升高 单纯肾小管功能损害，而肾功能正常 AIN AIN：少尿型或非少尿型ARF 大量蛋白尿或肾病综合征或血尿 慢性肾功能不全,56,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,抗生素引起水电解质和酸碱平衡,57,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,诊断与鉴别诊断,缺乏诊断的统一标准 关键早期诊断 用药史+主要临床特征+停药后恢复+排除其他疾病=诊断 肾活检意义：有助诊断 AIN及典型肉芽肿形成 伴大量蛋白尿者 高度怀疑

23、且治疗效果不佳者,58,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,诊断与鉴别诊断,尿中出现嗜酸性白细胞是AIN的诊断依据 尿嗜酸性白细胞/白细胞总数5%是AIN的最好依据 血中可找到抗利福平抗体 在抗生素使用过程中即使只出现水、电解质和酸碱平衡紊乱，而肾功能正常，也要考虑到抗生素肾损害的可能 采用AKI新的诊断标准和生物标记物提高早期诊断水平,59,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,AKI的分期-KDIGO（2012）,2002年RIFLE标准：Risk、Injury、Pailure、Loss及ESRD 2005年AKIN标准：1、2、3期,60,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,A

24、KI新型生物标记物诊断抗生素肾损害,Vishal S. Vaidya, Michael A. Ferguson, and Joseph V. Bonventre. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 2008,48:463-93,61,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,治疗 个体化,立即停用可疑抗生素 纠正水电解质和酸碱平衡紊乱，维持内环境稳定 肾脏代替治疗（CBP、CRRT、PD） 冬虫夏草及其制剂 还原型谷胱甘肽 糖皮质激素 碱化尿液,62,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,CBPCRRT,具有血液动力学稳定，可通过弥散、对流和吸附多种机制清除溶质，清除大量炎症介质，调整免疫细胞，内皮细胞功能等优点 也可清除氨基糖苷类抗生素和头孢菌素 CBP治疗-内酰胺类抗生素和利福平介导的MODS 缺乏RCT,63,.,山西省人民医院 山西省肾脏病研究所,糖皮质激素,改善肾功能，预防或减轻残余肾的结构和功能进一步受损 AIN，若肾功能减退或肾活检病理显示间质浸润较严重或肉芽肿