ANTYBIOTYKI
Niebieska ple
śń
– Penicillium glaucum
Powtórzenie
slajd 1-12
1
MARIA TYNEK 2013
ANTYBIOTYKI
Niebieska ple
śń
– Penicillium glaucum
Powtórzenie
slajd 1-12
1
MARIA TYNEK 2013
POCZ
Ą
TEK ERY
ANTYBIOTYKU -
prace A. Fleminga
najwa
ż
niejsze
wydarzenia to:
wydarzenia to:
odkrycie penicyliny
(1928)
Sir Alexander
Fleming
(1881-1955)
2
MARIA TYNEK 2013
W 1945 roku Alexander Fleming otrzymał Nagrodę Nobla w
dziedzinie medycyny.
"
To natura wyprodukowała penicylinę,
ja ją tylko odkryłem."
3
MARIA TYNEK 2013
Szczep Fleminga
Penicillium notatum wytwarzał niewiele
penicyliny ok. 3x 10
-6
g /cm
3
Pierwsze zaaplikowanie penicyliny 1941 r
4
MARIA TYNEK 2013
Penicillium chrysogenum
szczególnie sławny szczep
„Wisconsin Q 176”
„Wisconsin Q 176”
2 tys. x wi
ę
cej penicyliny ni
ż
szczep wyj
ś
ciowy
5
MARIA TYNEK 2013
H
Pierścień
tiazolidynowy
Pierścień β-
laktamowy
KWAS 6-AMINOPENICYLANOWY
6 - AP
5
6
MARIA TYNEK 2013
Definicja Waksmana 1942 (
Selman Abraham Waksman, 1988- 1973.
Jego prace doprowadziły do odkrycia ok. 20 antybiotyków)
ANTYBIOTYKI
to substancje wytworzone
przez drobnoustroje maj
ą
ce zdolno
ść
hamowania wzrostu lub niszczenia innych
drobnoustrojów.
Nazwa pochodzi od poj
ę
cia :
ANTYBIOZA
- niemo
ż
liwo
ść
współ
ż
ycia
pewnych organizmów wskutek
wytwarzania przez jedne substancji
szkodliwych dla drugich.
7
MARIA TYNEK 2013
ANTYBIOTYKI NATURALNE
TO - WTÓRNE METABOLITY KOMÓRKI
Wtórny metabolit jest to zwi
ą
zek syntetyzowany
przez komórk
ę
, ale nie uczestnicz
ą
cy w dalszych
procesach metabolicznych (produkt uboczny )
8
MARIA TYNEK 2013
DROBNOUSTROJE WYTWARZAJĄCE
ANTYBIOTYKI
GRZYBY:
Penicillium notatum
Penicillium chrysogenum (Penicylina G)
2000
PROMIENIOWCE:
Streptomyces venezuelae (
Chloramfenikol)
Streptomyces griseus
(Streptomycyna)
Streptomyces lincolnesis (
Linkomycyna)
BAKTERIE:
Bacillus polymyxa
(Polimiksyny)
Bacillus subtilis
(
Bacytracyna)
500
5000
9
9
MARIA TYNEK 2013
AKTYWNOŚĆ BIOLOGICZNA
ANTYBIOTYKÓW
Przeciwbakteryjne – np. penicylina
Przeciwgrzybowa – np. nystatyna
Przeciwwirusowa – np. alanozyna
Przeciwnowotworowa – np. daunorubicyna
Przeciwnowotworowa – np. daunorubicyna
Immunosupresyjna – np. cyklosporyna
Przeciwrobacza – np. awermektyna
Przeciwpierwotniakowa – np. monezyna
Insektycydowa – np. tetranaktyna
Herbicydowa – np. bialafos
10
MARIA TYNEK 2013
KLASYFIKACJA ANTYBIOTYKÓW
(w oparciu obudow
ę
chemiczn
ą
i biogenez
ę
czyli
prekursory i biosyntez
ę
)
POCHODNE AMINOKWASÓW
Mi
ę
dzy innymi antybiotyki
β
-laktamowe, np. penicylina
POCHODNE CUKRÓW np. gentamecyna
POCHODNE CUKRÓW np. gentamecyna
ANTYBIOTYKI MAKROCYKLICZNE np. amfoterycyna
CHINONY I ICH POCHODNE np. chlorotetracyklina
INNE ANTYBIOTYKI np. zw. steroidowe, np. kwas fusydowy
11
MARIA TYNEK 2013
MECHANIZMY DZIAŁANIA ANTYBIOTYKÓW
Mechanizmy działania antybiotyków zwi
ą
zane s
ą
z ich
miejscami uchwytu
(target)
S
ą
to zazwyczaj struktury komórkowe lub układy
S
ą
to zazwyczaj struktury komórkowe lub układy
enzymatyczne spełniaj
ą
ce funkcje istotne dla wzrostu i
rozmna
ż
ania komórek, takie jak:
ekspresja informacji genetycznej,
syntezy komórkowe,
procesy transportu
12
MARIA TYNEK 2013
1. Hamowanie syntezy kwasów nukleinowych na etapie:
replikacji DNA
syntezy RNA
2. Hamowanie syntezy białka jako wynik blokowania:
funkcji rybosomów
wi
ą
zania tRNA
3. Zaburzenia funkcji błon biologicznych poprzez:
zmiany w strukturze błony
zmiany w strukturze błony
transport jonów przez komórk
ę
4. Zakłócenie syntezy składników
ś
ciany komórkowej na
etapie:
syntezy peptydoglikanu
transpeptydacji
5. Zakłócenie procesów energetycznych lub oddechowych
13
MARIA TYNEK 2013
1. Aktywno
ść
substancji
antybiotycznej
2. Moc antybiotyku [
µµµµ
g/mg].
14
MARIA TYNEK 2013
Podstawowym parametrem okre
ś
laj
ą
cym
aktywno
ść
substancji antybiotycznej
jest jej
minimalne st
ęż
enie hamuj
ą
ce
MICs
(minimal inhibitory concentrations)
Jest to najmniejsze st
ęż
enie antybiotyku,
Jest to najmniejsze st
ęż
enie antybiotyku,
które w okre
ś
lonych warunkach
do
ś
wiadczalnych wywołuje efekt
zahamowania wzrostu badanego
drobnoustroju w podło
ż
u
15
MARIA TYNEK 2013
Zahamowanie widocznego wzrostu mikroorganizmów po całonocnej inkubacji.
Determination of minimum inhibitory concentrations J.R Andrews
Journal of Antimikrobial Chemotherapy 2001. 48 suppl . 5-16
Moc antybiotyku [
µµµµ
g/mg].
Ilo
ść
µµµµ
g czystej substancji antybiotycznej
zawartej w 1 mg preparatu lub w jednostkach
umownych.
umownych.
W jednostkach umownych wyra
ż
ana jest moc tylko niektórych
antybiotyków, np. penicyliny
1 j.m. = sile działania 0,6
µµµµ
g czystej soli sodowej penicyliny
benzylowej
16
MARIA TYNEK 2013
Penicylina benzylowa
Penicylina G
(naturalna )
17
MARIA TYNEK 2013
Kwas 6-aminopenicylanowy
(6 AP)
18
MARIA TYNEK 2013
19
MARIA TYNEK 2013
20
MARIA TYNEK 2013
21
MARIA TYNEK 2013
Gen pobrany z
Gen pobrany z
Bacilius cirkulans
22
MARIA TYNEK 2013
23
MARIA TYNEK 2013
24
MARIA TYNEK 2013
25
MARIA TYNEK 2013
Kolejne slajdy
powtórzenie
27 - 33
27 - 33
26
MARIA TYNEK 2013
ZASTOSOWANIE ANTYBIOTYKÓW
ZWALCZANIE CHORÓB ZAKA
Ź
NYCH LUDZI I
ZWIERZ
Ą
T
STYMULACJA WZROSTU I ZWI
Ę
KSZENIE
PRODUKCYJNO
Ś
CI ZWIERZ
Ą
T DOMOWYCH I
Powtórzenie 26-32
PRODUKCYJNO
Ś
CI ZWIERZ
Ą
T DOMOWYCH I
DROBIU
OCHRONA RO
Ś
LIN PRZED MASOWYMI
CHOROBAMI POCHODZENIA BAKTERYJNEGO
KONSERWACJA PRODUKTÓW
Ż
YWNOSCIOWYCH
W CELU ZACHOWANIA W POSTACI
NIEZMIENIONEJ WITAMIN I SKŁADNIKÓW
OD
Ż
YWCZYCH
27
27
MARIA TYNEK 2013
Przyczyny lekooporno
ś
ci drobnoustrojów:
ADAPTACJA
(zmiana odwracalna)
w wyniku: niewła
ś
ciwego stosowania antybiotyków (małe dawki, złe przenikanie )
UWARUNKOWANIA GENETYCZNE
LEKOOPORNO
ŚĆ
UWARUNKOWANIA GENETYCZNE
(zmiana nieodwracalna)
w wyniku: 1.mutacji, 2.pobrania od bakterii opornych materiału
genetycznego z zakodowan
ą
lekooporno
ś
ci
ą
•
Uruchomienie mechanizmów biochemicznych:
•
wytwarzanie enzymów inaktywuj
ą
cych dany lek (np. penicylinaza)
•
zmniejszenie przepuszczalno
ś
ci błony cytoplazmatycznej
•
nabycie zdolno
ś
ci syntezy białek o zmienionym powinowactwie do leku
•
zmiana szlaku metabolicznego zablokowanego przez antybiotyk na inny
zast
ę
pczy
28
28
MARIA TYNEK 2013
29
29
MARIA TYNEK 2013
Do roku 2006 ok. 80% populacji zwierz
ą
t otrzymywało
antybiotyki
Od stycznia 2006 zgodnie z Rozporz
ą
dzeniem UE -
zakaz stosowania antybiotyków do stymulacji wzrostu
Kontrola zawarto
ś
ci leków w tkankach zwierz
ą
t wg
FAO/WHO
FAO/WHO
Okre
ś
lenie okresu karencji na podstawie ustalonego
limitu maxymalnej pozostałosci
leków.
MRLs
(maximal residual limits)
30
30
MARIA TYNEK 2013
Kontrola zawarto
ś
ci leków w tkankach
zwierz
ą
t wg FAO/WHO
Okre
ś
lenie okresu karencji na podstawie
ustalonego
limitu maksymalnej pozostało
ś
ci
ustalonego
limitu maksymalnej pozostało
ś
ci
leków.
MRLs
(maximal residual limit)
31
31
MARIA TYNEK 2013
32
32
MARIA TYNEK 2013
MEDYCYNA
INDUKCJA LEKOOPORNOŚCI
REAKCJE ALERGICZNE
WETERYNARIA
BEZPIECZEŃSTWO
ZDROWOTNE ŻYWNOŚCI
ANTYBIOTYKI W PO
Ż
YWIENIU
REAKCJE ALERGICZNE
REAKCJE
IMMUNOLOGICZNE
TOKSYKOLOGICZNE
ŚRODOWISKOWE
NAUKI
Ż
YWIENIOWE
ZDROWOTNE ŻYWNOŚCI
MRLs
(Max. Resiude Limit)
33
33
MARIA TYNEK 2013
SUPERBUGS – OPORNE SZCZEPY BAKTERII
Article
:
The Rise of Superbugs Called 'Apocalyptic Scenario'
Marc Lallanilla, Life's Little Mysteries Assistant Editor
Date: 25 January 2013 Time: 09:17 AM ET
A prominent British health official has
declared the rise of antibiotic-resistant
superbugs so grave a threat that the world is
now facing an "apocalyptic scenario" in which
people die of routine infections.
MARIA TYNEK 2013
34
Staphylococcus aureus is just one
of many antibiotic-resistant
"superbugs" that have health
officials alarmed.
people die of routine infections.
Dame Sally Davies, the U.K.'s chief medical
officer (a role equivalent to the U.S. surgeon
general), warned Parliament that contagious
antibiotic-resistant disease
is an imminent
crisis and should be included on the
government's official register of possible
national emergencies, right next to terrorist
attacks and natural disasters, according to the
Guardian
.
SUPERBUGS – OPORNE
SZCZEPY BAKTERII
INNE:
Legionella pneumophila (1976) – choroba legionistów
Campylobacter jejuni
(1970) - biegunka
Borrelia burgdorferi
(1982) - borelioza
MARIA TYNEK 2013
35
Borrelia burgdorferi
(1982) - borelioza
Mycobacterium tuberculosis
- gruźlica