细菌耐药机制研究进展

细菌耐药•固有耐药（intrinsicresistance)——细菌染色体决定，代代相传的天然耐药。•获得耐药（acquiredresistance)——细菌在接触抗生素后，改变代谢途径，使自身对抗生素或抗菌药有不被杀灭的抵抗力。细菌耐药•耐药机制：1）产生灭活酶，改变抗生素结构。2）改变靶位蛋白。3）降低抗生素在菌体内积聚。a改变外膜通透性。b增强外流（efflux），使进入菌体内抗生素迅速外流。β－内酰胺类作用机制通过干扰细菌细胞壁的合成而产生抗菌作用。细菌的细胞膜上具有青霉素结合蛋白（PBPs），与β-内酰胺类具高度亲和力，二者紧密结合后则干扰细菌细胞壁合成代谢，使细菌形态变化而溶解死亡常见耐药菌感染的治疗现状当前院内感染面临的耐药菌G+球菌MRSA（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌）MRCNS（耐甲氧西林凝固酶阴性葡萄球菌）VRE（耐万古霉素肠球菌）当前院内感染面临的耐药菌G-杆菌肠杆菌科：ESBL（超广谱-内酰胺酶）肺炎克雷伯杆菌、大肠杆菌等AmpC（染色体介导I型-内酰胺酶）阴沟肠杆菌、弗劳地枸橼酸杆菌等非发酵菌属（多重耐药）铜绿假单胞菌、不动杆菌属、嗜麦芽窄食单胞菌第三三代头孢菌素代头孢菌素过度使用后过度使用后的选择作用选择作用G--G+产产ESBLL的的大肠杆菌，肺炎克雷大肠杆菌，肺炎克雷伯菌伯菌等等高产高产AMPCAMPC酶酶的的肠杆菌属菌，枸橼肠杆菌属菌，枸橼酸菌，沙雷氏菌等酸菌，沙雷氏菌MRSAMRSAVREVRE对第三代，及第对第三代，及第四代头孢菌素等四代头孢菌素等耐药耐药对第三代头孢菌素及对第三代头孢菌素及酶抑制剂复合制剂酶抑制剂复合制剂耐药碳青霉烯类抗生素碳青霉烯类抗生素碳青霉烯类抗生素，碳青霉烯类抗生素，第四代头孢菌素万古霉素万古霉素PRSP细菌耐药的主要机制45%15%15%15%10%灭活酶产生靶点改变孔蛋白改变主动外排其他机制…细菌内靶位结构的改变细胞膜通透性的改变外排作用旁路作用灭活酶水解酶钝化酶细菌耐药的主要机制外排泵作用:假单胞菌耐药机制之一AdaptedwithpermissionfromLivermoreDM.ClinInfectDis2002;34:634-640.亚胺培南和美罗培南在此进入美罗培南被外排泵排出，而亚胺培南未被排出外排泵排出通道(OprM)外膜外周胞质连接体脂蛋白(MexA)细胞质膜外排泵(MexB)膜孔蛋白2020/2/29细胞外膜、细胞壁细胞膜OprD2•蛋白通道异常导致膜通透性减低：•绿脓、肺克的细菌外膜存在蛋白质构成的对不同药物的特异性通道。•通道缺失或低表达会导致膜通透性减低。2020/2/29靶位蛋白的改变•细菌可改变抗生素与核糖体的结合部位而导致大环内酯类、林可霉素类与氨基苷类等抗菌药物不能与其作用靶位结合、或阻断抗菌药抑制细菌合成蛋白质的能力•耐药金葡、耐药表葡、耐药肺炎链球菌PBPs结构改变，并与-内酰胺药物亲合性下降•耐药金葡（MRSA）:PBP2a内酰胺酶---最主要的灭活酶1.内酰胺酶是微生物所产生破坏青霉素类头孢菌素类等活性的物质，包括所有β-内酰胺酶，如广谱β-内酰胺酶、AmpC酶、超广谱β-内酰胺酶，金属β-内酰胺酶等，目前已发现300多种2.细菌产生内酰胺酶是细菌对内酰胺类抗生素耐药的最主要和常见的耐药机制青霉素结合蛋白PBP(penicillin-bindinprotein)•PBP-存在于细菌细胞内膜的能与ß-内酰胺类抗生素结合的蛋白质。4-8种。•PBP1-3：细菌维持生命所必需。•PBP1：影响细菌生长，形成原生质球。•PBP2：维持细菌形态，细菌变圆。•PBP3：与细菌分裂繁殖有关。B内酰胺酶肽糖层细胞浆膜层青霉素结合蛋白革兰阳性菌的结构β-内酰胺类抗生素革兰阴性菌的结构Porin通道细胞壁B内酰胺酶肽糖层细胞膜层青霉素结合蛋白β-内酰胺类抗生素广谱内酰胺酶广谱酶(TEM-1，TEM-2，SHV-1)主要灭活青霉素和一、二代头孢对三代头孢菌素无水解作用超广谱内酰胺酶(ESBLs)主要由克雷伯菌和大肠埃希菌产生部分由粘质沙雷菌、弗劳地枸橼酸菌、阴沟肠杆菌铜绿假单胞菌产生经质粒介导，由普通的内酰胺酶基因(TEM-1、TEM-2、SHV-1)突变而来，能水解-内酰胺抗生素临床对内酰胺类耐药，呈多重耐药对碳青霉烯类和头霉烯类敏感，对酶抑制剂敏感ESBLs的靶抗生素头孢泊肟(cefpodoxime)(CPD)头孢他啶(ceftazidime)(CAZ)头孢噻肟(cefotaxime)(CTX)头孢曲松(ceftriaxone)(CRO)氨曲南(aztreonam)(ATM)产ESBLS的可能原因1.与应用三代头孢菌素过多有关（尤其是头孢他啶，还有头孢曲松、噻肟）2.与病人免疫功能有关•中性粒细胞减少者（尤其是儿童）•肿瘤病人（放、化疗）•慢性病病人•住院较久者•长期预防性用药者ESBLs的辩认:耐药性特点肠杆菌科细菌尤其大肠,克雷伯菌对一个或多个三代头孢敏感性下降常伴有氨基甙,喹诺酮协同耐药头孢呋新耐药酶抑制剂,头孢西丁部分有效亚胺培南敏感临床治疗效果不好ESBLs的治疗对策(1)(1)三代头孢菌素：CTX和CAZ耐药率高(2)四代头孢菌素：耐药率不很高，对部分ESBLs稳定(3)头霉素有效，但MIC90值为≥256g/ml，耐药率为16%，可能是由于细菌外膜孔蛋白的缺失造成的(4)泰能是目前对产ESBLs细菌最有效的内酰胺抗菌药物ESBLs的治疗对策(2)(5)含酶抑制剂的复合制剂：耐药率较低，但中敏率较高，分别为22%和28%，可能是细菌同时产生一定量的TEM-1和SHV-1而造成对复合制剂耐药程度的增加。在用复合制剂治疗时需适当增加剂量ESBL(＋)菌株的治疗建议•使用复合药：头孢哌酮/舒巴坦哌拉西林/三唑巴坦•严重感染:美罗培南，亚胺培南•三代头孢菌素、头霉素类、阿米卡星和环丙不适于产ESBLs菌株感染的治疗，尤其是环丙，除非药敏证明是敏感的AmpC酶及耐药特点(1)AmpC酶由ampC基因编码产生(2)ampC基因表达同时受ampD，ampR，ampG等多种基因调控，是头孢菌素酶的代表酶(3)属于染色体Bush1型酶或AmblerC类酶AmpC酶及耐药特点•AmpC酶水解以下抗生素：•青霉素类耐药•头霉素类耐药•1,2,3代头孢菌素类耐药•单环类耐药•加酶抑制剂复合药耐药•可分为诱导型，结构型和质粒型。耐甲氧西林金葡菌感染MRSA•MRSA多发于：免疫缺陷者大面积烧伤大手术后患者长期住院及老年患者•MRSA极易导致感染的流行和暴发•MRSA传播主要通过医护人员的手，在患者、医护人员、患者间播散，另外，衣物、敷料等物品可携带MRSA，促进MRSA在院内的流行病人一旦感染或携带MRSA，该菌可存在于患者身上达数月之久。耐甲氧西林葡萄球菌•最有效药物是糖肽类，如万古、去甲万古、替考拉宁、利奈唑胺•如严重感染（败血症、心内膜炎），联用利福平，优点：它能穿透葡萄球菌形成的生物膜，加之渗透性好，可提高其杀菌活性；•联用磷霉素（它干扰细菌细胞壁合成第一步，万古为干扰其第二步）或阿米卡星肠球菌感染（1）敏感株：•青霉素、氨苄西林或氨苄西林-舒巴坦，联用氨基糖苷类；•头孢硫咪、头孢匹罗，可与氨基糖苷类联用。肠球菌感染（2）如无效，可能为耐氨基糖苷类株可选用：环丙沙星+氨苄西林万古霉素+利福平亚胺培南+青霉素（延长PAE）依药敏结果选用大环内酯类肠球菌感染（3）•耐万古霉素株（有多种基因决定）：替考拉宁（单用）或与亚胺培南联用，或链阳霉素（streptogramin）•多重耐药株亦可用链阳霉素耐药株大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌感染•两菌是产ESBLS最常见的细菌•两菌中，也有产非诱导性AmpC内酰胺酶•少数菌可同时产上述两种酶•携带ESBL基因的质粒上还可同时携带氨基糖苷类与喹诺酮类的耐药基因耐药株大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌的治疗1.碳青霉素烯类2.哌拉西林-他唑巴坦（大剂量）3.头孢哌酮-舒巴坦产AmpC的细菌感染（见于肠杆菌属及铜绿菌等）•对三代头孢的复合剂（舒普深）耐药•对头孢西丁、氨基糖苷类耐药•可选用第四代头孢菌素，如头孢吡肟碳青霉烯类氟喹诺酮类，如环丙沙星氨基糖苷类耐药株铜绿假单胞菌感染•抗假单胞菌ß-内酰胺类哌拉西林及其复方头孢哌酮及其复方头孢他啶、头孢吡肟、氨曲南亚胺培南、美洛培南•喹诺酮类•氨基糖苷类•粘菌素类•环丙沙星•庆大、妥布霉素•头孢他啶•亚胺培南存在高耐药可能性的药物哌拉西林或替卡西林及其复方•阿米卡星、奈替米星、妥布霉素•头孢哌酮•头孢吡肟•美洛培南•多粘菌素B存在低耐药可能性的药物耐药株不动杆菌感染鲍曼不动杆菌是VAP最常见的病原菌之一。•亚胺培南的抗菌活性最强，优于美洛培南•羧苄西林＋阿米卡星•亚胺培南或ß-内酰胺类的复方制剂＋氨基糖苷类•氟喹诺酮类＋阿米卡星以上组合均有协同作用•头孢哌酮-舒巴坦（舒普深）或氨苄西林-舒巴坦对此菌亦有高度抗菌活性对耐亚胺培南者可选此类药物治疗•亦可视药敏选用多粘菌素B或粘菌素耐药株不动杆菌感染治疗•首选亚胺培南或美洛培南、氨苄西林-舒巴坦、氟喹诺酮类加阿米卡星•备选头孢他啶头孢吡肟哌拉西林及其复方氨曲南四环素多粘菌素嗜麦芽窄食单胞菌感染•首选复方新诺明•候选替卡西林-克拉维酸氨曲南环丙沙星替卡西林/克拉维酸与氨曲南联用，有协同作用，但未见联用报道。新喹诺酮类（如左氧氟沙星、加替沙星），可试用于复方新诺明失败或不适合应用的病例。成功与治疗者均有报道。嗜麦芽窄食单胞菌感染多种机制耐药的处理•碳青霉烯类耐药机制，往往是几种机制共同作用的结果。金属β-内酰胺酶其它β-内酰胺酶（包括2f类酶及OXA型酶）外膜蛋白丢失（孔蛋白的丢失）主动外排系统的过度表达PBP改变（不是主要的）•选用单一敏感药物的疗效，与联合用药的疗效可能没有多少差别，但对严重感染仍推荐联合用药。•优先选用低耐药可能性药物，限制高耐药可能性药物的应用，有助于遏制其耐药性进一步发展。多种机制耐药的处理推荐方案氨基糖苷类或氟喹诺酮类与抗假单胞ß-内酰胺类联合应用。但治疗失败率仍可在30%以上。举例1.妥布霉素+替卡西林（或哌拉西林、美洛西林及其复方）；2.妥布霉素+头孢他啶（或哌酮）；3.氨基糖苷类+亚胺培南（或美洛培南）、或氨曲南。合理用药的四个前提条件一、掌握抗菌药物的药代动力学与药效学二、揭示感染部位、范围及其病原体，以及病原体对相关抗菌药物的敏感情况三、明确感染者的生理学特点、病理学特点以及免疫状况四、理解有关法律、法规、规范与制度当前世界十大耐药问题•1.MRSA;MRSE;MRCNS.•2.耐万古霉素的肠球菌(VRE)•3.耐克林霉素和头孢菌素的厌氧菌.•4.氨苄耐药的流感嗜血杆菌.•5.青霉素耐药奈瑟氏菌.•6.青霉素耐药肺炎球菌(PRP)•7.多重耐药结核菌(MDR-TB)•8.产ESBL大肠杆菌和克雷伯菌.•9.产AmpC酶肠杆菌、枸橼酸杆菌、沙雷氏菌。•10.多重耐药非发酵菌:绿脓、不动、嗜麦芽抗生素的给药方法•浓度依赖性抗生素：（时间依赖性抗菌药物(杀菌作用非浓度依赖，无PAE或很短）青霉素类，第一、二、三代头孢菌素类及氨曲南等缩短间隔，尽量延长血药浓度超过MIC的时间浓度依赖性抗菌药物•时间依赖性抗生素：（杀菌作用有浓度依赖，有较好的PAE)氨基糖苷类，喹诺酮类，提高血药浓度，适当延长投药间隔时间•介于两者之间的抗生素：(杀菌作用非浓度依赖，有一定的PAE)碳青霉稀类，第四代头孢，大环内酯类，林可霉素，万古霉素•抗生素的后效应（PAE）抗菌药物应用中的几点建议•社区获得性感染：按照中华医学会规定的指导方案经验治疗•院内获得性感染：根据细菌培养及药敏实验情况，选择敏感抗生素。•长期应用第三代头孢菌素，要警惕产ESBL及AmpC酶细菌感染；•长期应用碳青霉烯类，警惕嗜麦芽窄食单胞菌感染•大肠杆菌感染，选择喹喏酮要警惕•MRSA和肠球菌对万古霉素敏感，但少部分肠球菌已产生耐药，根据药敏选用美洛西林、舒