Vi sinh vật - Bài 7: Vi khuẩn, đề kháng kháng sinh

3/8/2017 1 VI KHUẨN ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH KHÁNG SINH Định nghĩa - Chất hóa học tổng hợp/tự nhiên - Tác động kìm hãm hoặc tiêu diệt vi khuẩn KHÁNG SINH Các loại kháng sinh 1. Họ β-lactam: Penicillin, Cephalosporin 2. Họ Cyclin: Tetracyclin 3. Họ Phenicol: Chloramphenicol 4. Họ Macrolid: Erythromycin, Spiramycin 5. Họ Lincosamid: Clindamycin 6. Họ Aminoglycosid: Streptomycin 7. Họ Quinolon: Ciprofloxacin 8. Họ Sulfamid: Cotrimoxazol CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA KHÁNG SINH 1. Tác động trên thành tế bào: ức chế tổng hợp peptidoglycan 2. Tác động trên màng tế bào: ức chế tổng hợp lipid, cố định trên phospholipid, xáo trộn tính thấm của màng 3. Ức chế tổng hợp acid nucleic: ức chế enzym tham gia sao chép ADN/ARN 4. Ức chế sinh tổng hợp protein: gây biến dạng ribosom, chiếm chỗ trên ribosom, ức chế dịch mã 5. Ức chế chuyển hóa: ức chế tổng hợp folat CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA KHÁNG SINH CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA KHÁNG SINH Kháng sinh - Thấm vào vi khuẩn, gắn với điểm đích  Hư hại cấu trúc tế bào, chủ yếu là thành và màng tế bào  Tác động trên một giai đoạn chuyển hóa thiết yếu của vi khuẩn  Kìm khuẩn/Diệt khuẩn 3/8/2017 2 ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH • Là hiện tượng vi sinh vật không bị ức chế/tiêu diệt bởi kháng sinh • Nguyên nhân • Lạm dụng kháng sinh trong điều trị và chăn nuôi • Sử dụng kháng sinh sai liều/sai cách/sai thời điểm • Kiểm soát nhiễm khuẩn trong bệnh viện và cơ sở y tế không tốta CƠ CHẾ ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH 1. Thay đổi tính thấm 2. Thay đổi điểm đích 3. Bơm đẩy 4. Vi khuẩn sản xuất enzym làm thay đổi/phá hủy hoạt tính kháng sinh 5. Thay đổi chuyển hóa CƠ CHẾ ĐỀ KHÁNG KHÁNG SINH Bơm đẩy Thay đổi chuyển hóa Thay đổi điểm đích Tạo enzym bất hoạt Cấu trúc thành Tổng hợp aicd nucleic Tổng hợp protein Cấu trúc màng Tổng hợp folat ĐỀ KHÁNG DO TÍNH THẤM 1. Do cấu trúc bên ngoài tế bào Nang/màng nhày  rào chắn sự khuếch tán KS ĐỀ KHÁNG DO TÍNH THẤM 2. Do cấu trúc màng ngoài Gr(-) KS thân lipid không qua được lớp màng ngoài Gr(-) Gram âm ĐỀ KHÁNG DO TÍNH THẤM 3. Thay đổi cấu trúc màng ngoài - Pseudomonas thay cấu trúc lipopolysaccharide bằng exopolysaccharid  Aminosid không thể thấm vào VK - Proteus thay cấu trúc lipopolysaccharide bằng β- aminoarabinose  Polymycin không thể thấm vào VK 3/8/2017 3 ĐỀ KHÁNG DO TÍNH THẤM 4. Thay đổi cấu trúc porin (kênh) Gram âm Porin - Số lượng? - Vận chuyển KS nào? - Cấu trúc? Kháng sinh - Kích thước? - Điện tích? - Thân nước? Vd: E.coli có porin OmpF và OmpC. Khi porin bị đột biến, KS không thấm được vào VK  đề kháng quinolon, aminosid, β-lactam ĐỀ KHÁNG DO TÍNH THẤM 5. Màng tế bào không cho thuốc đi qua Vd: Streptococcus có hệ thống chuyên chở electron yếu ở màng, không tạo đủ ATP  VK không hấp phụ aminosid để vận chuyển qua màng Vi khuẩn Streptococcus Aminosid ĐỀ KHÁNG DO BƠM ĐẨY - Tăng phóng tích KS ra khỏi tế bào: VK đường ruột – tetracyclin, S.aureus - quinolon Vi khuẩn ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI ĐIỂM ĐÍCH KS gắn vào điểm đích  VK bị tiêu diệt Cấu trúc điểm đích thay đổi Gắn thêm cấu trúc mới vào điểm đích ĐỀ KHÁNG ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI ĐIỂM ĐÍCH Đích tác động - Aminoglycosid gắn tiểu đơn vị 30S ribosom/Macrolid gắn tiểu đơn vị 50S ribosom  ức chế tổng hợp protein  VK bị tiêu diệt bởi KS  Biến đổi ribosom/ Methyl hóa ARN  VK đề kháng KS Thay đổi điểm đích ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI ĐIỂM ĐÍCH Đích tác động - KS β-lactam gắn với protein PBP trên màng tế bào  ức chế tổng hợp peptidoglycan  Biến đổi PBP Thay đổi điểm đích Vi khuẩn penicillin Ức chế tổng hợp peptidoglycan penicillin Đề kháng VK bị tiêu diệt 3/8/2017 4 ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI ĐIỂM ĐÍCH Đích tác động - Quinolon ức chế DNA-gyrase  ức chế tổng hợp DNA và protein - Rifampicin ức chế RNA- polymerase  ức chế phiên mã  VK bị tiêu diệt bởi KS  Phong bế DNA- gyrase/ Đột biến gen tạo DNA gyrase Biến đổi ARN polymerase  VK đề kháng KS Thay đổi điểm đích ĐỀ KHÁNG DO ENZYM - VK tổng hợp enzym làm thay đổi/ phá hủy hoạt tính KS - Enzym được VK tiết ra ngoài tế bào hoặc chứa periplasma hoặc nằm trong tế bào chất. ĐỀ KHÁNG DO ENZYM - Enzym β-lactamase phá hủy vòng β-lactam do S.aureus, VK đường ruột sản xuất ĐỀ KHÁNG DO ENZYM - Enzym acetyltransferase, phosphotransferase và nucleotidyltransferase làm mất hoạt tính aminosid. ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI CHUYỂN HÓA • Sulfamid và trimethoprim ức chế enzym tổng hợp acid folic ở VK  ức chế tổng hợp ADN, ARN, protein • VK đề kháng: tăng sản xuất enzym/tạo enzym mới có ái lực kém với KS ĐỀ KHÁNG DO THAY ĐỔI CHUYỂN HÓA 3/8/2017 5 ĐA ĐỀ KHÁNG • Do thành/màng không thấm nhiều loại KS • Porin vận chuyển nhiều loại KS: Biến đổi porin, nhiều loại KS không thấm được  Đề kháng • Plasmid mang nhiều gen đề kháng nhiều loại KS • Đột biến ribosom  mất hoạt tính của macrolid, lincosamid, streptoGramin B ĐA ĐỀ KHÁNG ĐA ĐỀ KHÁNG ĐỀ KHÁNG CHÉO • Sự đề kháng KS này gây ra sự đề kháng KS khác • Chủng MRSA bệnh viện: Đột biến PBP gây đề kháng penicillin dẫn đến đề kháng chéo với carbapenem, tetracyclin, macrolide PHÂN LOẠI ĐỀ KHÁNG PHÂN LOẠI ĐỀ KHÁNG Đề kháng tự nhiên • Tất cả chủng cùng loài/chi đề kháng với 1 loại kháng sinh • Có tính di truyền • Nguồn gốc: từ NST Đề kháng thụ nhận • Xuất hiện ở 1 chủng • Thay đổi theo thời gian/khu vực/cách dùng kháng sinh • Nguồn gốc: đột biến NST, cho nhận gen 3/8/2017 6 PHÂN LOẠI ĐỀ KHÁNG Đề kháng do đột biến NST • Đột biến  gen đề kháng kháng sinh • Tỷ lệ/tần số xảy ra thấp • Không cho đề kháng đa kháng sinh • Di truyền theo chiều dọc Đề kháng do nhận gen • VK nhận plasmid R • Tỷ lệ/tần số xảy ra cao • Có đề kháng chéo/đa kháng sinh • Di truyền theo chiều dọc và ngang CƠ CHẾ CHO NHẬN GEN HẾT