Резистентность пневмококка к АБП

Резистентность S. рneumoniae
к антибактериальным препаратам
(АБП)
План
• Содержание понятие «резистентность возбудителя к
АБП»
• Классификация возбудителя по резистентности к АБП
• Механизмы приобретения S. Pneumoniae
резистентности к АБП
• Динамика резистентности возбудителя к АБП
• Методы определения чувствительности пневмококка к
АБП
Исторические данные
- Величайшим достижением медицины в XX веке
является открытие, создание и внедрение в
клиническую практику антимикробных препаратов
- 1938 г. - группа английских ученых под руководством А.
Дж. Эванс разработала антимикробный препарат –
сульфадиазин 693 (сульфаниламидом), который обладал
активностью и в отношении пневмококков.
- После внедрения технологий синтеза и промышленного
производства пенициллина в 40-е гг., началась «золотая
эра» в развитии химиотерапии, что способствовало
значительному снижению летальности от инфекционных
заболеваний
Исторические данные
- Начало XX века - первый опыт использования
химиотерапевтического препарата для лечения
пневмококковой пневмонии (оптохин)
- 1912 г. - были получены данные о развитии
устойчивости к этому препарату in vivo у мышей, а
несколько позднее – и у людей
- 1945 г.- в лабораторных условиях был получен
штамм, нечувствительный к пенициллину
- 1953 г. - появилось первое сообщение о
пенициллинорезистентном штамме, выделенном на
мышиной модели
Исторические данные
- В настоящее время резистентные к пенициллину штаммы
встречаются чаще у детей
- Назначение пенициллинов снижает носительство
пневмококков у детей, но часто не приводит к их эрадикации,
а также способствует колонизации носоглотки резистентными
штаммами
- Инфекции, вызванные резистентными к АБП пневмококками,
чаще всего являются следствием приобретения
циркулирующих в данной популяции резистентных штаммов
- В настоящее время резистентность к АБП является
глобальной проблемой, причем, немалая роль в этом
принадлежит именно пневмококкам
Gray B.M., Converse G.M., Dillon H.C. Epidemiologic studies of Streptococcus pneumoniae in infants: acquisition,
carriage and infection during the first 24 months of life // J. Infect. Dis. – 1980. – Vol. 142. – P. 923-933
Koornhof H.J., Wasas A., Klugman K.P. Antimicrobial reisstance in Streptococcus pneumoniae: A South African
perspective // Clin. Infect. Dis. – 1992. – Vol. 15. – P. 84-94
Козлов Р.С., 2013
План
• Содержание понятие «резистентность возбудителя к
АБП»
• Классификация возбудителя по резистентности к АБП
• Механизмы приобретения S. Pneumoniae
резистентности к АБП
• Динамика резистентности возбудителя к АБП
• Методы определения чувствительности пневмококка к
АБП
Критерии разделения S. pneumoniae по
антибиотикорезистентности
1) «чувствительный» - означает, что лечение инфекции,
вызванной данным микроорганизмом, соответствующим
антибиотиком в обычных терапевтических дозах, скорее всего,
будет эффективным;
2) «умереннорезистентный» - лечение инфекции, вызванной этим
штаммом, соответствующим антибиотиком может быть
эффективным лишь при использовании повышенных доз и/или при
локализации инфекции в тех локусах человеческого организма, где
антибиотик достигает высоких концентраций в силу его
фармакокинетических особенностей;
3) «резистентный» - лечение инфекции, вызванной данным
микроорганизмом, соответствующим антибиотиком даже в высоких
дозах будет неэффективным
Козлов Р.С., 2013
National Committee for Clinical Laboratory Standards. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow
aerobically – M100-S12. MIC testing supplemental tables. Villanova: NCCLS, 2002. – P. 110-112
Критерии разделения S. pneumoniae по
антибиотикорезистентности к пенициллину
(CLSI 2013)
штаммы пневмококка, выделенные из ликвора
при МПК < 0,06 мг/л - чувствительные;
при МПК ≥ 0,12 мг/л - резистентные
штаммы пневмококка, выделенные из крови, ткани легкого,
мокроты, БАЛ, аспирата синуса, отделяемого среднего уха и др.
при МПК ≤ 2 мг/л – чувствительные
при МПК 4 мг/л – умеренно-резистентные
при МПК ≥ 8 мг/л - резистентные
Козлов Р.С., 2013
План
• Содержание понятие «резистентность возбудителя к
АБП»
• Классификация возбудителя по резистентности к АБП
• Механизмы приобретения S. Pneumoniae
резистентности к АБП
• Динамика резистентности возбудителя к АБП
• Методы определения чувствительности пневмококка к
АБП
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
- резистентность у пневмококков очень редко обусловлена
единичными мутациями или носительством плазмид
- основными источниками генов резистентности для пневмококков
являются трансформация (захват и хромосомный обмен свободной
ДНК от близкородственных видов) и конъюгативные транспозоны
(перенос и генетическое встраивание небольших сегментов ДНК во
время бактериального деления)
-пневмококки часто колонизируют носоглотку, которая является
источником обмена штаммами между людьми
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
Механизм резистентности к пенициллину и другим β-лактамам
изменения мишени действия этого класса антибиотиков –
пенициллиносвязывающих белков (ПСБ).
Результатом взаимодействия β-лактамов с ПСБ является
формирование ковалентного связанного через активный сериновый
центр комплекса.
Изменения ПСБ приводят к снижению связывания этого класса
антибиотиков, результатом чего является потребность в их более
высоких концентрациях для подавления активности ПСБ
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
Механизм метилирования рибосомальной мишени действия
антибиотиков
перекрестная резистентность к:
макролидам,
линкозамидам и
стрептограминам Б
независимо от типа резистентности и ее уровня in vitro, с
клинической точки зрения 14-, 15-, 16-членные макролиды и
линкозамиды будут являться неэффективными при лечении
инфекций, вызванных подобными штаммами
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
Механизм активного выброса (эффлюкса)
- кодируется геном mef(A)
- белок Mef(A) охватывает мембрану S. pneumoniae 12 раз, и
его активность осуществляется за счет энергии протонов.
- важной особенностью механизма активного выброса
является то, что он обусловливает резистентность к 14- и
15-членным макролидам при сохранении
чувствительности к 16-членным, линкозамидам и
стрептограмину Б (М-фенотип).
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
«Защита рибосом»
- механизм устойчивости к тетрациклинам
- в большинстве стран Европы и США, частота
тетрациклинорезистентности находится в пределах 2235%
Механизмы приобретения S. pneumoniae
резистентности к АБП
К фторфинолонам
- резистентность к фторхинолонам может быть обусловлена
двумя различными механизмами:
1) изменения мишеней действия этих препаратов и, в
частности, топоизомеразы II (ДНК-гиразы) и
топоизомеразы IV. Топоизомераза IV также состоит из двух
субъединиц – parC и parE; ее рассматривают в качестве
основной мишени у грамположительных бактерий,
включая пневмококки
2) активный выброс (эффлюкс), который был также
обнаружен у пневмококков
План
• Содержание понятие «резистентность возбудителя к
АБП»
• Классификация возбудителя по резистентности к АБП
• Механизмы приобретения S. Pneumoniae
резистентности к АБП
• Динамика резистентности возбудителя к АБП
• Методы определения чувствительности пневмококка к
АБП
Динамика резистентности S. pneumoniae к антибактериальным
препаратам в России (1999-2009 гг.) Козлов Р.С., 2013
Ч, %
Антибиотик
УР, %
Р, %
МПК90
Ч, %
1999-2003 гг. (n=791)
УР, %
Р, %
МПК90
Ч, %
2004-2005 гг. (n=913)
УР, %
Р, %
МПК90
2006-2009 гг. (n=715)
Бета-лактамы
Пенициллин
90,3
7,8
1,9
0,06
91,9
6,9
1,2
0,06
88,8
9,1
2,1
0,125
Амоксициллин
99,9
0
0,1
0,25
99,7
0
0,3
0,06
99,6
0,4
0
0,06
100
0
0
0,06
99,7
0
0,3
0,06
99,6
0,4
0
0,06
-
-
-
-
-
-
-
-
99,6
0,4
0
0,06
98,2
1,4
0,4
0,03
98
0,9
1,1
0,06
99
0,4
0,6
0,06
-
-
-
-
-
-
-
-
93,2
2,2
4,6
1
Цефтибутен
-
-
-
-
-
-
-
-
87,1
6,2
6,7
16
Эртапенем
-
-
-
-
-
-
-
-
100
0
0
0,06
Эритромицин
91,8
0,1
8,1
0,06
93,4
0,2
6,4
0,06
95,4
1,0
3,6
0,03
Азитромицин
91,9
0,5
7,6
0,125
93,6
0,2
6,2
0,25
92,7
0,9
6,4
0,06
Кларитромицин
92,0
0,5
7,5
0,06
93,6
0,3
6,1
0.06
92,7
1,6
5,7
0,03
-
-
-
-
-
-
-
-
96,0
1,5
2,5
0,5
96,2
0,5
3,3
0,5
95,7
0,4
3,9
0,5
94,0
1,5
4,5
0,25
98
1,0
1,0
0,5
95,5
0,9
3,6
0,25
93,7
1,0
5,3
0,25
97,1
0,1
2,8
0,06
96,4
0
3,6
0,06
95,5
0,2
4,3
0,03
Амоксициллин/
клавуланат
Амоксициллин/
сульбактам
Цефтриаксон
(цефотаксим)
Цефиксим
Макролиды
Джозамицин
Мидекамицина
ацетат
Спирамицин
Линкозамиды
Клиндамицин
Фторхинолоны
Левофлоксацин
100
0
0
1
99,9
0
0,1
1
100
0
0
1
Моксифлоксацин
99,7
0,3
0
0,125
99,9
0,1
0
0,125
100
0
0
0,125
-
-
-
-
-
-
-
-
100
0
0
0,015
Тетрациклин
72,7
2,4
24,9
16
70,4
4,8
24,8
16
75,4
3,1
21,5
16
Ко-тримоксазол
68,3
26,3
5,4
2
59,2
29,1
11,8
4
61
22,4
16,6
4
Хлорамфеникол
92,3
0
7,7
4
94,1
0
5,9
2
92,9
0
7,1
2
Ванкомицин
100
0
0
0,5
100
0
0
0,5
100
0
0
0,5
-
-
-
-
-
-
-
-
100
0
0
1
Гемифлоксацин
Другие препараты
Линезолид
Динамика резистентности S. pneumoniae к
антибактериальным препаратам в России (1999-2009 гг.)
- β-лактамные антибиотики сохраняют высокую активность в
отношении пневмококков:
резистентными к пенициллину, амоксициллину,
амоксициллину/клавуланату и цефтриаксону (соответственно) в
1999-2003 гг. были 9,7%, 0,1%, 0% и 1,8% штаммов, в 2004-2005 гг. 8,1%, 0,3%, 0,3 и 2% штаммов, в 2007-2009 гг. – 11,2%, 0,4%, 0,4% и
1% штаммов.
- для макролидов уровень устойчивости варьировал от 2,0% до 8,2%
в 1999-2003 гг., от 4,3% до 6,6% в 2004-2005 гг. и от 4,5% до 7,3% в
2006-2009 гг.
- за период с 1999 г. по 2009 г. сохранялся высокий уровень
резистентности к тетрациклину (24,6-29,6%).
- резистентность к ко-тримоксазолу составила 31,7% в 1999-2003 гг.,
40,8% в 2004-2005 гг. и 39% - в 2006-2009 гг.
Козлов Р.С., 2013
Динамика резистентности S. pneumoniae к
антибактериальным препаратам в России (1999-2009 гг.)
- ванкомицин, левофлоксацин, моксифлоксацин сохраняют высокую
активность в отношении пневмококков – за изучаемый период
только 2 штамма, выделенных в 1999-2003 гг., были резистентны к
моксифлоксацину и 1 штамм, выделенный в 2004-2005 гг., оказался
устойчивым к левофлоксацину и моксифлоксацину.
- уровень полирезистентности составил 11,8% устойчивых штаммов
в 1999-2003 гг., 9,6% – в 2004-2005 гг. и 14,5% - в 2006-2009 гг.
- таким образом, β-лактамы (пенициллин, амоксициллин,
амоксициллин/клавуланат, цефтриаксон, цефотаксим), макролиды,
линкозамиды, левофлоксацин, моксифлоксацин, хлорамфеникол и
ванкомицин являются наиболее активными препаратами в
отношении S. pneumoniae.
Козлов Р.С., 2013
План
• Содержание понятие «резистентность возбудителя к
АБП»
• Классификация возбудителя по резистентности к АБП
• Механизмы приобретения S. Pneumoniae
резистентности к АБП
• Динамика резистентности возбудителя к АБП
• Методы определения чувствительности пневмококка к
АБП
Методы определения
чувствительности к АБП
- диско-диффузионный
- разведение в агаре
- микроразведения в
бульоне
- Е - тесты
Диско-дифузионный метод
(пенициллин)
Используются диски, содержащие 1 мкг оксациллина
Не дает достоверных результатов при определении
чувствительности S. pneumoniae к цефалоспоринам,
ампициллину, амоксициллниу, карбапенемам
Учет результатов: зона задержки роста измеряется с помощью
линейки или каллипера.
Конечной точкой считается расстояние, в зоне которого нет
роста микроорганизмов
Метод микроразведений
2
1
0,5
0,25
0,125
0,06
0,03
0,016
ЭРИТРОМИЦИН
Метод микроразведений
- позволяет одновременно тестировать большое
количество штаммов к нескольким анибиотикам
- позволяет значительно сократить количество
расходного материала (тестирование проводится в
объеме 0,1 мл)
- требует оснащения лаборатории многоканальными
пипетками, микротитровальными плашками со
стерильными крышками, устройство с непрямой
подсветкой для учета результата
- рост микрофлоры в присутствии антибиотика
сравнивается с ростом культуры в ячейке без
антибиотика
Метод Е-тестов
- метод основан на диффузии
антибиотиков в агар и позволяет
определять значение МПК
- зона задержки роста имеет форму
эллипса, размеры которого увеличиваются
от меньшей концентрации антибиотика на полоске
к большей
- результаты могут быть учтены, если испытуемая
культура выросла плотным газоном
- величина МПК определяется значением концентрации,
на уровне которой эллипс пересекается со шкалой
полоски
Козлов Р.С., 2013
Выводы
Принимая во внимание вышеуказанное, можно сделать
заключение о том, что пневмококки обладают уникальными
возможностями выработки резистентности к различным классам
антимикробных препаратов, что подтверждается современными
эпидемиологическими данными.
Существенные географические различия в распространенности,
уровнях и механизмах снижения чувствительности диктуют
необходимость проведения исследований динамики этого
феномена на национальном, региональном и локальном уровнях в
каждой стране.
Именно на основании этих данных можно разработать
рекомендации по эмпирической терапии пневмококковых
инфекций в каждом регионе.