Mecanisme de rezistenta1. Producerea de enzime care distrugsi/sau modifica ABEx. beta-lactamaze, enzime care modifica aminoglicozidele2. Scaderea permeabilitatii membranei3. Eflux activ al antibioticului din celula bacteriana4. Modificarea tintelor antibioticelor

Exemple mecanisme de rezistenta(1) Producere de enzime care inactiveaza sau distrug antibioticulBeta-lactamazePrincipalul mecanism de actiune al antibioticelor beta-lactamS.aureus rezistent la penicilinaE.coli rezistent la ampicilina(2) Producere de enzime care modifica antibioticulAminoglicozide, cloramfenicol

Exemple mecanisme de rezistentaEnzimele inactivatoare care degradeaza antibioticul efectiv sau il fac inactivEnzime blocante carea ataca lanturile laterale ale antibioticului, blocandu-l functionalEx. Unele Beta-lactamaze

Mecanisme de rezistenta(3) Pompe de eflux:universalespecifice

Quinolone, tetracicline, cloramfenicol

Mecanisme de rezistenta(3) Pompe de eflux:Pompa de eflux = proteina legata de membrana celulara care pompeaza antibioticul in afara celulei bacteriene.

Mecanisme de rezistenta(4) Modificarea tintelor:PLP modificate (SPRP = PRSP engl. = Streptococcus pneumoniae Rezistent la Penicilina)PLP noi (MRSE, MRSA; transfer orizontal gena mecA)Modificari ale ribozomilor (S. pneumoniae rezistent la macrolide)

Mecanisme de rezistentaBETA-LACTAMINE

PLP si beta-lactamazeleSerin proteaze (PLP= Proteine de Legare a Penicilinei) si metaloenzime (grup tiol care leaga Zn) cu rol de coenzime

Peste 200 enzime diferite (ex.penicilinaze, cefalosporinaze, BLSE, AmpC)

BLSE = Beta-Lactamaze cu Spectru Extins (spectru larg de activitate); codificate plasmidic, pot fi transferate de la un organism la altul

Mecanism de actiune penicilinazeSitus-ul de actiune al penicilinazelorR = lant lateral; la penicilinele naturale este:Exemple: TEM -1 este o penicilinaza frecvent intalnita la Enterobacterii, activa asupra Penicilinei G si cefalosporinelor cu spectru ingust

Rezistenta la Ampicilina la E. coli este cauzata in majoritatea cazurilor de TEM - 1

Spatiu periplasmic1. Beta-lactamaze:Clasa A serinaClasa B zincClasa C serinaClasa D - serinaMembrana internaMembrana externaOprMMex AMex B3. Pompe de eflux pentru beta-lactamineRezistenta la Pseudomonas aeruginosa2.Transpeptidaze (PLP) rezistente la beta-lactamine

Clasificarea beta-lactamazelor dupa Ambler (criterii moleculare)Gena ampC cromozomala, cefalosporinaze; PLP inrudite

Enzime care hidrolizeaza oxacilina

Serinproteaze, penicilinaze,BLSE

Metaloenzime, grup tiol care leaga Zn

PLP, PLP 2 (sau PLP 2a)

MECANISME DE REZISTENTAGlycopeptide:VancomicinaTeicoplanina

Mecanisme de rezistenta la vancomicinaRezistenta intrinseca:Pentapetidul se termina cu D-Ala-D-Lac: Leuconostoc, Lactobacillus, PediococcusPentapeptidul se termina cu D-Ala-D-Ser: Enterococcus gallinarum, Enterococcus caselliflavusRezistenta castigataO ingrosare a stratului de PG siModificarea aa terminali de la D-Ala--D-Ala la D-Ala--D-LacGene plasmidice (vanA, B, C, D, G, E), care pot fi transferate de la un microorganism la altulImportantaVRE - E. faecium, E.faecalis rezistent la VancomicinaVISA - S.aureus cu sensibilitate intermediara la vancomicinaGISA - S.aureus cu sensibilitate intermediara la glicopeptideVRSA - S.aureus rezistent la Vancomicina (CMI > 32 g/L; primul caz clinic, SUA, 2002); EUCAST: R la CMI > 2 g/L; dispare GISA, VISA

Vancomicina: mecanisme de rezistenta

Mecanisme de actiune - aminoglicozideModificare enzimatica a antibioticului (mecanismul obisnuit)Rezistenta de nivel inalt >50 enzime identificateGene codante pentru rezistenta localizate plasmidic Transfer de gene intre speciiReducerea permeabilitatii peretelui celularRezistenta la anaerobi (transportul prin membrana celulara depinde de respiratia aeroba)Situsuri de legare ribozomale modificate (rar)Rezistenta de nivel jos

Tetraciclinele: mecanisme de rezistenta

Rezistenta foarte raspanditaPompa de eflux dependenta de energie (cel mai frecvent)Modificarea tintei ribozomale (protectie ribozomala)Modificari enzimatice

Rezistenta la oxazolidinoneMutatie la nivelul ARNr 23SRezistenta rara; rezistenta incrucisata improbabilaDeoarece ARNr 23S este codificat de mai multe gene

Macrolide: mecanisme de rezistentaRezistenta intrinseca macrolidele hidrofobe patrund greu prin membrana externa (bacili G-)Rezistenta castigataModificare ribozomalaPompa de efluxInactivare enzimatica

LincosamideInitial izolate din Streptomyces lincolnensisMod de actiune: se leaga de subunitatea ribozomala 50S si blocheaza elongareametilarea ARNr 23SActive pe stafilococi si bacili G- anaerobiNu au activitate pe bacteriile G- aerobe

StreptogramineClasa de peptide ciclice produse de Streptomyces spp.Doua componente care inhiba sinergic sinteza proteinelor (Quinpristin-Dalfopristin)Dalfopristina inhiba elongarea lantului peptidicQuinupristina initiaza eliberarea prematura a peptidului Activa pe stafilococi, streptococi si E.faecalis. Antibiotic de rezerva pentru tratamentul VRE

Mecanisme genetice de rezistentaTransductie (bacteriofag dependenta)

2. Conjugare (Factor F)

3. Transformare (acizi nucleici liberi)

Microorganisme rezistente prescurtari frecvent utilizateERV = VRE engl. = enterococi rezistenti la vancomicina70% din E. faecium in SUA (la noi o tulpina importata 2003)EUCAST: SARV, SERV = VRSA engl. = S. aureus rezistent la Vancomicina: CMI> 2 g/L(CLSI: initial CMI> 32 g/L, apoi > 4 g/L ; primul caz clinic descris in 2002 in SUA

SAIG = GISA engl. = S. aureus intermediar sensibil la glicopeptide (si la noi, 2002)SAIV = VISA engl. = S. aureus intermediar sensibil la vancomicina)K. pneumoniae producatoare de BLSE = ESBL producing K.pneumoniae engl. = Klebsiella pneumoniae producatoare de beta-lactamaze cu spectru extinsSPRP = PRSP engl. = S. pneumoniae rezistent la penicilina

Microorganisme rezistente la Peniciline antibiotice de rezervaS.aureus rezistent la Penicilina (>95%) - Peniciline sintetice rezistente la beta-lactamaze (Peniciline M: Oxacilina, Cloxacilina etc.)K.pneumoniae producatoare de BLSE - Cefalosporine de generatia a IVa, carbapeneme (Problema!!!: KPC si NDM-1)E. coli rezistent la Ampicilina - CefalosporineS.pneumoniae rezistent la Penicilina (PLP modificate) doze mai mari de PenicilinaSARM, SERM (Noi PLP) - Vancomicina