Cơ chế tác động của kháng sinh• Ức chế sự thành lập vách tế bào • Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào • Ức chế sự tổng hợp protein • Ức chế sự tổng hợp acid nucleic... Cơ chế tác động của kh
Trang 2Mục tiêu
1.Xác định bản chất thuốc kháng sinh, phân biệt thuốc Kháng sinh với chất sát khuẩn và chất tẩy uế
2.Nêu cơ chế tác động của kháng sinh
3.Liệt kê các họ kháng sinh chủ yếu
4.Giải thích cơ chế, nguồn gốc của sự kháng thuốc và nêu các biện pháp hạn chế sự kháng thuốc
Trang 3Nội dung
1.Đại cương về thuốc kháng sinh2.Cơ chế tác động của kháng sinh.3.Phân loại kháng sinh
4.Sự kháng thuốc
Trang 5Lịch sử kháng sinh
• 1938, Ernst Boris Chain và Howard Walter Florey (ĐH Oxford) bắt đầu nghiên cứu tác dụng điều trị của penicillin
• 25/5/1940 thử nghiệm thành công trên chuột
• Edward Abraham nghiên cứu điều chế penicillin tinh chất
• 1943 dự án sản xuất penicillin được chính phủ Mỹ đặc biệt chú ý
Trang 6Lịch sử kháng sinh
• 1944, điều trị một ca nhiễm trùng bằng penicillin tốn khoảng 200USD
• 1945, Chain và Florey nhận giải Nobel y học
• Thập kỷ 40, tuổi thọ trung bình của người phương Tây tăng
từ 54 lên 75 tuổi
Trang 7• Ngày nay con người biết được khoảng 6000 loại kháng sinh,
100 loại được dùng trong y khoa
Trang 8Đại cương
• Thuốc Kháng sinh là những chất có tác động chống lại sự sống của vi khuẩn, ngăn vi khuẩn nhân lên bằng cách tác động ở mức phân tử, hoặc tác động vào một hay nhiều giai đoạn chuyển hóa cần thiết của đời sống vi khuẩn hoặc tác động vào sự cân bằng lý hóa
Trang 9Đại cương
Antibiotic
• Anti : chống lại
• Biotic : sự sống
Trang 12Đại cương
Chất sát khuẩn
• Chất hoá học
• Phá hủy tế bào vi khuẩn
• Ít đặc hiệu gây hại cho mô sống của cơ thể
• Dùng ngoài da
• Một số có tác động ức chế vi khuẩn vi khuẩn có thể phục hồi trở lại
Trang 13Thời gian tiếp xúc
Trang 14Đại cương
Chất khử khuẩn
• Chất hóa học
• Tiêu diệt tế bào vi khuẩn
• Rất độc hại cho cơ thể
• Dùng khử khuẩn đồ vật
Trang 15Cơ chế tác động của kháng sinh
• Ức chế sự thành lập vách tế bào
• Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào
• Ức chế sự tổng hợp protein
• Ức chế sự tổng hợp acid nucleic
Trang 16Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 17Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự thành lập vách tế bào
Chức năng của vách tế bào :
• Giữ hình dạng đặc trưng của tế bào vi khuẩn
• Che chỡ cho tế bào khỏi vỡ dưới áp lực thẩm thấu cao ở bên trong tế bào
• Làm khuôn mẫu để tổng hợp vách mới
Trang 18Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự thành lập vách tế bào
Khi sự tổng hợp vách tế bào bị ức chế
vi khuẩn Gr(+) biến thành dạng hình cầu không có vách (proto-plast)
vi khuẩn Gr(-) có vách không hoàn chỉnh (spheroplast)
tế bào dễ vỡ ở môi trường có trương lực bình thường
Trang 19Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự thành lập vách tế bào
Kháng sinh thuộc nhóm này :
BacitracinCephalosporinCycloserinePenicillinRostocetinVancomycin
Trang 20Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 21Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 22Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào
• Chức năng của màng tế bào :
Thẩm thấu chọn lọcVận chuyển chủ độngKiểm soát các thành phần bên trong màng tế bào
Trang 23Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào
• Mất sự toàn vẹn của màng tế bào đại phân tử và ion thoát ra khỏi tế bào tế bào chết
• Màng tế bào vi khuẩn và vi nấm dễ bị phá hủy bởi một số tác nhân
Trang 24Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào
Kháng sinh thuộc nhóm này :
Amphotericin BColistin
ImidazoleNystatinPolymycins
Trang 25Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế nhiệm vụ của màng tế bào
• Imidazole làm suy yếu sự toàn vẹn của màng tế bào vi nấm bằng cách ức chế sự tổng hợp lipid của màng tế bào
• Polymycins tác động lên vi khuẩn Gr (-)
• Polyenes tác động lên vi nấm
Trang 26Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự tổng hợp protein
Kháng sinh thuộc nhóm này
ChloramphenicolErythromycinsLincomycinsTetracyclinesAminoglycosides
Trang 27Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự tổng hợp protein
Aminoglycosides : Streptomycin
• GĐ 1: thuốc gắn vào thụ thể trên tiểu đơn vị 30S
• GĐ 2: ức chế hoạt tính của phức hợp đầu tiên trong quá trình thành lập chuỗi peptid
• GĐ 3: thông tin mRNA bị đọc sai 1 acid amin không phù hợp
• GĐ 4: làm vỡ các polysomes thành monosomes không có chức năng tổng hợp protein
Trang 28Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự tổng hợp protein
Tetracyclines
• Thuốc gắn vào tiểu đơn vị 30S / ribosome ngăn chặn các amino acid mới gắn vào chuỗi peptid mới được thành lập
Trang 29Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế sự tổng hợp protein
Chloramphenicol
• Thuốc gắn vào tiểu đơn vị 50S / ribosome ức chế peptidyltransferase ngăn các amino acid mới gắn vào chuỗi peptid mới thành lập
Trang 30Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 31Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 32Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế tổng hợp acid nucleic
Kháng sinh thuộc nhóm này
Actinomycin Mitomycin Nalidixic acid Novobiocin Pyrimethamin Rifampin
Sulfonamides Trimethoprim
Trang 33Cơ chế tác động của kháng sinh
Trang 34Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế tổng hợp acid nucleic
Sulfonamides
• PABA là một tiền chất để tổng hợp acid folic tổng hợp acid nucleic
• Sulfonamides có cấu trúc tương tự PABA cạnh tranh
tạo những chất tương tự acid folic nhưng không có chức năng cản trở sự phát triển của vi khuẩn
Trang 35Cơ chế tác động của kháng sinh
Ức chế tổng hợp acid nucleic
Trimethoprim
Trang 36
Phân loại kháng sinh
• Kháng sinh diệt khuẩn: kháng sinh tác động lên thành tế bào như các kháng sinh β-lactam
• Kháng sinh kiềm khuẩn: kháng sinh tác động trên tổng
hợp protein (trừ aminoglycosid là kháng sinh diệt khuẩn
dù tác động trên tổng hợp protein)
• Phân loại kháng sinh diệt khuẩn, kiềm khuẩn dựa và MIC, MBC
Trang 37Phân loại kháng sinh
• MIC (minimal inhibitory concentration, nồng độ ức chế tối thiểu): là nồng độ thấp nhất của kháng sinh ức chế sự phát triển của vi khuẩn có thể nhìn thấy được sau 18-24 giờ nuôi cấy
• MBC (minimal bacteriocidal concentration, nồng độ diệt khuẩn tối thiểu): là nồng độ thấp nhất làm giảm 99.9% số lượng vi khuẩn
Trang 38Phân loại kháng sinh
Trang 40Phân loại kháng sinh
• MBC:
• Kháng sinh có MBC gần với MIC và dễ dàng đạt nồng độ bằng MBC trong huyết tương là các kháng sinh diệt khuẩn
• penicillin, cephaloporin, aminoglycosid, polymyxin
• Kháng sinh có MBC > MIC và khó đạt nồng độ bằng MBC trong huyết tương là các kháng sinh kiềm khuẩn
• tetracyclin, chloramphenicol, macrolid
Trang 41Phân loại kháng sinh
Kháng sinh được phân loại dựa trên tính đặc hiệu dược lý
Trang 42Sự kháng thuốc
Cơ chế đề kháng
• Vi khuẩn sản xuất enzym phá hủy hoạt tính của thuốc
• Vi khuẩn làm thay đổi khả năng thẩm thấu của màng tế bào đối với thuốc
• Điểm gắn của thuốc có cấu trúc bị thay đổi
• Vi khuẩn thay đổi đường biến dưỡng làm mất tác dụng của thuốc
• Vi khuẩn có enzym đã bị thay đổi
Trang 43Sự kháng thuốc
Vi khuẩn sản xuất enzym phá hủy hoạt tính của thuốc
• Staphylococci sản xuất β-lactamase kháng penicillin G
• Vi khuẩn Gr (-) sản xuất adenylase, phosphorylase,
acetylase phá hủy aminoglycoside
• Vi khuẩn Gr (-) sản xuất chloramphenicol
acetyltransferase kháng chloramphenicol
Trang 45Sự kháng thuốc
Điểm gắn của thuốc có cấu trúc bị thay đổi
• Vi khuẩn đột biến NST mất / thay đổi protein đặc biệt trên tiểu đơn vị 30S mất điểm gắn của
Aminoglycosides đề kháng
• Vi khuẩn mất / thay đổi PBPs đề kháng penicillin
• Vi khuẩn thay đổi thụ thể trên tiểu đơn vị 50S / ribosome
đề kháng Erythromycin
Trang 47Sự kháng thuốc
Vi khuẩn có enzym đã bị thay đổi
• Enzym bị thay đổi vẫn còn chức năng biến dưỡng nhưng
ít bị ảnh hưởng bởi thuốc
• Ở vi khuẩn nhạy cảm với Sulfonamides :
Tetrahydropteroic acid synthetase có ái lực với
Sulfonamides cao hơn nhiều so với PABA
Trang 49Sự kháng thuốc
Nguồn gốc không do di truyền
• Sự nhân lên của vi khuẩn cần thiết cho tác động của thuốc
-Vi khuẩn không nhân lên được kháng thuốc
-Những thế hệ sau có thể nhạy cảm trở lại
• Mất điểm gắn đặc biệt dành cho thuốc
Trang 50Sự kháng thuốc
Nguồn gốc do di truyền
Phần lớn vi khuẩn kháng thuốc là do
• Thay đổi về mặt di truyền
• Hậu quả của quá trình chọn lọc bởi thuốc kháng sinh
Trang 53Sự kháng thuốc
Nguồn gốc của sự kháng thuốc
Vật liệu di truyền trên plasmid được truyền theo cơ chế :
Trang 55Sự kháng thuốc
Sự đề kháng chéo
• Có thể thấy ở những thuốc không có liên hệ hóa học
Erythromycin - Lincomycin
Trang 57Sự kháng thuốc
Sử dụng Kháng sinh trong điều trị
Lựa chọn Kháng sinh dựa vào :
• Chẩn đoán
Lâm sàng Cận lâm sàngKhả năng ước đoán (kinh nghiệm)
• Kháng sinh đồ
• Thử nghiệm tác động diệt khuẩn trong huyết tương
Trang 58Sự kháng thuốc
Kháng sinh đồ được chỉ định trong trường hợp :
• Tác nhân tìm thấy kháng với nhiều loại Kháng sinh
• Nhiễm trùng đe dọa tính mạng
• Cần loại bỏ nhanh chóng vi khuẩn ra khỏi cơ thể
Trang 59Sự kháng thuốc
Phối hợp Kháng sinh trong điều trị
Chỉ định:
• Nhiễm trùng nặng, suy giảm miễn dịch
• Giảm chủng đột biến kháng thuốc / nhiễm trùng mãn
• Nhiễm trùng do nhiều loại vi khuẩn phối hợp
• Cần có tác dụng hiệp đồng diệt khuẩn
• Giảm liều giảm độc tính của thuốc
Trang 60Sự kháng thuốc
Phối hợp Kháng sinh trong điều trịBất lợi :
• Thầy thuốc chủ quan
• Tăng nguy cơ quá mẫn với thuốc
• Tăng chi phí điều trị
• Hiệu quả có thể không cao
• Xảy ra tình trạng đối kháng
Trang 62Một số phối hợp thuốc có tác dụng hiệp đồng
Trang 63Một số phối hợp đối kháng cần tránh
• Aminoglycoside + chloramphenicol
• Aminoglycoside + tetracyclin
• Quinolon + chlormphenicol
• Penicillin G / ampicillin + tetracyclin
• Penicillin G / ampicillin + macrolide