微生物第6章细菌的耐药性课件
发布时间:2024-08-25
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第六章
细菌的耐药性
第一节 抗菌药物的种类及其作用机制 一、抗菌药物概念1.抗菌药物:指对病原菌具有抑制或杀灭作用、 1.抗菌药物:指对病原菌具有抑制或杀灭作用、用于预 抗菌药物防和治疗细菌性感染的药物,包括抗生素(antibiotics) 防和治疗细菌性感染的药物,包括抗生素(antibiotics) 和化学合成的药物。 和化学合成的药物。
2.抗生素: 2.抗生素:微生物在其代谢过程中产生的能杀灭或抑制其 抗生素它特异病原微生物的产物。抗生素分子量小, 它特异病原微生物的产物。抗生素分子量小,低浓度就能 发挥其生物活性,有天然和人工半合成两类。 发挥其生物活性,有天然和人工半合成两类。
二、抗菌药物的种类(一)按抗菌药物化学结构和性质分类: 按抗菌药物化学结构和性质分类:1.β-内酰胺类(β-lactam) 化学结构中含有β-内酰胺环的 内酰胺类( lactam) 化学结构中含有β 抗生素。 内酰胺抗生素分子侧链的组成形式多样, 抗生素。β-内酰胺抗生素分子侧链的组成形式多样,形成 了抗菌谱不同、临床药理学特性各异的多种不同β 了抗菌谱不同、临床药理学特性各异的多种不同β-内酰胺 抗生素。 抗生素。 包括: 包括: 青霉素(penicillin) 青霉素G 甲氧西林等。 青霉素(penicillin)类:青霉素G、甲氧西林等。 头孢菌素(cephalosporin) 头孢唑啉等。 头孢菌素(cephalosporin)类:头孢唑啉等。 头霉素:如头孢西丁。 头霉素:如头孢西丁。 单环β 内酰胺类:如氨曲南。 单环β-内酰胺类:如氨曲南。 碳青霉素烯类:亚胺培南与西司他丁合用称泰能。 碳青霉素烯类:亚胺培南与西司他丁合用称泰能。 内酰胺酶抑制剂:如舒巴坦棒酸使酶失活。 β-内酰胺酶抑制剂:如舒巴坦棒酸使酶失活。
2.大环内酯类(macrolides) 大环内酯类(macrolides)
红霉素、螺旋霉素等。 红霉素、螺旋霉素等。 链霉素、庆大霉素 链霉素、
3.氨基糖苷类(aminoglycosides) 氨基糖苷类(aminoglycosides) 4.四环素类(tetracycline) 四环素类(tetracycline) 5.氯霉素类(chloramphenic) 氯霉素类(chloramphenic) 6.化学合成的抗菌药物
四环素、强力霉素等。 四环素、强力霉素等。 包括氯霉素、甲砜霉素。 包括氯霉素、甲砜霉素。
磺胺类:磺胺嘧啶(SD)、复方新诺明(SMZco)等。 磺胺类:磺胺嘧啶(SD) 复方新诺明(SMZco) 喹诺酮类:包括氟哌酸、环丙沙星等。 喹诺酮类:包括氟哌酸、环丙沙星等。 7.其他 抗结核药物:利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺等。 抗结核药物:利福平、异烟肼、乙胺丁醇、吡嗪酰胺等。 多肽类抗生素:多粘菌素类、万古霉素、
杆菌肽、 多肽类抗生素:多粘菌素类、万古霉素、杆菌肽、林可霉素 和克林霉素等。 和克林霉素等。
(二)按生物来源分类 1.细菌产生的抗生素如多粘菌素和杆菌肽。 如多粘菌素和杆菌肽。
2.真菌产生的抗生素如青霉素及头孢菌素等 如青霉素及头孢菌素等。
3.放线菌产生的抗生素放线菌是生产抗生素的主要来源。 放线菌是生产抗生素的主要来源。其中链霉菌和小单孢 菌产生的抗生素最多。常见的抗生素包括链霉素、 菌产生的抗生素最多。常见的抗生素包括链霉素、卡那霉 四环素、红霉素、两性霉素B 素、四环素、红霉素、两性霉素B等。
三、抗菌药物的作用机制表6-1 抗菌药物的主要作用部位 细胞壁β-内酰胺类 内酰胺类 万古霉素 杆菌肽 环丝氨酸
细胞膜渗透性 细胞蛋白合成 核酸合成多粘菌素类 两性霉素B 两性霉素 制霉菌素 酮康唑 氯霉素 四环素类 红霉素 林可霉素类 氨基糖苷类 磺胺药 甲氧苄胺嘧啶 利福平 喹诺酮类
1.干扰细菌细胞壁的合成β-内酰胺类抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的 内酰胺类抗生素主要抑制肽聚糖合成所需的 转肽酶反应,阻止肽聚糖链的交叉连结, 转肽酶反应,阻止肽聚糖链的交叉连结,使细菌无法 形成坚韧的细胞壁。 形成坚韧的细胞壁。 β-内酰胺抗生素可与细胞膜上的青霉素结合蛋 PBP)共价结合。 白(PBP)共价结合。该蛋白质是青霉素作用的主要 靶位, PBPs与青霉素结合后, 靶位,当PBPs与青霉素结合后,导致了肽聚糖合成受 可以抑制转肽酶活性, 阻。可以抑制转肽酶活性,使细菌的细胞壁形成受阻 细菌一旦失去细胞壁的保护作用, 细菌一旦失去细胞壁的保护作用,在相对低渗环 境中会变形、裂解而死亡。 境中会变形、裂解而死亡。
2.损伤细胞膜的功能,增加细胞膜的通透性 损伤细胞膜的功能,有两种机制: 有两种机制:某些抗生素分子(如多粘菌素类)呈两极性, ①某些抗生素分子(如多粘菌素类) 呈两极性,亲水端与 细胞膜蛋白质部分结合,亲脂端与细胞膜内磷脂结合, 细胞膜蛋白质部分结合,亲脂端与细胞膜内磷脂结合, 导致细菌胞膜裂开,胞内成分外漏,细菌死亡。 导致细菌胞膜裂开,胞内成分外漏,细菌死亡。 能与真菌胞膜上固醇类结合, ②两性霉素B和制霉菌素能与真菌胞膜上固醇类结合,酮康 两性霉素B和制霉菌素能与真菌胞膜上固醇类结合 抑制真菌胞膜中固醇类的生物合成, 唑抑制真菌胞膜中固醇类的生物合成,均致细胞膜通透 性增加。细菌胞膜缺乏固醇类, 性增加。细菌胞膜缺乏固醇类,故作用于真菌的药物对 细菌无效。 细菌无效。
3.抑制蛋白质
的合成抗生素可影响细菌蛋白质合成, 抗生素可影响细菌蛋白质合成 , 作用部位 及作用时段各不相同。 及作用时段各不相同。氨基糖苷类 四环素类 氯霉素 林可霉素类 大环内酯类 50S亚基抑制药 50S亚基抑制药 30S亚基抑制药 30S亚基抑制药
细菌蛋白质合成受阻。 细菌蛋白质合成受阻。
4.抑制核酸(DNA/RNA)合成 抑制核酸(DNA/RNA)抗生素可通过影响细菌核酸合成发挥抗菌作用。 抗生素可通过影响细菌核酸合成发挥抗菌作用 。 喹诺酮类:作用于DNA旋转酶,抑制细菌繁殖。 喹诺酮类:作用于DNA旋转酶,抑制细菌繁殖。 DNA旋转酶 利福平(RFP) 与依赖DNA RNA多聚酶结合 抑制mRNA 利福平 ( RFP ) : 与依赖 DNA 的 RNA 多聚酶结合 , 抑制 mRNA DNA的 多聚酶结合,的转录。 的转录。
磺胺类药物:与对氨基苯甲酸(PABA)的化学结构相似, 磺胺类药物:与对氨基苯甲酸(PABA)的化学结构相似,竞争二氢叶酸合成酶,使二氢叶酸合成减少, 竞争二氢叶酸合成酶,使二氢叶酸合成减少,影响核酸的 合成,抑制细菌繁殖。 合成,抑制细菌繁殖。
第二节
细菌的耐药机制
细菌耐药性( 细菌耐药性(drug resistance) resistance)亦称抗药性,是指细菌对某抗菌药物(抗生素或消毒剂) 亦称抗药性,是指细菌对某抗菌药物(抗生素或消毒剂) 的相对抵抗性。 的相对抵抗性。
耐药性的程度:用某药物对细菌的最小抑菌浓度(MIC)表 耐药性的程度:用某药物对细菌的最小抑菌浓度(MIC)示 。 临床上有效药物治疗剂量在血清中浓度大于最小抑菌浓 度称为敏感,反之称为耐药。 度称为敏感,反之称为耐药。
一、细菌耐药性分类: 细菌耐药性分类:遗传学上把细菌耐药性分为固有耐药性和获得耐 药性。 药性。 固有耐药性(intrinsic 固有耐药性( resistance):指细菌对 resistance):某些抗菌药物天然不敏感,亦称为天然耐药性。 某些抗菌药物天然不敏感,亦称为天然耐药性。 固有耐药性细菌的耐药基因来自亲代,存在于其染色体上, 固有耐药性细菌的耐药基因来自亲代,存在于其染色体上, 具有种属特异性 如肠道杆菌对青霉素的耐药。 种属特异性, 具有种属特异性,如肠道杆菌对青霉素的耐药。 固有耐药性始终如一并可预测。 固有耐药性始终如一并可预测。 抗菌药物对细菌起作用的首要条件是细菌必须具有该药物 靶位。 二性霉素B可与真菌细胞膜的固醇类结合, 真菌细胞膜的固醇类结合 的靶位。如:二性霉素B可与真菌细胞膜的固醇类结合,改变 其通透性,发挥抗真菌作用。细菌细胞膜则无固醇类, 其通透性,发挥抗真菌作用。细菌细胞膜则
无固醇类,故对二 性霉素B具有固有耐药性。 性霉素B具有固有耐药性。
获得耐药性(acquired 获得耐药性(
resistance) resistance)
1.获得耐药性概念:指细菌DNA的改变导致其获得了耐药性表 获得耐药性概念:指细菌DNA的改变导致其获得了耐药性表 DNA 型。 细菌的耐药基因来源于基因突变或获得新基因(作用方式为 细菌的耐药基因来源于基因突变或获得新基因( 基因突变或获得新基因 接合、转导或转化) 接合、转导或转化) 。 正常情况下,在原先对药物敏感的细菌群体中出现了对抗菌 正常情况下, 药物有耐药性的菌株,这是获得耐药与固有耐药的重要区别。 药物有耐药性的菌株,这是获得耐药与固有耐药的重要区别。
二、 细菌耐药的遗传学机制染色体突变: 所有的细菌群体都会发生自发的随机突变, 染色体突变: 所有的细菌群体都会发生自发的随机突变,频率很低,其中有些突变赋予细菌耐药性。 频率很低,其中有些突变赋予细菌耐药性。
可传递的耐药性: 耐药基因能在质粒、转座子和整合子等 可传递的耐药性: 耐药基因能在质粒、可转移的遗传元件介导下进行传播。 可转移的遗传元件介导下进行传播。 1)R质粒的转移:几乎所有致病菌均有耐药性质粒,可通过接 质粒的转移:几乎所有致病菌均有耐药性质粒,可通过接 转化的方式传递, 合、转化的方式传递,环境中的抗生素又可间接促进耐药菌的存 质粒介导的耐药性传播在临床上占有非常重要的地位。 活。质粒介导的耐药性传播在临床上占有非常重要的地位。 2)转座子介导的耐药性:转座子(Tn)带有耐药基因和插入序 转座子介导的耐药性:转座子(Tn) 实现菌间基因转移或交换,转移细菌的耐药性。 列,实现菌间基因转移或交换,转移细菌的耐药性。 3)整合子与多重耐药:整合子可捕获外源基因,同一类整合子 整合子与多重耐药:整合子可捕获外源基因, 可携带不同的耐药基因盒,介导多重耐药。 可携带不同的耐药基因盒,介导多重耐药。
三、 细菌耐药的生化机制钝化酶是一类由耐药菌株产生的、 (一)产生钝化酶使抗菌药物失效 钝化酶是一类由耐药菌株产生的、 具有破坏或灭活抗菌药物活性的某种酶, 具有破坏或灭活抗菌药物活性的某种酶,它通过水解或修饰作用破坏抗生 素的结构使其失去活性,如分解青霉素的酶( 内酰胺酶) 素的结构使其失去活性,如分解青霉素的酶(β-内酰胺酶)或改变氨基糖 苷类抗生素结构的酶(氨基糖苷类钝化酶) 苷类抗生素结构的酶(氨基糖苷类钝化酶)等。 药物作用靶位的结构和数量改变—— ——抗菌
药不易与细菌结合 (二)药物作用靶位的结构和数量改变——抗菌药不易与细菌结合 细菌能改变抗生素作用靶位的结构和数量, 细菌能改变抗生素作用靶位的结构和数量,导致与抗生素结合的有效 部位发生变异,影响与药物的结合,对抗生素不再敏感。 部位发生变异,影响与药物的结合,对抗生素不再敏感。如红霉素的靶位 是核糖体上50S亚基的L4 L12蛋白 当染色体上的某基因突变时, 50S亚基的L4和 蛋白, 是核糖体上50S亚基的L4和L12蛋白,当染色体上的某基因突变时,可使该 蛋白改变,红霉素失去靶位而耐药。 蛋白改变,红霉素失去靶位而耐药。 (三)抗菌药物的渗透障碍 ——药物不易进入菌体内 药物不易进入菌体内 细菌细胞壁的障碍和/ 细菌细胞壁的障碍和/或外膜通透性的改变将严重影响抗生素进入细菌 内部,到达作用靶位发挥抗菌效能。 内部,到达作用靶位发挥抗菌效能。 铜绿假单胞菌对抗生素的通透性比其他 通透性比其他G 菌差是该菌对多种抗生素固 铜绿假单胞菌对抗生素的通透性比其他G-菌差是该菌对多种抗生素固 有耐药的主要原因之一。 有耐药的主要原因之一。 主动外排机制——药物被泵出菌体外 已发现数十种细菌外膜上 ( 四 ) 主动外排机制 药物被泵出菌体外 已发现数十种细菌外膜上 有特殊的药物主动外排系统,药物主动外排使菌体内抗菌药浓度下降, 有特殊的药物主动外排系统 , 药物主动外排使菌体内抗菌药浓度下降 , 难 以发挥抗菌作用导致耐药,主动外排耐药机制与细菌的多重耐药性有关。 以发挥抗菌作用导致耐药,主动外排耐药机制与细菌的多重耐药性有关。 细菌自身代谢状态改变等, ( 五 ) 细菌自身代谢状态改变等 ,如 呈休眠状态的细菌可对多种抗生素耐 药。
第三节1.合理使用抗菌药物
细菌耐药性的防治
病人用药前应尽可能进行药敏试验,选择敏感的抗生素。 病人用药前应尽可能进行药敏试验,选择敏感的抗生素。 掌握适当的剂量和疗程 联合用药以降低耐药性突变频率, 一种抗菌药物可以控制的感 联合用药以降低耐药性突变频率,但一种抗菌药物可以控制的感 则不任意采用多种药物联合。 染则不任意采用多种药物联合。 严格根据适应症选用药物,病毒性感染和发烧原因不明者, 严格根据适应症选用药物,病毒性感染和发烧原因不明者,除并 发细菌感染或病情严重者,不宜轻易采用抗生素。 发细菌感染或病情严重者,不宜轻易采用抗生素。
2.严格执行消毒隔离制度隔离耐药菌感染患者 医务人员检查病人前严格洗手 定期检查医生、护士、 定期检查医生、护士、护工带
菌情况