ANTMKROBYAL MADDELER ANTMKROBYAL MADDELER Antibiyotik Kemoteraptik PAUL EHRLICH

ANTİMİKROBİYAL MADDELER

ANTİMİKROBİYAL MADDELER ü Antibiyotik ü Kemoterapötik

PAUL EHRLICH (1854 -1915) Modern kemoterapinin öncüsü.

Kemoterapotik madde: İnfeksiyon hastalıklarının tedavisi amacıyla kullanılan, mikroorganizmalar üzerine zarar verici etkileri fazla buna karşılık organizma üzerindeki etkileri çok az ya da hiç bulunmayan maddelerdir. Alexander Fleming, 1929, Penicillium notatum- Penisilin Antibiyotik: Mikroorganizmalar üzerine mikrobisit (öldürücü) veya mikrobiyostatik (üremelerini durdurucu) etki gösteren bazı bakteri, aktinomiçes veya mantar cinsinden mikroorganizmalar tarafından üreme ortamlarında oluşturulan ve infeksiyon hastalıklarının tedavisinde kullanılan maddelerdir.

Küf kolonisi Bakterilerin üreyemediği bölge Staphylococcus aureus kolonileri

• Ağız yolundan veya parenteral yoldan kullanılırlar. • Her antimikrobik maddenin tedavi edici dozlarda etkili olduğu mikroorganizma cinslerinin tümüne o kemoterapötiğin etki spektrumu denir. • Bu spektrum dar veya geniş olabilir. Ø Sınırlı ve belli sayıda mikroorganizma cinslerine etki eden kemoterapötik maddelere dar spektrumlu Ø Fazla sayıda cins ve tür üzerine etki gösterenlere de geniş spektrumlu adı verilir

Kemoterapide temel prensipler • Antibiyotiklerin infeksiyon hastalıklarının tedavisinde kullanılması selektif toksisitesine dayanır. • Etken mikroorganizmayı seçerek toksik etki göstermeli • Konak (insan)için toksik olmaması ya da kabul edilebilir derecede düşük toksisite göstermesi, yani konağa zarar vermemeli

Kimyasal yapılarına göre antibiyotiklerin sınıflandırılması • Beta laktam antibiyotikler Penisilinler, sefalosporinler, monobaktamlar, karbapenemler • Glikopeptid antibiyotikler Vankomisin, teikoplanin • Aminoglikozidler • Kloramfenikol • Tetrasiklinler • Makrolit grubu antibiyotikler • Linkozamidler • Kinolonlar……….

ANTİBAKTERİYEL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1. Hücre duvarı sentezinin inhibisyonu: b-laktam antibiyotikler, glikopeptid antibiyotikler, basitrasin. 2. Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması: Polimiksinler. 3. Protein sentezinin inhibisyonu: Aminoglikozidler, tetrasiklinler, kloramfenikol, makrolid antibiyotikler. 4. Nükleik asit sentez ve fonksiyonlarının bozulması: Kinolonlar, rifamisin, nitrofurantoin. 5. Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: Sulfonamidler.

1. Bakteri hücre duvar sentezini inhibe ederek etki gösterenler A-Beta-laktam antibiyotikler • • Penisilinler Sefalosporinler Monobaktamlar Karbapenemler (Meropenem, imipenem, ertapenem) • Beta laktamaz inhibitörleri Hücre duvar yapılanmasını bozan diğer antibiyotikler B-Glikopeptitler: Vankomisin, Teikoplanin • Sikloserin • Basitrasin

1 - Bakteri hücre duvarı sentezinin inhibe edilmesi ve litik enzimlerin aktive edilmesi • Bu tipte etki gösteren antibiyotikler genellikle bakterisid etki gösterirler. • Bakterinin en dışındaki hücre duvarının görevi hücre içerisindeki 25 Atmosferlik basınca direnç gösterek hücrenin şeklini korumaktır. • Bu duvar zayıflayacak (veya duvarı oluşturan maddelerin sentezlenmesi yavaşlayacak) olursa bakteri şişmeye başlar ve hücre 25 Atmosferlik basınca dayanamayarak yırtılır • Bu tip etki yapan kemoterapötikler, penisilinler ve sefolosporinler'dir. Bunlar hücre duvarını yapan maddelerden murain'in içerisindeki peptidoglikan zincirinin yan dallanmalarını oluşturan transpeptidaz enzimi inhibe ederler ve zincirlerin birbirine bağlanmasını engelleyerek murain oluşumunu durdururlar. Sonuçta peptidoglikan sentezi durur.

Thiazolidin halkası b-laktam halkası Penisilinlerin Kimyasal Yapısı

Penisilinlerin Sınıflandırılması 1 -Doğal penisilinler Penicillium notatum Penicillium chrysogenum tarafından üretilir. Penisilin G = Benzil penisilin ü Penisilin V = Fenoksimetil penisilin (Oral yoldan kullanılabilir) ü Prokain penisilin (Atılım hızı yavaştır) ü Benzatin penisilin (Atılım hızı yavaştır)

Penisilinlerin Sınıflandırılması 1 -Doğal penisilinler 2 -Semisentetik penisilinler a) Penisilinaza dirençli olanlar Metisilin, nafsilin İzoksazolil penisilinler: Oksasilin, kloksasilin dikloksasilin b) Geniş spektrumlu olanlar Aminopenisilinler: Ampisilin, amoksisilin, bakampisilin Karboksipenisilinler: Karbenisilin, tikarsilin Üreidopenisilinler: Azlosilin, mezlosilin, piperasilin Amidinopenisilinler: Amdinosilin

Beta laktamaz inhibitörleri • Beta laktamaz inhibitörleri beta laktam molekülüne benzer. • Bakterilerin salgıladığı beta laktamaz enzimlerini inhibe ederek, antibiyotiği bu enzimin etkisinden korur. • Antibakteriyel etkileri çok zayıftır. § Klavulanik asit § Sulbaktam § Tazobaktam

Beta laktamaz inhibitörleri c) Penisilin + b- laktamaz inhibitörleri Ampisilin – sulbaktam Amoksisilin – klavulanik asit Tikarsilin – klavulanik asit Piperasilin – tazobaktam

Sefalosporinler q. Cephalosporium acremonium tarafından üretilir. qİlk kez 1945’de elde edilmiş, 1960’da kullanım alanına girmiştir. q. Elde ediliş sıralaması ve etki spektrumlarına göre 5 kuşağa (jenerasyona) ayrılırlar.

Sefem çekirdeği b-laktam halkası Dihidrotiazin halkası Sefalosporinlerin Kimyasal Yapısı

Sefalosporinler Elde ediliş sıralaması ve etki spektrumlarına göre 5 kuşağa (jenerasyona) ayrılırlar. 1. Kuşak Sefalosporinler 2. Kuşak Sefalosporinler 3. Kuşak Sefalosporinler 4. Kuşak Sefalosporinler 5. Kuşak Sefalosporinler Cephalosporium acremonium tarafından üretilir.

Sefalosporinlerin antibakteriyel etkinliği Bakteriler En iyi Etkili Sefalosporinler Staphylococcus cinsi Sefazolin, sefalotin Haemophilus cinsi Sefuroksim, sefaklor Enterobacteriaceae ailesi Sefotaksim, seftriakson, seftizoksim Pseudomonas cinsi Seftazidim, sefoperazon Stenotrophomonas maltophilia Seftazidim Acinetobacter cinsi Anaerop bakteriler Sefpirom, sefepim Sefoksitin

b-laktam halkası Monobaktamların kimyasal yapısı Aztreonam q Chromobacterium violaceum tarafından üretilir. q Gram negatif aerop bakterilere etkilidir. q b-laktamazların çoğuna dirençlidir.

b-laktam halkası Karbapenemlerin kimyasal yapısı q Streptomyces cattelya tarafından üretilir. q Ultra geniş spektrumludur. q b-laktamazların çoğuna dirençlidir. q İmipenem, Meropenem, ertapenem ve doripenem diğer karbapenemlerdir.

B-GLİKOPEPTİT ANTİBİYOTİKLER 1. Vankomisin : Streptomyces orientalis tarafından üretilir. 2. Teikoplanin: Actinoplanes teichomycetius tarafından üretilir. Sadece Gram pozitif aerop ve anaerop bakterilere etkilidirler.

ANTİBAKTERİYEL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1. Hücre duvarı sentezinin inhibisyonu: b-laktam antibiyotikler, glikopeptid antibiyotikler, basitrasin. 2. Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması: Polimiksinler. 3. Protein sentezinin inhibisyonu: Aminoglikozidler, tetrasiklinler, kloramfenikol, makrolid antibiyotikler. 4. Nükleik asit sentez ve fonksiyonlarının bozulması: Kinolonlar, rifamisin, nitrofurantoin. 5. Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: Sulfonamidler.

2. Sitoplazma zarına etki eden antibiyotikler • Sitoplazma membranı bozulduğunda yaşamsal elektrolitler dışarı çıkar ve hücrenin iç dengesi bozulur. • Bu tip etki gösteren kemoterapötikler çok hızlı bakterisid etki gösterirler. • Örneğin; Polimiksinler (kolistin), nistatin, amfoterisin-B, imidazol türevleri. • Bu ilaçlar hücre membranındaki fosfolipidlere bağlanarak permeabilitesini arttırırlar. • Memeli hücrelerinin sitoplazma zarı ile bakterinin sitoplazma zarı yapı bakımından benzerlik gösterdiğinden kemoterapötik maddelerin selektif toksik etkisi zayıftır.

2 -Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması • Sitoplazma zarının yapı ve fonksiyonunu bozarlar. • Bacillus polymyxa tarafından üretilirler. • A, B, C, D, E tipleri vardır. • Tıpta sadece polimiksin B ve polimiksin E (kolistin) kullanılır.

ANTİBAKTERİYEL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1. Hücre duvarı sentezinin inhibisyonu: b-laktam antibiyotikler, glikopeptid antibiyotikler, basitrasin. 2. Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması: Polimiksinler. 3. Protein sentezinin inhibisyonu: Aminoglikozidler, tetrasiklinler, kloramfenikol, makrolid antibiyotikler. 4. Nükleik asit sentez ve fonksiyonlarının bozulması: Kinolonlar, rifamisin, nitrofurantoin. 5. Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: Sulfonamidler.

3 -Ribozomlarda protein sentezini bozanlar Bakterilerin 70 S, memelilerin 80 S ribozomlara sahip olması, kemoterapötiklerin etki mekanizmasının seçici toksik sonuç vermesini sağlar. Bakterisit veya bakteriyostatik etki gösterirler q Ribozomun 30 S alt ünitine bağlananlar Aminoglikozitler, tetrasiklinler q Ribozomun 50 S alt ünitine bağlananlar Kloramfenikol, makrolidler, linkozamidler streptograminler. q Diğerleri Fusidik asit, mupirosin

3 -1 -Aminoglikozitler Streptomisin* Neomisin Kanamisin* Gentamisin ** Tobramisin Sisomisin ** Amikasin * Netilmisin ** İsepamisin q Aerop Gram negatif çomaklara etkilidir. q Gram pozitif bakterilere etkileri zayıftır. q Anaerop bakterilere etkisizdirler. q Diğer protein sentezi inhibitörlerinden farklı olarak bakterisit etkilidirler. * Mycobacterium tuberculosis’e etkili ** Micromonospora türleri, diğerleri Streptomyces türleri tarafından üretilir

3 -1 -Tetrasiklinler Doğal Yarı sentetik Klortetrasiklin Metasiklin Oksitetrasiklin Doksisiklin Tetrasiklin Minosiklin Demetilklortetrasiklin • Doğal tetrasiklinler Streptomyces aurefaciens tarafından üretilir. • Gram pozitif ve Gram negatif aerop ve anaerop bakterilere, Mycoplasma, Rickettsia, Chlamydia, Brucella cinslerine etkilidirler.

3 -2 -Makrolid Antibiyotikler YARI SENTETİK DOĞAL • Roksitromisin • Eritromisin • Klaritromisin Spiramisin • Diritromisin Oleandomisin Fluritromisin Josamisin • Azitromisin q Streptomyces erythreus tarafından üretilirler. q Streptococcus, Staphylococcus, Mycoplasma, Chlamydia, Campylobacter, Legionella cinslerine etkilidirler.

3 -2 -Kloramfenikol • Streptomyces venezuelae tarafından üretilir. • Gram pozitif ve Gram negatif aerop ve anaerop bakterilere, Chlamydia, Mycoplasma, Rickettsia cinslerine etkilidir. • Tiamfenikol bir kloramfenikol türevidir.

3 -2 -Linkozamid Antibiyotikler ü Linkomisin Streptomyces lincolnensis tarafından üretilir. ü Klindamisin linkomisin türevidir.

3 -2 -Streptograminler: Kinupristin / Dalfopristin Pristinamisin Metisiline dirençli Staphylococcus aureus ve vankomisine dirençli enterokoklara etkilidirler.

ANTİBAKTERİYEL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1. Hücre duvarı sentezinin inhibisyonu: b-laktam antibiyotikler, glikopeptid antibiyotikler, basitrasin. 2. Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması: Polimiksinler. 3. Protein sentezinin inhibisyonu: Aminoglikozidler, tetrasiklinler, kloramfenikol, makrolid antibiyotikler. 4. Nükleik asit sentez ve fonksiyonlarının bozulması: Kinolonlar, rifamisin, nitrofurantoin. 5. Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: Sulfonamidler.

4. Nükleik asit sentezini bozanlar RNA oluşumu ve DNA replikasyonu üzerine etki gösterirler. Seçici toksik etkisi sınırlıdır. a) RNA polimeraz inhibisyonu yapanlar: Rifampisinler, aktinomisinler b) DNA replikasyon inhibisyonu yapanlar: Kinolonlar c) Nitroimidazoller d) Prekürsör sentezinin inhibisyonu yapanlar: Sulfanamidler, trimetoprim

4 -a-Rifamisinler • Streptomyces mediterranei tarafından üretilirler. • En sık kullanılanlar: Rifamisin SV (Parenteral) Rifampisin (Oral) • RNA polimeraz enzimine bağlanarak m. RNA sentezini inhibe eder ve bakterisit etki oluştururlar. • Gram pozitif ve Gram negatif koklara ve Mycobacterium türlerine iyi etkilidirler. • Neisseria meningitidis ve Haemophilus influenzae menenjitlilere temas eden bireylerde profilaksi amacı ile kullanılırlar.

4 -b-Kinolonlar • Hem bakteri DNA’sına hem de topoizomeraz I ve topoizomeraz II (DNA giraz) enzimlerine bağlanırlar. Kinolonlar Nalidiksik asit Novobiyosin Sinoksasin Fluorokinolonlar Ofloksasin Siprofloksasin Norfloksasin Pefloksasin Moksifloksasin Levofloksasin • Geniş spektrumlu kemoterapötiklerdir. • Mycobacterium türlerine etkili olabilirler. • Brucella, Listeria, Salmonella gibi hücre içi paraziti olan bakterilere de etki gösterirler.

4 -c-Nitroimidazoller Metronidazol Ornidazol Tinidazol Nimorazol Seknidazol q Zorunlu anaerop bakterilere (örn; Bacteroides spp. ), mikroaerofil bakterilere (örn; Helicobacter spp. ) güçlü bakterisit etkilidirler. q Protozoonlara (örn; Trichomonas vaginalis, Giardia intestinalis, Entamoeba histolytica) etkilidirler.

ANTİBAKTERİYEL MADDELERİN SINIFLANDIRILMASI 1. Hücre duvarı sentezinin inhibisyonu: b-laktam antibiyotikler, glikopeptid antibiyotikler, basitrasin. 2. Sitoplazma zarının fonksiyon ve yapısının bozulması: Polimiksinler. 3. Protein sentezinin inhibisyonu: Aminoglikozidler, tetrasiklinler, kloramfenikol, makrolid antibiyotikler. 4. Nükleik asit sentez ve fonksiyonlarının bozulması: Kinolonlar, rifamisin, nitrofurantoin. 5. Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: Sulfonamidler.

5 -Kimyasal yapılardaki benzerlik yolu ile metabolizmanın bozulması: • Bu grupdakiler daha çok bakteriostatiktir. Sülfonamidler, sülfonlar, PAS (para-amino salisilik asit), etambutol, izoniazid gibi ilaçlar bu tip etki gösterirler. • Sülfonamidler, sülfonlar, PAS, PABA (paraamino benzoik asit)'nın fonksiyonunu durdururlar.

4 -d-Bakterilerde Folik Asit Sentezi (pürin ve pirimidin sentezi) Pteridin dihidropteroat sentetaz * PABA dihidropteroik asit SULFONOMİD dihidrofolik asit dihidrofolat redüktaz ** 2 H Tetrahidrofolik asit * Sülfonamidler bağlanarak inhibe eder. ** Trimetoprim bağlanarak inhibe eder. ,

• Sulfonomidler: Geniş spektrumlu antibiyotikler • Sulfadiazin, sulfatiazol, sulfametoksazol Plasmodium, Toxoplasma gibi protozoon cinslerine de etkidirler • Trimethoprim-sulfametoksazol Anaerop bakterilere ve P. aeruginosa’ya etkisizdir H. influenzae, M. catarrhalis, Salmonella, Shigella

Tüberküloz tedavisinde kullanılan antimikrobiyal maddeler. Birinci derecede etkili olanlar • İsoniazid (INH) • Etambutol • Streptomisin • Rifampisin • Pirazinamid • İkinci derecede etkili olanlar • Para amino salisilik asit (PAS) • Etionamid • Sikloserin • Kanamisin • Amikasin • Kapreomisin • Kinolonlar

Antibiyotiklerin Etki Güçlerine Göre Sınıflandırılmaları 1. Bakterisidler · Penisilinler · Sefalosporinler · Aminoglikozidler · Vankomisin · Rifampisin · Florokinolonlar · Polimiksinler · Teikoplanin 2. Bakteriyostatikler · Tetrasiklinler · Kloramfenikol · Sülfonamidler · Eritromisin · Klindamisin · Mikonazol · Etambutol

ANTİMİKROBİYAL MADDELERİN BİRBİRİ İLE ETKİLEŞİMİ İki antimikrobiyal kombine edildiğinde in vitro olarak dört etki görülür Aditif etki: Kombinasyondaki ilaçların etkisi, tek kullanıldıklarında gözlenen etkilerin toplamına eşittir. Sinerjistik etki: Kombine edilen ilaçların etkisi, bu ilaçlar tek kullanıldıklarında gözlenen etkilerin toplamından fazladır. Antagonist etki: Kombinasyonun etkisi, ilaçlar tek uygulandığında saptanan etkilerin toplamından düşüktür

SİNERJİZM GÖSTEREN ANTİBAKTERİYELLER Penisilin — Sefalosporin Penisilin — Aminoglikozit Sefalosporin — Aminoglikozit Trimetoprim — Sulfametoksazol Kinupristin — Dalfopristin ANTAGONİZM GÖSTEREN ANTİBAKTERİYELLER Penisilin — Kloramfenikol

BAKTERİLERDE ANTİBİYOTİK TOLERANSI 1. Genotipik tolerans 2. Fenotipik tolerans: Bir bakteri suşunun beta -laktam antibiyotikler ve vankomisin gibi antibiyotiklerin etkisi ile üremenin inhibe olması, fakat çok daha yüksek konsantrasyonlarda ve daha uzun sürede ölmesi Toleran bakteride; antibiyotiğin (b-laktamlar veya vankomisin) MBK / MİK oranı 32 olur.

ANTİBİYOTİK TOLERANSI ü Streptococcus pyogenes ü Streptococcus pneumoniae ü Streptococcus viridans ü Staphylococcus aureus ü Enterococcus spp. Böyle suşların etken olduğu ciddi infeksiyonların (endokardit, bakteremi, osteomiyelit, solunum yolu inf. ) tedavisinde güçlükler yaşanabilir.

Antibiyotiklerin istenmeyen yan etkileri • Yan etkiler Allerjik, işitme kayıbı, denge bozuklukları, görme bozuklukları, psikolojik bozukluklar • Süper enfeksiyon • Ekonomik zarar • Dirençli mikroorganizmaların belirmesi

Antibiyotiklere direnç gelişimi Antibiyotiğe dirençli bakteriler Antibiyotiğe duyarlı bakteriler Aynı antibiyotiğin kullanımı Dirençli bakterilerin seleksiyonu

Antibiyotiklere direnç gelişimi • Bakterilerde antimikrobik maddelere karşı direnç mekanizmaları 1 -Enzimle inaktivasyon: Beta laktamaz enzimleri beta laktam antibiyotikleri etkisiz kılarlar. Penisilinler ve sefalosporinler bu şekilde etkilenen antibiyotiklerdir. 2 -İlaç geçirgenliğinin azalması 3 -Hedef yerindeki değişiklikler 4 -İlacın dışa atılımı

• Kazanılan antibiyotik direnci kalıtımla nesillere geçerek sabit bir durumda kalabilmektedir • Direnç mekanizmasının oluşmaması için antibiyotikler ancak gerektiği zaman ve uygun süre ve dozda kullanılmalıdir.

Kombine antibiyotiklerin kullanım nedenleri • Etkenin bilinmediği ağır enfeksiyonlarda, geniş spektrum sağlanması için • Karma enfeksiyonlarda, • Sinerjistik veya aditif etki sağlamak için, • Direnç gelişimini azaltmak için • Toksik bir antimikrobik ajanın dozunun azaltılması için

Antibiyotik Duyarlılık Testleri Antibiyotiklerin tedavide kullanılması ve etkili antibiyotiğin belirlenmesi, kültür ve antibiyogram adı verilen deneyle saptanır.

ANTİBİYOTİK DUYARLILIK TESTLERİ 1 -Disk difüzyon testleri (Kirby-Bauer) 2 -Dilüsyon Testleri -Agarda dilüsyon -Sıvıda dilüsyon • Makrodilüsyon • Mikrodilüsyon 3 -E-test 4 -Otomatize Sistemler

Disk difüzyon yöntemi • Mueller-Hinton Agar (MHA) kullanılır. • Denenecek bakterinin 24 saatlik saf kültürü yapılır. • 0. 5 Mc Farland Standardına göre hazırlanmış bakteri süspansiyonu MHA besiyerine yayılır. Belirli antibiyotik diskleri 90 mm çapındaki petriye yerleştirilir. Her disk birbirinden 2. 5 -3 cm, plak kenarından 1. 5 cm uzakta olmalıdır. 37 °C’de 18 -24 saat bekletildikden sonra disk etrafındaki üreme bölgeleri değerlendirilir. Disk etrafında bakterinin üremediği bölgeye zon adı verilir. Zon çapı mm olarak ölçülür ve sonuçlar duyarlı, orta duyarlı ve dirençli olarak belirlenir. • • •

Disk difüzyon Yöntemi

Disk difüzyon Yöntemi

Disk diffüzyon testi

Antagonist etki Sinerjistik etki

E-Test • E test, dilüsyon ve diffüzyon testlerinin kombinasyonundan ibarettir. • E testi seritlerinin diger yüzünde ise, belirlenen antibiyotik konsantrasyonlari ile kaplı yüzey bulunmaktadir. • E test seritleri inokule edilmis agar plagi üzerine • yerlestirildiginde ilk 5 saniyede gradientin % 90’i, 30 dakikada ise, % 100’ü agar matriksine geçer. • Inkübasyon sonunda bakteriyel üreme görünür hale • geldikten sonra serit merkezli simetrik inhibisyon zonu olusur. • MIK değeri elipsin serit ile kesiştigi noktadan μg/ml cinsinden okunur

E testi • Kantitatif ölçüm yapar. • Gittikçe artan konsantrasyonlarda antibiyotik içeren inert plastik şeritler kullanılır. • 35 o. C de 18 -20 saat inkübasyon • Elips şeklindeki inhibisyon alanının stripi kestiği nokta MİK değerini verir.

E-test

E-test

Mikrodilüsyon Yöntemi

Otamatize sistem sonucu