Microbio.ucoz.Com Prelegeri Romana AntagAntib09

7/25/2019 Microbio.ucoz.Com Prelegeri Romana AntagAntib09

1/10

2/15/201

ANTAGONISMUL

MICROBIAN. ANTIBIOTICELE.

BACTERIOCINELE

COMUNITILE MICROBIENE. RELAIILEDINTRE MICROORGANISMEN COMUNITI

n natur microorganismele vieuiesc n cadrulasociaiilor, care includ bacterii, micete, alge,

protozoare .a. Astfel de asociaii se ntlnesc nvariate habitate naturale: ap, sol, pe plante, pesuprafaa i n corpul uman i animal.

BIOTOP spaiu cu condiii de via particulare(conjunctiva, mucoasa intestinal, orofaringe,vagin, tegument, etc), populat i transformat deasociaii de fiine vii.

MICROBIOCENOZ (comunitate microbian) asociaii microbiene ce populeaz un biotop.

Microorganismele prezente ntr-un biotopparticular constituie microflora acestui habitat(m/f cutanat, intestinal, etc)

Aceasta joac un rol important n protejareagazdei fa de o invazie microbian ulterioar,actionnd prin urmtoarele mecanisme:

competiia pentru aceiai nutrieni; competiia pentru aceiai receptori de pecelulele gazdei; producia de bacteriocine; vitamine; producerea de acizi grai volatili sau alimetabolii; stimularea continu a sistemului imun;

stimularea producerii unor factori imuni deprotecie (anticorpii naturali).

ntre microorganismele unui biotopse pot stabili relaii:

I. Indiferente (neutralism)

II. Favorabile (comensalism/satelitism,

simbioz/mutualism, sinergism)III. Defavorabile (parazitism, antagonism)

Antagonism o specie inhib sau omoaralt specie prin mecanisme specifice

sau nespecifice

Mi/o care manifest activitate inhibitoare antagonist (A), mi/o care sufer concurent (C).

Antagonism nespecific:- Antagonistul este mai activ, utiliznd nutrienii,

oxigenul

- Antagonistul produce metabolii toxici (acizi,indol, H2S, amoniac, peroxid, etc)

Antagonism specific antagonistul producesubstane cu aciune specific asupra unui saumai multor concureni (antibiotice, bacteriocine).

Efectul aciunii unui antagonist asupraconcurentului poate fi bacteriostatic saubactericid (uneori bacteriolitic).

Utilizarea practic a antagonismului microbian:1. Pentru depistarea mi/o produceni de

antibiotice (micete, actinomicete, bacterii)

2. Pentru obinerea produselor biologicecurative de origine microbian (probiotice,eubiotice/sinbiotice): Lactobacterina,Colibacterina, Bifidumbacterina, Bificol, etc

3. Crearea biocenozelor favorabileorganismului


2/10

2/15/201

Probioticele sunt preparate ce coninbacterii vii sau substane de originemicrobian care,ntroduse pe cale natural,manifest efecte benefice (fiziologice,biochimice i imune) pentru organismul-

gazd prin stabilizarea i optimizareafunciilor microflorei normale. Prebioticele sunt preparate ce conin un

ingredient alimentar nedigerabil carestimuleaz selectiv creterea i activitateaunui numrlimitat de bacterii rezidente alemicroflorei normale intestinale.

Sinbioticele sunt preparate obinutenurma combinrii raionale dintre probiotice iprebiotice.

METODELE DE STUDIU AL ANTAGONISMULUI

1. n mediu solid(metoda traneei) antagonistul se nsmneaz n centrul cutiei,concurenii perpendicular. Termostat 24h.

Aprecierea dup dimensiunea zonei deinhibiie a creterii culturii concurentului.

2. n mediu semisolid I strat antagonistul, IIstrat concurentul. Termostat 24h. Aprecierea

zon clar ntre straturi.3. nsmnarea n mediu lichid(BP) a unui

numr egal de A i C. Dup 24 h de incubaiese rensmneaz 0,1 ml pe placa cu geloz.Se compar numrul coloniilor de A i C.

ANTIBIOTICE (AB) produse de originenatural (microbian, animal sauvegetal), derivai semi-sintetici sauproduse sintetice care inhib sau omoarselectiv unele mi/o sau/i celule tumorale,fr a exercita ca regul efecte toxiceasupra macroorganismului.

Clasificarea AB

I. Dup efectul asupra celulei- Bacteriostatic (tetraciclina,

cloramfenicol)- Bactericid (streptomicina, polimixina)

- Bacteriolitic (peniciline, cefalosporine)

II. Dup spectrul de aciune-AB cu spectru restrns (ngust) de aciune

(AB anti-G+, anti-G-, anti-tuberculoase,

anti-micotice, anti-tumorale, etc)

-AB cu spectru larg de aciune (G+ i G-)III. Dup producent (origine)1. De origine fungic (peniciline,

cefalosporine,...)

2.

Din actinomicete (aminoglicozide,macrolide, cloramfenicol, etc)

3. De origine microbian (bacitracina din Bacillussubtilis, gramicidina din Bacillus brevis,

polimixina din Bacillus polimyxa)

4. De origine vegetal fitoncidele (alicina,rafanin, imanin)

5. De origine animal (lizozimul din albu de ou,ecmolina din oase de pete, eritrina din maseritrocitar, splenocitina din splin)

IV. Dup compoziia chimic (beta-lactamice,macrolide, aminoglicozide, fenicoli, polipeptide,poliene, sulfamide, chinolone i fluorochinolone,nitrofurani, etc)

Mecanismul de aciune al AB


3/10

2/15/201

Mecanismul de aciune al AB1. AB cu aciune asupra sintezei peretelui celular

(dereglarea sintezei peptidoglicanului)

- Beta-lactamice (peniciline, cefalosporine).Deregleaz procesul de sintez a PG, inhibnd

transpeptidazele (inta - PFP)- Vancomicina, teicoplanina (blocheaz transferul

pentapeptidului din MCP spre peretele celular)

- Bacitracina (blocheaz reciclarea moleculelor detransport transmembranar - bactoprenol)

- Fosfomicina (blocheaz piruviltransferaza,implicat n sinteza acidului N-acetil muramic)

Efectul acestor AB este bactericid/litic, doar celulelemetabolic active sunt omorte. Nu afecteazcelulele eucariote (lipsa PG).

2. AB cu aciune asupra ME i a MCP- AB polipeptidice (polimixina, colistina). Se

fixeaz pe membrane bacteriene (nspecial pe lipidul A (ME la bacterii G-),provocnd dezorganizarea lor. Efectbactericid.

- AB polienice (nistatina, levorina,amfotericina B, etc). Se fixeaz pe steroliiMCP ale micetelor, perturbnd respiraia idezorganiznd MCP (permeabilitateexcesiv i moartea celulei).

Aceste AB acioneaz i asupra celulelor nrepaos. Relativ toxice, n special nefro.


4/10

2/15/201

3. AB cu aciune asupra ribozomilor- 30S (aminoside: streptomicina, kanamicina,

gentamicina, tobramicina, amikacina; tetracicline)

- 50S (cloramfenicol, triamfenicol; macrolide:

eritromicina, oleandomicina; lincosamide:clindamicina, lincomicina).

Se leag pe receptori specifici de pe subunitile 30Ssau 50S, perturbnd sinteza proteic (inhibiiatranspeptidazei, a translocaiei peptidelor, etc).Rezult inhibiia sintezei proteice sau sintezaproteinelor nefuncionale. Efectul estebacteriostatic (aminosidele bactericid), doarasupra celulelor active metabolic.

4. AB cu aciune asupra acizilor nucleici- Rifampicina inhib ARN-polimeraza ADN-

dependent. Rezult stoparea sintezeiARNm

- Novobiocina , Chinolonele (acidul nalidixic,

ciprofloxacina, ofloxacina) blocheazactivitatea topo-izomerazelor, intervenind nconformaia ADN-ului. Efect bactericid.

- Sulfamidele i trimetoprimul perturbsinteza acidului folic i folailor (cofactori

n sinteza AN). Activitate bacteriostatic.


5/10

2/15/201

Producerea AB

1. Metoda biologic2. Metoda sintetic3. Metoda semi-sintetic

Etapele metodei biologice:

1. Cultivarea tulpinilor-producente (ex.:

Penicillium notatum, Actinomyces griseum,etc) n mediu lichid adecvat

2. Extragerea AB

3. Purificarea i concentrarea AB4. Controlul toxicitii5. Determinarea activitii AB

Activitatea AB se msoar n uniti de mas(g, mg, g) sau de aciune (UA).1 UA cantitatea minimal de AB care inhib

creterea unei tulpini de referin n condiiistandarde.

Penicilina 1UA = 0,6 g de substan purCerinele fa de AB:

- Toxicitate selectiv- Efect terapeutic cu doze minime- Activitate de lung durat- Spectru restrns de aciune- S fie solubile i absorbite uor- S nu provoace efecte secundare- S nu se dezvolte rezistena contra AB- S fie ieftine

Sensibilitatea microbilor la AB

n funcie de rezultatele clinice, bacteriile sedivizeaz n 3 clase: sensibile la AB (S),rezistente (R) i intermediare (I, moderatsensibile).

Tulpinile S efectul terapeutic este obinut cudoze terapeutice uzuale

Tulpinile R efectul terapeutic nu poate fiobinut cu doze terapeutice

Tulpinile I succesul terapeutic esteimprevizibil. Ar fi posibil cu doze mari sau laadministarea local a AB.

Fiecare tulpin izolat manifestsensibilitate particular. Ea poate fistudiat n laborator pentrudeterminarea profilului de sensibilitial acestei tulpini, ceea ce constituie oantibiogram.

Rezultatele testelor de sensibilitatepermit medicului s claseze tulpinilebacteriene dup categoriileterapeutice (S, R, I), uneori sunt utilen identificarea tulpinilor.

Testarea sensibilitii bacteriilor la ABMetoda difuzimetric (rondelelor). Utilizat uzual n

infecii banale.Condiii: mediu standard, concentraie standard demi/o (105/ml), rondele/discuri (comprimate) cu %

standarde de AB, condiii standarde.Mediul este inoculat cu suspensia bacterian. Dup

uscare n termostat se aplic rondelele 24h, 37 C.Lectura diametrul zonei de inhibiie a creterii culturii

bacteriene este comparat cu diametrele standardepentru fiecare AB. Valori sub acest diametrutulpina este R, dac este depit S.


6/10

2/15/201

Metoda diluiilorntr-un ir de tuburi cu 1 ml BP se efectueaz

diluia AB (256 UA, 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2,1, 0,5, etc). Se adaug n fiecare tub (cuexcepia celui martor) 0,1 ml de suspensiebacterian 105/ml. Termostat - 24h.

Lectura cea mai mic doz de AB careinhib creterea culturii dup 24h deincubare (mediu clar) constituieConcentraia Minim de Inhibiie (CMI) aAB pentru tulpina testat.

CMI msoar efectul bacteriostatic.


7/10

2/15/201

Concentraia Minim Bactericid (CMB)cantitatea minim de AB care omoar99,9% din inoculum dup 18h de incubare.

Determinarea CMB din ultimele tuburi frcretere se repic 0,1 ml de mediu peplaca cu geloz. Dup 24h se comparnumrul celulelor ce au supravieuit cu nriniial de bacterii (105/ml).

Corelaia dintre studii in vitroi rezultate in vivo

n studii in vitro parametrii (densitateasuspensiei bacteriene, concentraia AB, etc)nu se modific n timp. In vivo, la pacieni,concentraia AB variaz n timp i n funciede esut.

Pentru a stabili dac tulpina izolat estesensibil sau rezistent la un AB se cerecunoaterea Concentraiei Terapeutice (CT)(cantitatea de AB prezent n focarul infeciosn cursul tratamentului cu doze terapeutice)a fiecrui AB testat.

Tulpini Sensibile CMI/CT 1, ex.: 8/2,efect terapeutic imposibil

Tulpini Intermediare CMI/CT=1, efectterapeutic imprevizibil. Pot fi utilizate dozemaxime de AB sau administrarea lor local

Testarea CMI / CMB este indicat n

tratamentul infeciilor grave : meningite,septicemii, endocardite, infecii cronice saula persoane cu imunosupresie.

Monitorizatea (supravegherea)tratamentului cu AB. Verificareaeficacitii antibioterapiei.

1. Determinarea concentraiilor umorale sautisulare ale AB

Indicaii:- Utilizarea unui AB toxic

- n caz cnd bolnavul sufer de deficienemetabolice sau excretoare (renale,hepatice)

Se compar concentraiile obinute cu CMI aantibioticului testat (sau cu CT).

2. Studiul activitii inhibitorii a lichidelor biologice(NEI)

Indicaii: infecii grave care nu rspund rapid latratament.

Efectuarea: la diluii duble (1/2, ...) ale lichiduluiexaminat (ser, LCR, urin) se adaugsuspensia bacterian (din tulpina izolat de labolnav).

Lectura: dup 24h de incubaie la 37 C seapreciaz diluia maxim cu efectbacteriostatic/cid.

NEI 1:8 reflect eficiena antibioticoterapiei


8/10

2/15/201

Rezistena mi/o la antibioticeCauzele:

1. Factori genetici, proprii bacteriilor

2. Factori ce favorizeaz selecia i difuzareatulpinilor bacteriene rezistente

Tipurile de rezisten:1. Natural, ereditar, de specie, prezent la toi

membrii unei specii sau gen

- lipsa intei ex.: micoplasme, micete;- imposibilitatea de a atinge inta ex.:

Mycobacterium (cerurile, lipidele mpiedicptrunderea AB n citoplasm);

- bacteriile nu efectueaz procesul inhibat de ABex.: acidul folic este preluat din mediu rezistenla sulfamide

2. Achiziionat, dobndit, afecteaz tulpinile uneispecii sensibile. Depinde de aciunea de selecie exercitat deAB utilizate n tratament, urmat de rspndirea ei (ntrebacterii, interuman, transmisie de origine animal).

Mecanismele rezistenei dobndite:

- Diminuarea permeabilitii membranare- Modificarea intei moleculare- Eliminarea excesiv a AB- Inactivarea enzimatic a AB, care poate fi

hidrolizat (penicilinaz, cefalosporinaz)sau modificat structural (acetilaze,

adenilaze, fosforilaze), etc.


9/10

2/15/201

Rezistena dobndit se poate manifesta fenotipic(bacteriile n faza de repaos, formele L debacterii) sau genetic (genotipic)

Rezistena genetic poate fi:- Cromozomial, determinat de mutaii (10%)Mecanisme: modificarea intei moleculare,

diminuarea permeabilitii membranare- Plasmidic, epidemic, realizat prin transfer de

gene prin intermediul plasmidelor R (poate firezisten multipl).

Mecanisme: inactivarea enzimatic, modificareaintei, substituia sau supraproducia intei, excreieexcesiv a AB.

Prevenirea rezistenei1. Supravegherea epidemiologic a tulpinilor

rezistente2. Politic strict de prescriere a AB3. Respectarea dozelor terapeutice corecte i a

timpului de tratament necesar

4. Asocierea AB cu mecanisme de aciune diferite5. Prescrierea AB care nu sunt sensibile la beta-

lactamaze, utiliznd inhibitori (acidul clavulanic,sulbactamul, tazobactamul). Ex.: augmentinaamoxicilina+acid clavulanic

6. Reciclarea AB

7. Producerea AB noi


10/10

2/15/201

Efectele negative ale antibioticoterapiei

1. Efect toxic (streptomicina surditate,cloramfenicolul toxic pentru mduva

osoas, polipeptidele nefrotoxice, etc)2. Efect teratogen

3. Aciune sensibilizant (penicilina, etc)4. Disbacterioz5. Dereglarea imunogenezei

6. Selecia suelor rezistente

Bacteriocinele substane proteicebactericide produse de numeroase speciibacteriene i active asupra altor tulpini aleaceeai specii sau asupra speciilornrudite. Producerea bacteriocinelor estedeterminat plasmidic (plasmide Col).

Tipuri de bacteriocine: colicine (secretate deEscherichia coli), corinecine(Corynebacterium), vibriocine (Vibrio),piocine (Pseudomonas), etc.

Studiul sensibilitii unei tulpini labacteriocine (bacteriocinotipia) seutilizeaz n scopuri epidemiologice

Documents

Microbio.ucoz.Com Prelegeri Romana AntagAntib09