ANTİBİYOTİKLERİN ETKİ VE DİRENÇ MEKANİZMALARI Dr. Özlem Aydemir Doç. Dr. Mehmet Özdemir

Çağdaş antimikrobik kemoterapi 1935 yılında sülfanamidlerin bulunuşu ile başlamıştır. Antimikrobik ilaçların etki mekanizması 4 ana başlıkta toplanır. 1- Hücre duvar sentezinin inhibisyonu 2- Hücre membran işlevi bozukluğu 3- Protein sentez inhisyonu 4- Nükleik asit sentez inhibisyonu

ANTİBİYOTİKLERE DİRENÇ MEKANİZMALARI 1- İNTRENSEK DİRENÇ: Mikroorganizmaların yapısı nedeniyle bu bakterilerde antibiyotiklerin etkili olabilecek hedeflerinin olmamasıdır. ENTEROBACTERİACEA: penisilin G, glikopeptitler, klindamisin, makrolid ACİNETOBACTER: Ampisilin, amoksisilin, 1. kuşak sefalosporinler. PSEUDOMONAS: ampisilin, amoksisilin, 1. ve 2. kuşak sefalosporin, TMP-SXT SERRATİA: kolistin, 1. kuşak sefalosporinler, ampisilin, amoksisilin KLEBSİELLA: ampisilin, tikarsilin, karbenisilin

2- KAZANILMIŞ DİRENÇ: Kromozom, transpozon veya plazmid DNA sındaki mutasyonlarla veya direnç geni taşıyan DNA dizilerinin başka bakterilerden transdüksiyon veya konjügasyon yoluyla alınması sonucu gelişebilir. Bunun sonucunda bakterinin ilaca permeabilitesi azalabilir yada ilacın hedefinde değişiklikler olabilir.

Direnç mekanizmaları başlıca 3 grupta toplanabilir. 1-İlaç hedefinde olan değişiklikler 2-Bakterinin sentezlediği enzimler ile antibiyotiğin inaktive edilmesi 3- Bakteri içinde ilaç toplanmasının engellenmesi: -permeabilite azalması ve ilacın hücre içine girememesi -aktif pompalama ile antibiyotiğin dışarı atılması

HÜCRE DUVAR SENTEZİNİ İNHİBE EDEN ANTİBİYOTİKLER-1 1-Beta laktam antibiyotikler ve beta laktamaz inhibitörleri: -penisilinler -sefalosporinler -monobaktamlar: aztreonam -karbapenemler: imipenem karbapenem ertapenem - beta laktamaz inhibitörlü kombinasyonlar: -ampisilin-sulbaktam -tikarsilin- klavulonat -amoksisilin-klavukulanik asit -piperasilin-tazobaktam -sefaperazon-sulbactam

HÜCRE DUVAR SENTEZİNİ İNHİBE EDEN ANTİBİYOTİKLER-2 2- glikopeptitler: -Vankomisin -teikoplanin 3-fosfomisin 4-ethionamid, basitrasin, izoniazid

BETA LAKTAM ANTİBİYOTİKLER PENİSİLİNLER: 1. DOĞAL PENİSİLİNLER:-Kristalize penisilin G - Prokain – benzatin penisilin G (depo şekli) bunlar sadece parenteral yolla kullanılabilir Gram pozitif ve spiroketlere etkili fakat beta laktamazlara duyarlıdır. 2. AMİNOPENİSİLİNLER: -ampisilin -Amoksisilin -bakampisilin bunlar oral yolla kullanılabilir.

3-PENİSİLİNAZA DAYANIKLI (ANTİSTAFİLOKOK) PENİSİLİNLER: -metisilin -nafsisilin -Oksasilin -kloksasilin Bunlar stafilokokların salgıladığı beta laktamazlardan etkilenmezler. Bazı stafilokok türleri bu antibiyotiklere de dirençlidir ve bu dirençli suşlara metisiline dirençli stafilokok adı verilir. Bu direncin önemi ;direnç mekanizmaları nedeniyle metisiline dirençli tüm stafilokokların tüm beta laktam antibiyotiklere dirençli olmasıdır. Bu nedenle metisiline dirençli saptanan stafilokoklar in vitro koşullarda duyarlı bulunsalar bile beta laktam antibiyotiklere dirençli kabul edilmelidirler.

4-Antipseudomonal penisilinler: a.Karboksipenisilinler: -karbenisilin -tikarsilin b. Üreidopenisilinler: -azlosilin -mezlosilin -piperasilin

SEFALOSPORİNLER: 4 kuşakta sınıflandırılırlar. Kuşak sayısı arttıkça gram negatif etkinlikleri artar. Dokulara dağılımları oldukça iyidir. Çoğunlukla metabolize edilmeden böbrekle atılırlar. Safraya en fazla geçen sefaperazon ve seftriaksondur. Genellikle parenteral yolla kullanılırken 1 kuşaktan sefaleksin, sefadroksil, sefradin; 2. kuşaktan sefaklor, sefuroksim aksetil, 3. kuşaktan sefiksim oral yolla kullanılmaktadır.

1. KUŞAK 2. KUŞAK 3. KUŞAK 4.KUŞAK sefalotin sefamandol sefotaksim sefepim sefazolin sefuroksim sefoperazon Sefaprin sefoksitin seftriakson sefotetan seftazidim moxolaktam Sefamisinler: sefoksitin sefotetan

KARBAPENEMLER: En geniş spektrumlu beta laktamlardır ve bu grubun ilk üyesi imipenemdir. İmipenem, gram negatif basillere, gram pozitiflere ve anaeroblara etkilidir ve beta laktamazlara dayanıklıdırlar. Böbrek tübüllerindeki dihidropeptidaz tarafından parçalanarak inaktive olurlar. Bu nedenle bu enzimi inhibe eden silastatin ile kombine kullanılır.

İmipenem’in BOS dahil tüm vücut sıvılarına geçişi oldukça iyidir. Meropenem’in imipenem’den farkı dihidropeptidaz enzimi ile inaktive olmamasıdır. En son olarak klinik kullanıma sokulan karbapenemler ise ertapenem, doripenem ve faropenemdir. İmipenem stafilokok ve streptokoklara ertapenem’den 4 kat daha fazla etkilidir, E. fecalis karbapenemlerden etkilenirken, E. feacium karbapenemlere dirençlidirler.

Enterobacteriacae üyeleri %90 karbapeneml’ere duyarlıdırlar ( beta laktamaz üreten suşlar dahil). Karbapenem’lerin en büyük avantajlarından biriside anaerob etkinliğidir. Acinetobacter, P. aeruginosa doğal olarak daha az duyarlı iken K. pneumoniae, diğer enterobacteriaceaelarda edinilmiş direnç olabilir.

CLSI ,karbapenemlerin duyarlılık sınırını genel olarak MIC≤4 mg/l olarak belirtmiştir. Beta laktamazlara karşı direçlidirler ancak B. fragilis ve S. maltophila tarafından meydana getirilen beta laktamazlardan etkilenirler. Metallobetalaktamaz olarak isimlendirilen karbapenemazlar: 1. karbapenemleri hidroliz eder. 2. hücre duvarındaki porin kanallarını değişikliğe uğratır. 3. ilacın permeabilitesini azaltır sonuç olarak karbapenemlere direnç gelişir.

BETA LAKTAM ANTİBİYOTİKLERİN ETKİ MEKANİZMASI: Hücre duvar sentezi transpeptidaz, karboksipeptidaz, endopeptidaz gibi bazı özel enzimler tarafından düzenlenir. Bu enzimler sitoplazma zarında bulunurlar. Beta laktam antibiyotiklerin yapısı peptidoglikan tabakadaki NAM ‘a bağlı pentapeptidin ucundaki D-alanin D-alanin’ e benzer.

Bu benzerlik nedeniyle ortamda beta laktam varlığında enzimler beta laktam antibiyotiğe bağlanırlar. Bu nedenle bu enzimler penisilin bağlayan protein (PBP) olarak adlandırılırlar ve antibiyotiğe bağlandıkları zaman fonksiyon göremezler ve hücre duvarı sentezi durur. Beta laktam antibiyotikler üreme fazındaki bakterilere etkilidirler ve etkileri bakterisiddir. Ancak karbapenemler üreme fazında olmayan bakterilere de etkilidir

İlaç etkisindeki ilk aşama antibiyotiğin PBP e bağlandığında transpeptidasyon reaksiyonu inhibe olur ve sonuçta peptidoglikan sentezi durur. Bir sonraki aşamada duvarda bulunan otolitik enzim inhibitörleri inhibe edilerek otolitik enzimler aktive olur. Bağlanma sonucu hücre duvar hasarı ve lizisine yol açar. Bazı gram pozitif bakteri suşlarında bakterinin ölümü için üremeyi durduran antibiyotik konsantrasyonundan çok daha (32 kat) fazla konsantrasyona ihtiyaç duyulur. Beta laktam ilaçların ancak bakteriyostatik etki gösterdiği bu bakterilere toleran bakteriler, bu olaya da tolerans denir.

BETA LAKTAM ANTİBİYOTİKLERE DİRENÇ MEKANİZMALARI 1- Antibiyotiğin hücre içine girişinin engellenmesi 2-Antibiyotiğin enzimatik olarak inaktivasyonu: Beta laktamazlar 3- Antibiyotiğin hedefi olan yapılardaki değişiklikler

1- ANTİBİYOTİĞİN HÜCRE İÇİNE GİRİŞİNİN ENGELLENMESİ: Gram negatif bakterilerde beta laktam molekülleri dış membranı outer membrane protein (Opr) adı verilen, porin proteinlerinden oluşan porlar yoluyla geçmektedir. Porin proteinlerinde mutasyon sonucu ilaç girişi engellenebilir ve antibiyotik PBP lere ulaşamaz. Bu tip dirence örnek, P. aeruginosa’daki imipenem direncidir.

2- ANTİBİYOTİĞİN ENZİMATİK OLARAK İNAKTİVASYONU: BETA LAKTAMAZLAR: Beta laktam antibiyotiklere karşı dirençte en sık görülen mekanizmadır Günümüzde 400 üzerinde beta laktamaz vardır. Bunların yaklaşık 150 tanesi genişlemiş spektrumlu beta laktamazlardır (GSBL) Gram pozitif ve çoğunlukla gram negatif bakteriler tarafından üretilir. Gram pozitif bakterilerde en çok beta laktamaz üreten türler stafilokok türleridir. Bunlardaki beta laktamazlar indüklenebilir niteliktedir. Tüm dünyada stafilokokların %80-90 ı penisilinlere dirençli hale gelmiştir ve dirençten bu enzimler sorumludur.

Gram negatif bakterilerde ise beta laktamaz enzimleri çok daha yaygın ve çeşitlidir. Bunlardaki enzimlerin bir kısmı indüklenebilir niteliktedir, bir kısmı ise konstütif yapıdadır. İndüklenebilir beta laktamazların klinik önemi,bazı beta laktam antibiyotiklerin bu tür beta laktamazların sentezini uyarabilmeleridir. Bunun nedeni bir çoğunun plazmid ve transpozon kontrolünde olması ve direnç genlerinin duyarlı bakterilere geçirilebilmesidir. Son yıllarda Enterobacteriaceae ile ilgili en önemli sorun, kromozom kontrolündeki grup 1 beta laktamazlar ( amp C) ve genişlemiş spektrumlu beta laktamazlardır.

Beta Laktamazların sınıflandırılması: Bush-Jacopy-Medeiros (Fonksiyonel Sınıflama) Ambler (Moleküler Sınıflama) Grup 1 sefalosporinazlar Sınıf C sefalosporinazlar Grup 2 penisilinazlar Sınıf A penisilinazlar 2a Stafilokokal penisilinazlar 2b TEM-1 ve SHV-1 Betalaktamazlar 2be-ESBL’ler 2br-inhibitör dirençli Beta-laktamazlar 2c-karbenisilinazlar 2e-sefalosporinazlar 2f-karbapenemazlar Grup 2d Sınıf D kloksasilin hidrolize eden enzimler (OXA) Grup 3 (3a, 3b, 3c) Sınıf B metallo-beta-laktamazlar Grup 4 Sınıflanmamış

Beta laktamazların sınıflaması AMBLER SINIFLAMASI: Molekül yapılarına göre 4 gruba ayrılır. Sınıf A: Aktif bölgelerinde serin aminoasiti taşıyan, penisilinleri hidroliz eden beta-laktamazlardır. Tem 1, SVH-1, CTX-M bu gruptandır.( grup 2) Sınıf B: Aktivite gösterebilmeleri için çinkoya bağlı tiyol grupları gerektiren metallo-beta-laktamazlar dır.(grup 2f) Sınıf C: Kromozomal Amp C geni tarafından kodlanması nedeniyle Amp C enzimler olarak da adlandırılan öncelikle sefalosporinazlardan oluşan enzimlerdir.( grup 1) Sınıf D: Oksasilini hidroliz eden serin beta-laktamazlardır

SINIF A BETA LAKTAMAZLAR: Enterobacteriacea ailesinde en sık bulunan gruptur. Bunlar esas olarak sefalosporinlerin etkisini azaltır. Bu grupta TEM-1, SHV -1 VE CTX-M beta laktamazlar vardır. TEM ve SVH kökenli enzimlerin mutasyonu sonucu genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (ESBL) oluşmuştur.

ESBL lerin aktif bölgelerinde serin aa bulunur. ESBL ler beta laktamaz inhibitörlerine duyarlıdırlar. Penisilin, sefalosporin, aztreonamı hidroliz ederek bunlara direnç geliştirirler. Ancak karbapenemler, sefamisinler (sefoksitin, sefotetan) ve beta laktamaz inhibitörlü kombinasyonları etkileyemezler.

SINIF B BETA LAKTAMAZLAR: Bunlar metallobetalaktamazlar olarak adlandırılır. Aktif bölgelerinde Zn iyonu bulundurur. Bu enzimlerin en önemli özelliği monobaktamlar hariç tüm beta laktamları ve karbapenemleri hidrolize ederler. Bu grupta yer alan beta laktamazlar karbapenemlere dirençlidirler aynı zamanda beta laktamaz inhibitörlerine de dirençlidirler ancak EDTA ile inaktive olurlar Bu gruptaki direnç kromozamaldir

Saptanmaları çok önemli çünkü GSBL (+) se ilk tedavi seçeneği Bu direnç mekanizmalarını edinen bakteriler tüm karbapenemlere dirençli olacaktır fakat testlerde duyarlı gözükebilirler. Plazmid ve integron kökenliler kolayca yayılmaktadır. Bu nedenle infeksiyon kontrolü için saptanmaları gereklidir GSBL (+) lerde atlanmamalı

SINIF C BETA LAKTAMAZLAR (Amp C): İndüklenebilirler. Antibiyotik yokken çok düşük düzeyde olan enzim sentezi beta laktam antibiyotik varlığında yükselmektedir. Enterobacter spp., S.marcescens, M.morganii, P.vulgaris, Providencia spp. P.aeruginosa bulunan grup 1 beta laktamazlar indüklenebilir türdendir. Bu türler geniş spektrumlu sefalosporinler, üreidopenisilin ve karboksipenisilinler zayıf indüksiyon yapıp beta laktam antibiyotiklerle tedavi sırasında ortaya çıkabilir. Bu gruptaki enzimler karbapenemlere karşı direnç oluşturmamaktadır.

GRUP D BETA LAKTAMAZLAR: OXA türü beta laktamazlar bu gruptadır. Enterobacteriacea, Acinetobacter, Pseudomonas türlerinde tanımlanmıştır. Bu grup genellikle plazmidlerle taşındıklarından yayılmaları daha kolaydır. OXA grubu enzimler karbapenemleri de hidroliz ettiklerinden önem arz etmektedirler.

ESBL TANI YÖNTEMLERİ 1-Tarama testleri 2-Doğruma testleri CLSI önerilerine sefotaksim,seftazidim, seftriakson (MIC≥2), sefpodoksim (MIC ≥8) ve aztreonam (MIC≥2) antibiyotiklerine azalmış duyarlılık saptandığında doğrulama testlerine başvurulur. Bu antibiyotikleri içeren sıvı besiyerlerinde üreme olması durumunda ESBL den şüphelenilerek doğrulama testlerine başvurulur.

DOĞRULAMA TESTLERİ: 1- KLAVUNAT İÇEREN KOMBİNASYON DİSKLERİ Sefotaksim (30µg)+saftazidim (30µg)+klavulanat(10µg) Kombinasyon disklerinin zon çapları, klavunatsız disklerin zon çapından ≥5 mm genişleme olursa ESBL pozitiftir.

2- ÇİFT DİSK SİNERJİ TESTİ: Kolay ve ucuz Şüphelenilen bakteri süspansiyonu 0.5 McFarland ayarlanılarak Müller Hinton agara yayılır. Plağın ortasına AMC (10µg) diski koyulur. 20-30 mm uzağa saftazidim-sefotaksim-seftriakson-aztreonam ve sefpodoksim koyulur. Disklerin AMC ye bakan yüzlerinde genişleme veya arada üreme olmayan bir sinerji alanı tespit edildiğinde ESBL pozitiftir.

Çift disk sinerji (Jarlier V, 1988) CLSI FDA onaylı değil

3-E TEST: Striplerin bir ucunda seftazidim, diğer ucunda seftazidim+ klavulanat kombinasyonu bulunur. Kombinasyonun MIC değerinde 8 kattan fazla azalma varsa veya fantom zonu oluşmuş ise ESBL (+)

GSBL için E Test TM Sefotaksim Sefotaksim + Klavulanik A. Yine Mik de 8 kat azalma

“Fantom zoné = GSBL

4- SULANDIRMA YÖNTEMİ: Sefotaksim ve seftazidim MİC değerlerine bakılır. Sefotaksim+klavulonat veya seftazidim+ klavulonat MİC değerlerine bakılır. Kombinasyonun MİC değerinde 8 kattan fazla azalma varsa ESBL(+)

GSBL saptanması: Manuel ve otomatize sistemler Yöntem Duyarlılık Özgüllük PPV NPV Microscan 83.4 72.9 81.6 75.5 Phoenix 98.8 52.2 75.0 96.6 Vitek 2 85.9 78.0 84.9 79.3 ÇDS 94.1 81.4 87.9 90.6 Kombine Disk 92.9 97.5 90.5 ETest 84.7 89.9 90.9 Manuel yöntemler otomatize sistemlerden daha iyi, Otomatize sistemler birbirine çok benzer, Phoenix daha hassas fakat yalancı poz. Yüksek manuel konfirmasyon gerektiriyor Wiengand JCM 2007;45:1167

GSBL doğrulama testlerİ Avantaj Dezavantaj Çift Disk Sinerji (ÇDS) Ucuz, kolay uygulanır, rutin antibiyograma alınır -Diskler arası uzaklık ayarlanması -Değerlendirenin deneyimi Kombine Disk Ucuz, duyarlı, özgül; kantitatif sonuç Kontroller doğru uygulanmalı ETest Duyarlı, kolay, kantitatif Pahalı, K1 ile yalancı pozitiflik

GSBL Raporlanması Görülen antibiyogram: Sefepim (S), sefotaksim(S) Aztreonam (R), seftazidim(R), Sefoksitin (S) Sonuç: GSBL pozitif E.coli Verilen antibiyogram: Sefepim, sefotaksim, aztreonam, seftazidim, diğer 3.kuşak vb (R), sefoksitin: raporlanmaz Karbapenemler dışındaki tüm beta-laktamlar dirençli olarak bildirilir

CLSI: Yeni öneriler Sınır değerler düşürüldü GSBL tanımlaması sadece enfeksiyon kontrolü amacıyla öneriliyor. Rutin hizmet için GSBL tanımlamaya gerek yok! deniyor… Vakit kaybına gerek yok: MİK ne kadar düşükse; tedavi olasılığı o kadar yüksektir. Bazı mikroorganizmalarda tanımlama için vakit kaybedilmektedir

Antibiyotik Eski M100-S19 (2009) MİK değerleri mg/L Yeni M100-S20 (2010) MİK değerleri mg/L Duyarlı (S) I Dirençli (R) Sefazolin ≤8 16 ≥32 ≤1 2 ≥4 Sefotaksim 16-32 ≥64 Seftizoksim Seftriakson Seftazidim ≤4 8 ≥16 Aztreonam

İNDÜKLENEBİLİR BETA LAKTAMAZ TANISI: Ortaya güçlü güçlü beta laktamaz inhibitörü olan sefoksitin etrafına sefotaksim, seftazidim, sefaperazon, aztreonam, imipenem diskleri koyulur. Bunların zon çaplarında en az 4 mm azalma varsa IBL pozitiftir. Bu türlerle oluşan infeksiyonlarda penisilin, 3. kuşak sefalosporin ve aztreonam kullanımı sırasında direnç gelişebileceği unutulmamalıdır. Rutin olarak test edilmesine gerek yoktur.

OKSASİLİN DİRENCİ SAPTAMA YÖNTEMLERİ Oksasiline dirençli S. aureus kökenleri metisiline dirençli S. aureus (MRSA) olarak adlandırılır. CLSI kriterlerine oksasilinin MIC değerleri ≤2 ise duyarlı, ≥4 üzerinde ise dirençli olarak kabul edilir. Stafilokoklarda oksasilin direncine 3 farklı mekanizma sebep olmaktadır. 1- Ek PBP üretimi 2-Artmış beta laktamaz üretimi 3-İlaca afinitesi azalmış PBP lerin sentezlenmesi : bunu kodlayan gen mec A genidir.

Her mec A geni (+) bakteri dirence neden olmaz. Oksasiline dirençli olan bakteriler aşağıdakilere de dirençlidir. -Eritromisin -TMP/SXT -Klindamisin -aminoglikozidler -Kloromfenikol -beta laktamların tümü -Tetrasiklin Stafilokoklarda metisilin direncini saptamada sefoksitin (30µg) kullanılmaktadır. Sefoksitinin önemi, diğer penisilinlere kıyasla daha potent bir mec A regüler sistem indükleyicisidir.

Sefoksitin disk difüzyon testinde S.aureus için ≤ 19 mm ise dirençli ≥20 mm ise duyarlı KNS için ≤ 24 mm ise dirençli ≥25 mm ise duyarlı Oksasilin direncini saptamada kullanılan diğer bir yöntem olan oksasilin- tuz agar yöntemininin duyarlılığı daha azdır. Bu test S. aureus için kullanılırken KNS ler için kullanılmaz

METALLOBETA LAKTAMAZLARIN TEST EDİLMESİ 1- Modifiye hodge testi 2- Kombine disk testi 3-Çift disk sinerji testi 3-E test yöntemi 4-Mikrodilüsyon yöntemi 5- Moleküler yöntemler

1- MODİFİYE HODGE TESTİ : İlk olarak N. gonorode penisilinaz aktivitesinin gösterilmesinde hodge testi kullanılmış daha sonraki yıllarda MBL tespit etmek için Lee ve arkadaşları tarafından geliştirilmiştir. Bu test için gerekli olanlar: İmipenem duyarlı E. coli ATCC 25922 standart suşu İmipenem diski Test edilecek bakteri Müller Hinton agar Standart suştan 0.50 McFarland Müller Hinton agara yayıldı.

Ortaya imipenem diski yerleştirilir. Test edilecek bakteri suşlarıda diskin kenarından perifere doğru çizgi şeklinde ekimler uygulanır. 16-18 saatlik inkübasyondan sonra diskin etrafındaki inhibisyon zonunda çarpıklık veya yonca görünümü oluşursa MBL (+) Bu test pozitif ise bakteri karbapenemaz üretmektedir. Bazı karbapenemlere duyarlı gibi gözükse de tedavi sırasında direnç gelişebileceği raporlanmalıdır

Modifiye Hodge Testi ATCC 25922 E.coli Klinik izolat Pozitif kontrol Negatif kontrol

2- KOMBİNE DİSK TESTİ: İki imipenem diskinden bir tanesine EDTA eklendikten sonra oluşan inhibisyon zon çapının farkına göre değerlendirmenin yapıldığı testtir. IMP+ EDTA diskinin zonu, IMP diskinin zonundan 7 mm den fazla ise MBL(+)

Kombine disk testi:

3- ÇİFT DİSK SİNERJİ TESTİ: imipenem inhibisyon zon çapının EDTA varlığında genişleyip genişlemediğini tespit ederek MBL varlığını araştırmaktır. İmipenem diski ve merkezinden 10 mm uzağa EDTA eklenmiş boş disk koyulur. İnkübasyondan sonra yapılan incelemede IMP inhibisyon zonunun EDTA eklenmiş diske doğru genişleme göstermesi MBL (+) olarak değerlendirilir.

Çift disk sinerji testi:

4- E TEST YÖNTEMİ: Test stribinin bir ucunda IMP, diğer ucunda IMP+ EDTA bulunmaktadır. IMP in MİC değeri EDTA olan taraftakinden 8 kat fazla ise MBL(+)

MBL E test yöntemi:

GLİKOPEPTİTLER VE DİRENÇ MEKANİZMALARI: Bu grubun en önemli üyeleri vankomisin ve teikoplanindir. Bu antibiyotikler peptidoglikan tabakada zincir uzamasını engeller aynı zamanda sitoplazmik zarın geçirgenliğini bozarlar. Büyük moleküler yapıya sahip oldukları için bakterinin dış membran porlarını geçemez ve sitoplazmik membrandaki hedeflerine ulaşamazlar. Bu yüzden gram negatif bakterilerde etkili değillerdir. MRSA, Corynebacterium türleri, Clostridium türleri, Enterococcus türlerine etkilidirler. Parenteral yolla kullanılırlar.

Dokulara penetrasyonu iyidir. Vankomisin serum yarılanma ömrü 6 saat, teikoplanin de ise doza bağlı olarak 40-70 saattir ve günde tek doz olarak uygulanabilir. Her iki ilaç içinde böbrek dozu ayarlanması gereklidir. En önemli kullanım alanları MRSA’ nın etken olduğu endokardit, sepsis ve osteomyelittir.

Günümüzde glikopeptitlere direncin önemli olduğu iki bakteri grubu enterokoklar ve stafilokoklardır. Stafilokoklardaki vankomisin direnci daha çok mutasyona bağlı hücre duvarındaki değişimlerden kaynaklanırken enterokoklarda değişen prokürsörlere, pnömokoklarda ise tolerans gelişimine bağlıdır. Enterokoklarda 6 tip direnç vardır (Van A-G) Van A, E. feacium ve fecalis (en sık) Van B, E. feacium ve fecalis Van C, E. galinarum ve E. flavescens Van D, E. feacium

Van C intrensek iken diğerlerinin tümü kazanılmış dirençtir. Van A direnç bulunan enterokokların tümü vankomisin (MİC≥64) ve teikoplanine (MİC≥16) dirençlidir. Van B olanlar ise sadece vankomisine orta düzeyde (MIC≥16) dirençlidir. Yapılan çalışmalarda vankomisine dirençli E. feacium suşlarının ampisiline de dirençli olduğunu göstermiştir.

Stafilokoklarda glikopeptitlere direnç iki şekilde ortaya çıkabilir. Bunlardan birincisi duyarlılık azalması yada orta duyarlılık şeklinde kendini gösterir ve MİC değeri 8 µg/ml’dir (VİSA) İkincisi ise gerçek dirençtir ve MİC değeri ≥32µg/ml’dir (VRSA) . VİSA suşları sıklıkla metisiline dirençli, linezolid ve kinoprutin ve dalfoprustine duyarlıdır.

VANKOMİSİN DİRENÇLİ ENTEROKOK (VRE) TANIMLAMA YÖNTEMLERİ: 1- Disk difüzyon yöntemi 2- Agar dilüsyon yöntemi 3- E test 4- Moleküler yöntemler VİSA saptamada disk difüzyon yöntemi yeterli değildir. Bunun yanısıra diğer yöntemlerle MİC tayini yapılmalıdır.

Disk difüzyon yöntemi : 0.5 McFarland standardına eşdeğer koloni süspansiyonu Mueller-- Hinton agara yayılır. 35 C’de, 16--18 saat; vankomisin için 24 saat inkübe edilir. İnhibisyon zonu içindeki her çeşit üreme, ince yayılma varlığı direnç göstergesidir

Glikopeptidlerin agarda difüzyonu yavaş olduğu için 24 saatlik inkübasyondan sonra zon çapları çıplak gözle ayırtedilemez ve bu nedenle transmittet ışıkta incelenmelidir. 48 saatlik inkübasyondan sonra zon çapı görünür hale gelebilir fakat zon içindeki üremeye bağlı olarak yanlış dirençlilik bildirilebilir. Bu nedenle antibiyogram sonucu 24 saat içinde verilmelidir.

Agar dilüsyon yöntemi: Agar dilüsyon yönteminin duyarlılığı %99, özgüllüğü %100 dür. Bu yöntemde BHI agar kullanılmalıdır. Bu besiyerine 6 µg/ ml vankomisin ilave edilir. 0.5 macfarland inokulum hazırlanarak bu solusyona katılır ,1-10 ml miktarında ekim yapılır. 18-24 saat sonra değerlendirilir. Birden fazla koloni varlığı veya ince puslu üreme direnci gösterir.

VISA ve VRSA şüpheli izolatlarda aşağıdaki antibiyotikler mutlaka test edilmelidir: Linezolid rifampisin Klindamisin TMP/SXT Daptomisin kinoprusin/dalfoprustin Stafilokoklardaki glikopeptit direncini saptamada referans yöntem olarak sıvı mikrodilüsyon ve E test yöntemi kabul edilmiştir

PROTEİN SENTEZ İNHİBİSYONU YAPAN ANTİBİYOTİKLER: Aminoglikozidler Tetrasiklinler Makrolidler Linkozamidler Linezolid Fusidik asit

AMİNOGLİKOZİDLER: Bakterisidal etki gösterirler. Serum proteinlerine düşük oranda bağlanılar. Bakteri hücre membranına penetrasyonu ve hücre içindeki ribozomal hedeflere ulaşmak için aerobik enerji gerektirirler. 30S e irreversibl olarak bağlanırlar.. Ayrıca genetik kodun yanlış okunmasına neden olup yanlış protein sentezletirler. Beta laktam antibiyotikler ve vankomisin hücre duvarı sentezini hasara uğratarak bu ilacın hücre içine girişini kolaylaştırırlar. Bu nedenle bu iki grup sinerjik etki gösterir.

Post antibiyotik etkileri vardır. Tedavi esnasında direnç gelişimi düşüktür. Kan beyin bariyerini geçemezler Özellikle gram negatif bakterilere etkilidirler. Bununla birlikte stafilokok, streptokok, enterokok infeksiyonlarında diğer antibiyotiklerle kombine kullanılabilir. Primer olarak Pseudomonas ve Acinetobacter, Enterobacteriaceae türleri gibi aerob basillere etkilidirler.

AMİNOGLİKOZİDLERE DİRENÇ MEKANİZMALARI Dış membran geçirgenliğinde değişme Ribozomal hedeflerde değişiklik Enzimatik direnç: asetil transferaz, nükleotidil transferaz, fosfotransferaz enzimleri yoluyla bakteri antibiyotiği inaktive edebilir. Bu direnç en fazla kanamisin, gentamisin ve tobramisinde görülür.

MAKROLİDLER: Eritromisin, klaritromisin, azitromisin bu gruptadır. Roxitromisin, fluritromisin, spiramisin bu grubun yeni kullanıma giren üyeleridir. Ketolitler eritromisinin semisentetik türevleridir. Makrolidlerden daha aktif olup makrolidlere dirençli bakterilerde kullanılabilir. Bakteriyostatik etki gösterirler. 50S in 23S subünitine irreversibl olarak bağlanırlar. Elongasyon fazında peptidil-tRNA’nın ribozomdan ayrılmasını uyararak protein sentezini bloke eder.

MAKROLİDLERE DİRENÇ MEKANİZMALARI 1- Makrolid, 50S ribozomal subünitinin 23S RNA sındaki adenininin demetilasyonu sonucu hedef dokuya bağlanamaz. Bu ekanizma daha çok gram pozitif bakterilerdeki eritromisin direncinden sorumludur. Metilaz enzimi makrolidler tarafından indüklenebilir ya da yapısal olarak ortamda bir makrolid olmadan sürekli üretilebilir. Yapısal metilaz üretimi aynı zamanda yapıları farklı ancak etki mekanizmaları benzer olan linkozamid ve streptograminlered direnç geliştirirler. Bu dirence MLS TİP B DİRENCİ denir.

2-Membran geçirgenliğinin azalması nedeniyle gram negatif enterik basillere direnç gelişebilir. 3- Enzimatik yolla antibiyotiğin inaktive edilmesi: Enterobacteriaceae ailesinde sık 4-Aktif pompalama ile ilacın dışarı atılması: Daha çok stafilokok ve streptokoklarda görülür.

TETRASİKLİNLER: Bakteriyostatik ilaçlardır. Ribozomların 30S alt birimlerine reversibl olarak bağlanır, mRNA ribozom kompleksine aminoaçil t-RNA bağlanmasını engelleyerek peptit zincirinin uzamasını engeller. BOS hariç tüm dokulara geçişleri iyidir. En fazla lipofilik olan minosiklin ve doksisiklinin dokulara geçişi yüksektir. Plasentadan geçerek kemik ve dişlere yerleşir. İlacın atılımı idrar ve gaita yoluyla olur. Ancak doksisiklin ve minosiklin safra ile atılır.

GRUBUN YENİ ÜYESİ TİGESİKLİN Klasik tetrasiklinlerin semisentetik analoğu olan glisiklin grubundandır. Bu grup geniş bir antibakteriyel spektruma sahiptir ve tetrasiklin direnç mekanizmalarından etkilenmezler. MRSA, VRE, GSBL pozitif bakteriler ve anaeroblara etkilidirler.

TETRASİKLİNLERE DİRENÇ. Günümüzde tetrasiklin direncinin yaygın olma sebebi hayvan yemlerinde bulunan tetrasiklin grubu ilaçlardır. 1-ATIM POMPALARI: E. coli ve S. Aures’ taki direnç örnek gösterilebilir 2- RİBOZOMAL MUTASYON: Neisseriae türlerindeki direnç örnek gösterilebilr. Direnci belirleyen genler plazmid veya transpozonlar aracılığı ile diğer bakterilere aktarılabilir. Tetrasiklinler arasında çapraz direnç görülebilir ancak bundan doksisiklin ve minosiklin çok az etkilenir.

LİNKOZAMİDLER: Linkomisin, klindamisin Bakterilerin 50S ribozomal alt birimlerine bağlanarak protein sentezini inhibe ederler. Ribozomlarda aynı bölgeye bağlandıkları için birlikte kullanıldıklarında linkozamid. makrolid ve kloramfenikol antagonistik etki gösteriler. BOS hariç dokulara geçiş iyidir. Dar spektrumludurlar, gram pozitif ve anaerop bakterilere etkilidirler.

LİNKOZAMİDLERE DİRENÇ MEKANİZMALARI 1- Permeabilite değişikliği 2- Değiştirilmiş ribozomal bağlanma: bakterilerin 50S r RNAyapılarının 23S alt birimlerinde adenin metilasyonu sonucu oluşur ve MLS B grubu antibiyotiklerin bağlanmaları azalır. Adenin metilasyonu sağlayan enzim metilaz olup bakterilerde ya yapısal olarak bulunur yada sentezi indüklenir. Metilaz enzimini yapısal olarak salgılayan suşlar standart duyarlılık testlerinde MLSB grubu antibiyotiklere dirençli bulunurlar. Fakat indüklenebilir suşlar duyarlılık testlerinde duyarlı görülebilir.

İNDÜKLENEBİLİR KLİNDAMİSİN DİRENCİ MLSB direnci özellikle stafilokok ve streptokoklarda görülür. Bu direnci saptamak için indükleyen makrolid ile bu bakterileri karşılaştırmak gerekir. Eritromisin ve klindamisin diskleri belirli uzaklıklara yerleştirilir. İnkübasyon sonunda klindamisin zonunda eritromisine bakan tarafta D- zonu oluşursa indüklenebilir klindamisin direnci pozitif denir. D zon oluşturanlar klindamisine dirençli raporlanmalıdır.

OKSAZOLİDİNONLAR: LİNEZOLİD Protein sentez inhibisyonu yaparak etki eder ve genel olarak bakteriyostatik etki gösterirken yüksek plazma ve doku konsantrasyonuna ulaşmaları ve antibakteriyel etkinlikleri nedeniyle bakterisidal olarakta değerlendirilir. Aerob gram pozitif, gram negatif, anaerob bakteriler, MRSA, VRE’ lere etkilidirler. Gram negatif bakteriler doğal dirençlidirler. Stafilokok ve enterokoklara bakteriyostatik, streptokoklara bakterisidal etki gösterirler. Ribozomun 50S subünitinine bağlanır, peptidil transferazı inhibe ederek 70S oluşumunu engellerler ve protein sentezi inhibe olur.

Stafilokoklarda linezolide direnç gelişimi çok nadirdir ve mekanizması açıklanamamıştır. Son yıllarda in vitro olarak dirençli enterokok suşları izole edilmiştir. Bunun nedeni olarak 23 S alt birimindeki mutasyonlar gösterilmiştir.

NÜKLEİK ASİTLERE ETKİLİ ANTİBİYOTİKLER 1-Rifampin 2- kinolonlar 3-metranidazol

KİNOLONLAR: Kinolonlar nalidiksik asitin sentetik türevleridir. DNA giraz ( topoizomeraz 2) enzimini inhibe ederek bakterisidal etki gösterirler. İlk kinolon olan nalidiksik asit 1. kuşak kinolon olarak adlandırılır. Sadece gram negatif enterik bakterilere etkili ve kullanım alanı üriner sistem infeksiyonları ile kısıtlıdır. Daha sonra pipedimik asit, flumekin gibi 2. kuşak kinolonlar kullanıma girmiş ancak tedavide önemli avantajlar sağlamamışlardır. Günümüzde florokinolonlar veya 3. kuşak (norfloksasin, ofloksasin, siprofloksasin) kinolonlar kullanılmaktadır. Enterobacteracea, H. inluensae, M. Catarrhalis gibi patojenlere karşı oldukça etkilidir.

3. kuşak kinolonların dezavantajı gram pozitif bakterilere etkilerinin düşük olmasıdır. GİS emilimleri iyidir. Biyoyarlanımı en yüksek olan ofloksasindir. Proteinlere bağlanma oranlarının düşüklüğü nedeniyle vücut sıvılarında yüksek konsantrasyonlarda bulunurlar. BOS geçişleri iyi değildir. En iyi BOS düzeyi sağlayan ofloksasindir.

KİNOLONLARA DİRENÇ MEKANİZMALARI Kinolonlara direnç gelişimi spontan mutasyonlara bağlı olarak gelişen topoizomeraz enzimlerindeki değişimlerdir. Florokinolonlara direnç oluşturan mutasyon diğer kinolonlarada direnç oluşmasına neden olmasa da MİC değerlerinin yükselmesine neden olmaktadır. İkinci bir direnç mekanizması ise ilacın hücre içinde birikiminin engellenmesidir.

STREPTOGRAMİNLER Streptomyçes türlerinden elde edilen ve moleküler yapılarına göre iki gruba ayrılır. A grubu: dalfoprustin B grubu: kinoprustin Bakteri ribozomunun 50 S bölgesine bağlanarak protein sentezini inhibe ederler. Sadece İV olarak kullanılır. Gram pozitif bakterilere etkilidir.

Klinik kullanımları sadece VRE, MRSA infeksiyonları ile sınırlıdır. Bu gruba direnç; ribozomal modifikasyon, enzimatik inaktivasyon ve aktif eflüks olmak üzere üç yolla gelişebilir.