Informație

14.6: Apariția rezistenței la medicamente - Biologie

14.6: Apariția rezistenței la medicamente - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

obiective de invatare

  • Descrieți modul în care testul de difuzie pe disc Kirby-Bauer determină susceptibilitatea unui microbi la un medicament antibacterian.
  • Explicați semnificația concentrației minime inhibitoare și a concentrației minime bactericide în raport cu eficacitatea unui medicament antimicrobian.

Testarea eficacității medicamentelor antimicrobiene împotriva anumitor organisme este importantă în identificarea spectrului lor de activitate și a dozei terapeutice. Acest tip de test, descris în general ca testare a sensibilității antimicrobiene (AST), este efectuat în mod obișnuit într-un laborator clinic. În această secțiune, vom discuta despre metodele comune de testare a eficacității antimicrobienelor.

Testul de difuzie a discului Kirby-Bauer

Testul de difuzie pe disc Kirby-Bauer a fost folosit de mult timp ca punct de plecare pentru a determina susceptibilitatea microbilor specifici la diferite medicamente antimicrobiene. Testul Kirby-Bauer începe cu o placă de agar Mueller-Hinton pe care o peluză confluentă este inoculată cu patogenul bacterian izolat al pacientului. Discurile de hârtie de filtru impregnate cu cantități cunoscute de medicamente antibacteriene care urmează să fie testate sunt apoi plasate pe placa de agar. Pe măsură ce inoculul bacterian crește, antibioticul difuzează din discul circular în agar și interacționează cu bacteriile în creștere. Activitatea antibacteriană este observată ca o zonă circulară clară de inhibiție în jurul discului impregnat cu medicament, similar testului de difuzie pe disc. Diametrul zonei de inhibiție, măsurat în milimetri și comparat cu o diagramă standardizată, determină susceptibilitatea sau rezistența agentului patogen bacterian la medicament.

Există mai mulți factori care determină dimensiunea unei zone de inhibiție în acest test, inclusiv solubilitatea medicamentului, viteza de difuzie a medicamentului prin agar, grosimea mediului de agar și concentrația de medicament impregnată în disc. Din cauza lipsei de standardizare a acestor factori, interpretarea testului de difuzie pe disc Kirby-Bauer oferă doar informații limitate despre susceptibilitatea și rezistența la medicamentele testate. Testul nu poate face distincția între activitățile bacteriostatice și bactericide, iar diferențele de dimensiuni ale zonelor nu pot fi utilizate pentru a compara potențele sau eficacitatea medicamentului. Compararea dimensiunilor zonelor cu o diagramă standardizată va oferi doar informații despre antibacteriene la care un agent patogen bacterian este susceptibil sau rezistent.

Exercițiul (PageIndex{1})

Cum se utilizează informațiile dintr-un test Kirby-Bauer pentru a prezice eficacitatea terapeutică a unui medicament antimicrobian la un pacient?

ANTIBIOGRAME: ÎNCĂLUAREA UNOR DINTRE PRESCRIPȚII DIN REȚETE

Din păcate, bolile infecțioase nu necesită timp pentru munca de laborator. Drept urmare, medicii au rareori luxul de a efectua teste de susceptibilitate înainte de a scrie o rețetă. În schimb, ei se bazează în primul rând pe dovezile empirice (adică pe semnele și simptomele bolii) și pe experiența lor profesională pentru a face o presupunere educată cu privire la diagnosticul, agentul(i) cauzal(i) și medicamentul cel mai probabil să fie eficient. Această abordare permite ca tratamentul să înceapă mai devreme, astfel încât pacientul să nu fie nevoit să aștepte rezultatele testelor de laborator. În multe cazuri, prescripția este eficientă; cu toate acestea, într-o epocă a rezistenței antimicrobiene crescute, devine din ce în ce mai dificil să se selecteze cea mai potrivită terapie empirică. Selectarea unei terapii empirice neadecvate nu numai că pune pacientul la risc, dar poate promova o rezistență mai mare la medicamentul prescris.

Recent, studiile au arătat că antibiogramele sunt instrumente utile în procesul de luare a deciziilor de selectare a terapiei empirice adecvate. O antibiogramă este o compilație de date locale de susceptibilitate la antibiotice defalcate în funcție de patogenul bacterian. Într-un studiu din noiembrie 2014 publicat în jurnal Controlul infectiilor si epidemiologie spitaliceasca, cercetătorii au stabilit că 85% dintre prescripțiile comandate în instituțiile de îngrijire medicală calificată au fost decise empiric, dar doar 35% dintre aceste prescripții au fost considerate adecvate în comparație cu eventuala identificare a agentului patogen și profilul de susceptibilitate obținut din laboratorul clinic. Cu toate acestea, într-o unitate de îngrijire medicală în care utilizarea antibiogramelor a fost implementată pentru selectarea directă a terapiei empirice, caracterul adecvat al terapiei empirice a crescut de la 32% înainte de implementarea antibiogramelor la 45% după implementarea antibiogramelor.1 Deși aceste date sunt preliminare, ele sugerează că unitățile de îngrijire a sănătății pot reduce numărul de prescripții inadecvate prin utilizarea antibiogramelor pentru a selecta terapia empirică, beneficiind astfel pacienții și minimizând oportunitățile de dezvoltare a rezistenței antimicrobiene.

Teste de diluare

După cum sa discutat, limitările testului de difuzie pe disc Kirby-Bauer nu permit o comparație directă a potențelor antibacteriene pentru a ghida selecția celei mai bune alegeri terapeutice. Cu toate acestea, testele de diluție antibacteriană pot fi utilizate pentru a determina concentrația minimă inhibitorie (MIC) a unui anumit medicament, cea mai mică concentrație de medicament care inhibă creșterea bacteriană vizibilă și concentrația bactericidă minimă (MBC), cea mai mică concentrație de medicament care ucide ≥99,9% din începerea inoculului. Determinarea acestor concentrații ajută la identificarea medicamentului corect pentru un anumit agent patogen. Pentru testul de diluare a macrobulionului, se face o serie de diluții a medicamentului în bulion în eprubete și se adaugă același număr de celule dintr-o tulpină bacteriană de testat în fiecare tub (Figura (PageIndex{1})). CMI este determinată prin examinarea tuburilor pentru a găsi cea mai mică concentrație de medicament care inhibă creșterea vizibilă; aceasta se observă ca turbiditate (încețoșare) în bulion. Tuburile fără creștere vizibilă sunt apoi inoculate pe mediu de agar fără antibiotic pentru a determina MBC. În general, nivelurile serice ale unui antibacterian ar trebui să fie de cel puțin trei până la cinci ori peste CMI pentru tratamentul unei infecții.

Analiza MIC poate fi efectuată și folosind tăvi de microdiluție cu 96 de godeuri, care permit utilizarea unor volume mici și dispozitive automate de distribuire, precum și testarea mai multor antimicrobiene și/sau microorganisme într-o singură tavă (Figura (PageIndex{2) })). CMI-urile sunt interpretate ca fiind cea mai scăzută concentrație care inhibă creșterea vizibilă, la fel ca și pentru diluarea macrobulionului în eprubete. Creșterea poate fi, de asemenea, interpretată vizual sau prin utilizarea unui spectrofotometru sau a unui dispozitiv similar pentru a detecta turbiditatea sau o schimbare de culoare dacă un substrat biochimic adecvat care își schimbă culoarea în prezența creșterii bacteriene este de asemenea inclus în fiecare godeu.

Etest este o metodă alternativă utilizată pentru determinarea MIC și este o combinație a testului de difuzie pe disc Kirby-Bauer și a metodelor de diluare. Similar testului Kirby-Bauer, un gazon confluent al unui izolat bacterian este inoculat pe suprafața unei plăci de agar. În loc să se utilizeze discuri circulare impregnate cu o concentrație de medicament, totuși, benzi de plastic disponibile comercial care conțin un gradient de antibacterian sunt plasate pe suprafața plăcii de agar inoculat (Figura (PageIndex{3})). Pe măsură ce inoculul bacterian crește, antibioticul difuzează din benzile de plastic în agar și interacționează cu celulele bacteriene. Deoarece viteza de difuzie a medicamentului este direct legată de concentrație, se observă o zonă eliptică de inhibare cu gradientul de medicament Etest, mai degrabă decât o zonă circulară de inhibare observată cu testul Kirby-Bauer. Pentru a interpreta rezultatele, intersecția zonei eliptice cu gradientul de pe banda care conține medicament indică MIC. Deoarece mai multe benzi care conțin diferite antimicrobiene pot fi plasate pe aceeași placă, MIC a mai multor antimicrobiene poate fi determinată simultan și direct comparată. Cu toate acestea, spre deosebire de metodele de diluare cu macrobulion și microbulion, MBC nu poate fi determinat cu Etest.

Exercițiul (PageIndex{2})

Comparați și contrastați MIC și MBC.

Rezoluţie

UTI a Marisei a fost probabil cauzată de cateterizările pe care le-a avut în Vietnam. Majoritatea bacteriilor care provoacă infecții urinare sunt membre ale microbiotei intestinale normale, dar pot provoca infecții atunci când sunt introduse în tractul urinar, așa cum s-ar fi putut întâmpla atunci când a fost introdus cateterul. Alternativ, dacă cateterul în sine nu era steril, bacteriile de pe suprafața lui ar fi putut fi introduse în corpul Marisei. Terapia antimicrobiană pe care Marisa a primit-o în Cambodgia s-ar putea să fi fost, de asemenea, un factor de complicare, deoarece este posibil să fi selectat tulpini rezistente la antimicrobiene deja prezente în corpul ei. Aceste bacterii ar fi conținut deja gene pentru rezistența antimicrobiană, fie dobândite prin mutație spontană, fie prin transfer de gene orizontale și, prin urmare, au avut cel mai bun avantaj evolutiv pentru adaptare și creștere în prezența terapiei antimicrobiene. Ca rezultat, una dintre aceste tulpini rezistente ar fi putut fi introdusă ulterior în tractul urinar.

Testele de laborator la CDC au confirmat că tulpina de Klebsiella pneumoniae din proba de urină a Marisei a fost pozitivă pentru prezența NDM, un carbapenemaset foarte activ care începe să apară ca o nouă problemă în rezistența antimicrobiană. În timp ce tulpinile NDM-pozitive sunt rezistente la o gamă largă de antimicrobiene, ele au arătat susceptibilitate la tigeciclină (înrudite structural cu tetraciclină) și polimixinele B și E (colistină).

Pentru a preveni răspândirea infecției, Marisa a fost izolată de ceilalți pacienți într-o cameră separată. Tot personalul spitalului care interacționează cu ea a fost sfătuit să urmeze protocoale stricte pentru a preveni contaminarea suprafețelor și a echipamentelor. Aceasta ar include practici deosebit de stricte de igienă a mâinilor și dezinfecția atentă a tuturor articolelor care vin în contact cu ea.

Infecția Marisei a răspuns în cele din urmă la tigeciclină și în cele din urmă s-a îndepărtat. A fost externată la câteva săptămâni după internare, iar o probă de scaun ulterioară a arătat că scaunul ei nu conținea NDM. K. pneumoniae, ceea ce înseamnă că nu mai găzduia bacteria foarte rezistentă.

Concepte cheie și rezumat

  • The Difuzia pe disc Kirby-Bauer testul ajută la determinarea susceptibilității unui microorganism la diferite medicamente antimicrobiene. Însă zone de inhibiție măsurate trebuie să fie corelate cu standardele cunoscute pentru a determina susceptibilitatea și rezistența și nu oferă informații despre activitatea bactericidă versus activitatea bacteriostatică și nu permite compararea directă a potențelor medicamentului.
  • Antibiogramele sunt utile pentru monitorizarea tendințelor locale în rezistența/susceptibilitatea la antimicrobiene și pentru dirijarea selecției adecvate a terapiei antibacteriene empirice.
  • Există mai multe metode de laborator disponibile pentru determinarea concentrație inhibitorie minimă (MIC) a unui medicament antimicrobian împotriva unui anumit microb. The concentrație bactericidă minimă (MBC) poate fi, de asemenea, determinată, de obicei ca un experiment de urmărire la determinarea MIC folosind metoda de diluare a tubului.

Note de subsol

  1. 1 J.P. Furuno și colab. „Folosirea antibiogramelor pentru a îmbunătăți prescrierea de antibiotice în unitățile de îngrijire calificată.” Controlul infectiilor si epidemiologie spitaliceasca 35 nr. Suppl S3 (2014):S56–61.

Colaborator

  • Nina Parker, (Universitatea Shenandoah), Mark Schneegurt (Universitatea de Stat Wichita), Anh-Hue Thi Tu (Universitatea de Stat din Georgia Southwestern), Philip Lister (Colegiul Comunitar Central New Mexico) și Brian M. Forster (Universitatea Saint Joseph) cu mulți autori contribuitori. Conținut original prin Openstax (CC BY 4.0; acces gratuit la https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction)


Priveste filmarea: Nanotehnologii și inginerie biomedicală, prof. Ghenadie Curocichin, (August 2022).