MIKROBIOLOGI BAKTERIER ANTIBIOTIKA CAROLINE RNNBERG STLKARE KLINISK MIKROBIOLOGI

MIKROBIOLOGI BAKTERIER & ANTIBIOTIKA CAROLINE RÖNNBERG ST-LÄKARE KLINISK MIKROBIOLOGI

DISPOSITION Mikrobiologisk provtagning och diagnostik Genomgång av antibiotika Genomgång av vanliga bakterier

THE PHYLOGENETIC TREE OF LIFE

MIKROBIOLOGISK PROVTAGNING Blododling Ø Tas alltid vid feber innan insättning av antibiotika Ø Viktigt att sprita innan provtagning Ø Volym: 30 -40 ml i varje flaska Ø Både från central och perifer infart Ø Ange provtagningsställe och tidpunkt Ø Bättre utbyte vid begynnande frossa Ø Upprepa odling vid fortsatt feber efter 72 tim

MIKROBIOLOGISK PROVTAGNING Ø Urin Ø Sputum Ø Svalg Ø Nasofarynx Ø Sår Ø IV-infarter Ø CVK Ø Faeces Ø Intraoperativa biopsier Ø Likvor

KLASSIFIKATION AV BAKTERIER Grampositiva Gramnegativa Kocker Stavar Anaeroba Atypiska

MIKROBIOLOGISK DIAGNOSTIK BLODODLING Provtagning Inkubation Utodling • Perifert • Centralt • Aerobt • Anaerobt • Artbestämning • Resistensbestämning

GRAMFÄRGNING För att skilja G+ från G- bakterier Ø Fixering av bakterien på glasplatta Ø Infärgning med gentiana Ø Sköljning med jod Ø Sköljning med vatten och därefter alkohol Ø Sköljning med motfärgningsvätska, till exempel safranin

MIKROSKOPERING Ø Grampositiva kocker i långa kedjor – streptokocker Ex. Streptococcus pyogenes (GAS) Streptococcus agalactiae (GBS) Alfastreptokocker

MIKROSKOPERING Ø Grampositiva kocker i diplo – pneumokocker Streptococcus pneumoniae

MIKROSKOPERING Ø Grampositiva kocker i korta kedjor – enterokocker Ex. Enterococcus faecalis Enterococcus faecium

MIKROSKOPERING Ø Grampositiva kocker i hopar – stafylokocker Ex. Staphylococcus aureus Staphylococcus epidermidis Staphylococcus saprophyticus

MIKROSKOPERING Ø Gramnegativa kocker Ex. Neisseria meningitidis (meningokocker) Neisseria gonorrhea (gonokocker) Moraxella catharralis

MIKROSKOPERING Ø Gramnegativa stavar (enterobacteriaceae) Ex. Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Enterobacter aerogenes

MIKROSKOPERING Ø Gramnegativa stavar (icke-fermentativa) Ex. Haemophilus influenzae Pseudomonas aeruginosa Brucella suis

MIKROSKOPERING Ø Grampositiva stavar Ex. Bacillus anthracis Listeria monocytogenes Clostridium difficile

ARTIDENTIFIERING Ø Phenotypiska metoder – Biokemi Ø Genotypiska metoder – PCR Ø Proteomik – MALDI-TOF

RESISTENSBESTÄMNING Disk diffusion - SIR Etest - MIC

Ø S = Känslig 
Infektionen kan förväntas svara på behandling med detta antibiotikum vid dosering rekommenderad för denna typ av infektion. Bakterien har inga påvisade resistensmekanismer mot medlet. SIR Klassificering av bakteriernas känslighet för antibiotika Ø I = Intermediär
Behandlingseffekten med detta medel är osäker. Bakterien har förvärvat låggradig resistens mot medlet eller har naturligt lägre känslighet för medlet. Bakterien kan förväntas svara på behandling med doser som är högre än normaldosering. Ø R = Resistent 
Behandlingseffekt med detta medel är osannolik. Bakterien har förvärvat betydelsefulla resistensmekanismer eller är naturligt resistent mot medlet.

MIC Minimum Inhibitory Concentration (mg/L) Ø Etest är en plastremsa som har en antibiotikagradient, med låg koncentration av läkemedlet i ena änden, och hög koncentration i den andra änden. Denna remsa läggs på en agarplatta som inokulerats med en bakteriesuspension. Efter inkubering kan MIC-värdet avläsas där bakterietillväxten har hämmats av aktuellt antibiotikum. Ø MIC-bestämning med gradienttest är en kvantitativ metod, ett komplement till resistensbestämning med lappdiffusion och har i de flesta fall god överensstämmelse med buljongspädning.

FARMKOKINETISKA/FARMAKODYNAMISKA INDEX: CMAX/MIC, AUC/MIC SAMT T > MIC

GRUNDPRINCIPEN VID ANTIMIKROBIELL TERAPI EMPIRISK BEHANDLING BREDSPEKTRUM ANTIBIOTIKA MIKROBIOLOGISKT VERIFIERAD INFEKTION DEFINITIV BEHANDLING SMALSPEKTRUM ANTIBIOTIKA

VERKNINGSMEKANISMER FÖR ANTIBIOTIKA • Betalaktamer • Glykopeptider • Trimetoprim • Sulfonamid • Rifampicin • Aminoglykosider • Tetracykliner • Makrolider • Linkosamider • Kloramfenikol Hämmare av cellväggssyntes Proteinsynteshämmare Nukleinsyrasynteshämmare Hämmare av DNA replikation • Kinoloner • Metronidazol

Hämmare av cellväggssyntes Penicilliner BETALAKTAMER Cefalosporiner PENICILLINASKÄNSLIGA PERORALA PENICILLINASSTABILA PARENTERALA Karbapenemer Monobaktam

PENICILLINASKÄNSLIGA PENICILLINER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Fenoksymetyl PC (Kåvepenin) po Bensyl PC iv Streptokocker och pneumokocker, meningokocker, gonokocker, Propionibacterium, Clostridium perfringens, Clostridium tetani, Actinomyces, Borrelia, Leptospira interrogans, Treponema pallidum. Ampicillin (Doktacillin) iv Amoxicillin (Amimox) po Pneumokocker, streptokocker, enterokocker, Listeria monocytogenes, meningokocker, Haemophilus influenzae, Proteus mirabilis, Helicobacter pylori Pivmecillinam (Selexid) po Citrobacter spp. Enterobacter spp. Escherichia coli, Klebsiella spp. Proteus mirabilis, Staphylococcus saprophyticus*

PENICILLINASSTABILA PENICILLINER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Amoxicillin/Klavulansyra (Spektramox) po Som Amoxicillin plus Moraxella catharralis, betalaktamasbildande H. influenzae och meticillinka nsliga S. aureus Isoxazolyl PC Flucloxacillin (Heracillin) po Kloxacillin (Ekvacillin) iv Staphylococcus aureus och koagulasnegativa stafylokocker inklusive betalaktamasproducerande stammar, Streptokocker och pneumokocker Piperacillin/Tazobactam (Tazocin) iv Effekt mot flertalet grampositiva och gramnegativa bakterier inklusive Pseudomonas dock ej ESBL*, MRSA, Mycoplasma, Chlamydophila, Legionella

PERORALA CEFALOSPORINER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Cefadroxil (Cefamox) I Streptokocker och pneumokocker Staphylococcus aureus och koagulasnegativa stafylokocker inklusive betalaktamasproducerande stammar. Staphylococcus saprophyticus Ceftibuten (Cedax) III Betahemolytiska streptokocker grupp A, C och G, Moraxella catarrhalis, Haemophilus influenzae inkl betalaktamasproducerande stammar, E coli, Klebsiella, Proteus, Enterobacter, Citrobacter

PARENTERALA CEFALOSPORINER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Cefuroxim (Zinacef) II Sämre täckning av G- än III Streptokocker, pneumokocker Staphylococcus aureus och koagulasnegativa stafylokocker inklusive betalaktamasproducerande stammar Staphylococcus saprophyticus Clostridium perfringens Gonokocker och meningokocker Haemophilus influenzae Moraxella catarrhalis E coli, Proteus, Enterobacter, Klebsiella, Citrobacter och Morganella Salmonella och Shigella Cefotaxim (Claforan) III Har i stor utsträckning ersatt Cefuroxim. Ceftriaxon (Rocephalin) III La ng halveringstid möjliggör dosering en ga ng per dygn. Ceftazidim (Fortum) III God effekt mot Pseudomonas aeruginosa. Nedsatt effekt mot S. aureus.

KARBAPENEMER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Imipenem + Cilastatin (Tienam) iv Bredspektrumantibiotika med effekt mot gramnegativa och grampositiva bakterier samt anaerober. Pseudomonas, Stenotrophomonas maltophilia, ESBL, Enterococcus faecalis, ej E. faecium. Meropenem (Meronem) iv Som imipenem fra nsett att det har da lig effekt mot enterokocker. Bredare gramnegativt spektrum a n imipenem. Ertapenem (Invanz) iv La ng halveringstid mo jliggo r dosering 1 ga ng/dygn Smalare gramnegativt spektrum a n imipenem och meropenem, ingen effekt mot Pseudomonas aeruginosa, enterokocker eller Acinetobacterspp.

MONOBAKTAM ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Aztreonam (Azactam) iv Gonokocker Moraxella catarrhalis inklusive betalaktamasproducerande stammar Haemophilus influenzae inklusive betalaktamasproducerande stammar Citrobacter, E coli, Enterobacter, Klebsiella, Morganella morganii, Proteus, Providencia, Serratia Aeromonas

BETALACTAM PITFALLS IN THE PROCESS OF CAUSING BACTERIA TO PERISH – THE SIX P: S Penetration – poor intracellular human cells Porins – Gramnegatives outer cell membrane Pumps – efflux from periplasmic space Penicillinases – betalactamases degrade betalactams PBPs – low affinity Peptidoglycan - absent

Hämmare av cellväggssyntes GLYKOPEPTIDER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Vankomycin (Vancomycin) iv (Vankocin) po Grampositiva. Enterococcus faecalis och faecium, Staphylococcus aureus inklusive MRSA, koagulasnegativa stafylokocker, Streptococcus spp. , Streptococcus pneumoniae, Clostridium spp. Teikoplanin (Targocid) iv Stafylokocker, streptokocker, pneumokocker, mikrokocker och enterokocker, Corynebakterier, Propionibacterium acnes

Proteinsynteshämmare AMINOGLYKOSIDER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Gentamicin (Gensumycin) iv Staphylococcus aureus och koagulasnegativa stafylokocker, 
Haemophilus influenzae, 
E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter, Proteus, 
Acinetobacter, 
Pseudomonas, 
 Salmonella och Shigella Tobramycin (Nebcina) iv (Tobrex) ögondr Amikacin (Biklin) iv

Proteinsynteshämmare TETRACYKLINER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Tetracyklin (Tetracyklin) po Doxycyklin (Doxyferm) po, iv Betahemolytiska streptokocker grupp A, C och G. Pneumokocker. Staphylococcus aureus. Moraxella catarrhalis. Haemophilus influenzae. Pasteurella multocida. Fransicella tularensis och Brucella. Borrelia burgdorferi. Mycoplasma pneumoniae. Ureaplasma urealyticum. Chlamydia trachomatis, psittaci och pneumoniae. Rickettsia, Coxiella burnetii Glycylcyklin Tigecyklin (Tygacil) iv Brett grampositivt och gramnegativt spektrum, oftast a ven mot ESBLCARBAVRE och MRSA. Ej pseudomonas.

Proteinsynteshämmare MAKROLIDER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Erytromycin (Ery-Max) po (Abboticin) iv Streptokocker och pneumokocker, Staphylococcus aureus och koagulasnegativa stafylokocker, Arcanobacterium haemolyticum, Corynebacterium diphteriae, Moraxella catarrhalis, Bordetella pertussis, campylobacter, Chlamydia trachomatis, pneumoniae och psittaci, Mykoplasma pneumoniae, Ureaplasma urealyticum, Clostridium perfringens. (Haemophilus influenzae) Azitromycin (Azithromycin, Azitromax) po, iv (Azyter) ögondr

Proteinsynteshämmare LINKOSAMIDER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Klindamycin (Clindamycin, Dalacin) po, iv, vag, kutan Effekt pa grampositiva aeroba och anaeroba bakterier och gramnegativa anaeroba bakterier inklusive streptokocker, stafylokocker och bacteroides. Obs! Risk fo r clostridieorsakad diarre ba de under och efter avslutad behandling. Upp till 10 % resistens hos streptokocker och stafylokocker.

Proteinsynteshämmare KLORAMFENIKOL PREPARAT SPEKTRUM Chloromycetin (ögonsalva) Verksamt mot de flesta grampositiva och gramnegativa bakterier Kloramfenikol (ögondr) Avregistrerat för systemiskt bruk i Sverige

Nukleinsyrasynteshämmare FOLSYREANTAGONISTER & RNA-SYNTESHÄMMARE ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Folsyreantagonister Trimetoprim (Idotrim) po Sulfonamid Trimetoprim/Sulfametoxazol (Bactrim, Eusaprim) po, iv Effekt pa ba de grampositiva och gramnegativa bakterier inklusive streptokocker, pneumokocker (ba da dessa upp till 10 % resistens), upp till 25 % resistens mot gramnegativa tarmbakterier. A ven verksamt mot Pneumocystis jirovecii. RNA-synteshämmare Rifampicin (Rimactan) po Medel mot mykobakterier Inducerar Cyt P-450 Används även för att bryta biofilm vid protesinfektioner

Hämmare av DNA replikation KINOLONER ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Ciprofloxacin Effekt mot gramnegativa aeroba bakterier Även mykobakterier Levofloxacin Gramnegativa infektioner samt atypisk pneumoni, legionella Moxifloxacin Mer grampositivt spektrum, pneumokocker med nedsatt ka nslighet fo r penicillin, legionella och mykoplasma.

Hämmare av DNA replikation METRONIDAZOL ANTIBIOTIKA SPEKTRUM Imidazolderivat Metronidazol (Metronidazol) po, iv (Flagyl) po, iv, vag (Rosazol, Rozex) kräm, gel Anaeroba bakterier inklusive Clostridium difficile. Protozoer såsom Giardia lamblia och Entamoeba histolytica.

ÖVRIGA ANTIBAKTERIELLA MEDEL Ø Fucidinsyra Proteisynteshämmare Ø Nitrofurantoin Urinvägsantisepticum Ø Linezolid Proteinsynteshämmare Ø Fosfomycin Hämmare av cellväggssyntes, licenspreparat Ø Colistin Destruktion av cellmembran via bindning till LPS

GRAMPOSITIVA BAKTERIER Kocker & Stavar Ø Staphylococcus aureus Ø Koagulasnegativa stafylokocker Ø Streptococcus pneumoniae Ø Streptococcus pyogenes Ø Streptococcus agalactiae Ø Enterokocker Ø Listeria monocytogenes Ø Bacillus anthracis

Grampositiva kocker STAPHYLOCOCCUS AUREUS Ø Normalhabitat: Hud, slemhinnor, nasofarynx Ø Virulensfaktorer: Strukturella komponenter/Toxiner/Enzymer Ø Typ av infektioner: Hudinfektioner, sepsis, endokardit, septisk artrit, pneumoni, SSSS, TSS, matförgiftning Ø OBS! MRSA

Grampositiva kocker KOAGULASNEGATIVA STAFYLOKOCKER Ø Staphylococcus epidermidis Ø Staphylococcus lugdunensis Ø Staphylococcus saprophyticus

Grampositiva kocker STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE Ø Normalhabitat: hals, nasofarynx Ø Virulensfaktorer: polysackaridkapsel, kolonisering – migrering, vävnadsdestruktion Ø Typ av infektioner: Pneumoni, sinusit, otit, sepsis, meningit Ø OBS! Ökande penicillinresistens

Grampositiva kocker STREPTOCOCCUS PYOGENES (GAS) Ø Normalhabitat: Orofarynx, hud Ø Virulensfaktorer: hyaluronsyrekapsel, M protein, toxiner Ø Typ av infektioner: tonsillit, nekrotiserande fasciit, TSS, scharlakansfeber, impetigo, erysipelas, cellulit, sepsis Ø OBS! Snabb progress och hög dödlighet vid nekrotiserande fasciit

Grampositiva kocker STREPTOCOCCUS AGALACTIAE (GBS) Ø Normalhabitat: urogenitaltrakt Ø Virulensfaktorer: polysackaridkapsel Ø Typ av infektioner: sepsis, meningit (ffa hos nyfödda) Ø OBS! Bärarskap under graviditet

Grampositiva kocker ENTEROKOCKER Ø Normalhabitat: tarm, urogenitaltrakt Ø Virulensfaktorer: ytproteiner, sekretionsproteiner Ø Typ av infektioner: sepsis, endokardit, (KAD)-UVI Ø OBS! Inneboende & förvärvad resistens VRE

Grampositiva stavar LISTERIA MONOCYTOGENES Ø Normalhabitat: djurspillning, jord Ø Virulensfaktorer: fakultativt intracellulär, stress-respons gener, toxin Ø Typ av infektioner: meningit, sepsis, gastroenterit Ø OBS! nyfödda, gravida, äldre

Grampositiva stavar BACILLUS ANTHRACIS Ø Normalhabitat: växtätare (djurhud, ull, jord) Ø Virulensfaktorer: kapsel, edema toxin, lethal toxin, sporulering Ø Typ av infektioner: inokulering, intag, inhalation (100% dödligt obeh) Ø OBS! bioterrorism

GRAMNEGATIVA BAKTERIER Kocker & Stavar Ø Enterobacteriaceae Ex. Escherichia coli & Klebsiella spp. Ø Pseudomonas Ø Neisseria Ø Andra gramnegativer

Gramnegativa stavar ENTEROBACTERIACEAE Ø Normalhabitat: tarm, jord, vatten, vegetation Ø Virulensfaktorer: fakultativa anaerober, snabbväxande, flagell, kapsel, LPS antigen, antigen variation, typ III sekretion, sekvestrering av tillväxtfaktorer, plasmidöverföring Ø Typ av infektioner: UVI, sepsis, gastroenterit, pneumoni, meningit Ø OBS! ESBL Ø Exempel: Escherichia coli Salmonella spp. Klebsiella oxytoca Shigella spp. Proteus mirabilis Enterobacter spp.

Gramnegativa stavar PSEUDOMONAS AERUGINOSA Ø Normalhabitat: jord, vegetation, vatten (duschar, desinf, respiratorer) Ø Virulensfaktorer: kapsel, adhesion, exotoxiner, enzymer, resistens Ø Typ av infektioner: pneumoni, (brännskadad) hud, UVI, otit, hornhinneinfektion, sepsis Ø OBS! resistensutveckling

Gramnegativa kocker NEISSERIA SPP. Ø N. meningitidis Ø Kan kolonisera nasopharynx Ø Orsakar meningit, septikemi, pneumoni Ø OBS! Potential för epidemier Ø N. gonorrhoeae Ø Genitalt bärarskap förekommer Ø Orsakar gonorre (genital, rektal, faryngeal), konjunktivit hos nyfödda Ø OBS! Resistensutveckling

Gramnegativa stavar ANDRA GRAMNEGATIVA STAVAR (NI BÖR KÄNNA TILL) Ø Campylobacter jejuni – gastroenterit (zoonos) Ø Helicobacter pylori – magsår, adenocarcinom (koloniserar magsäcken) Ø Vibrio cholerae – gastroenterit (vattenburna kolerautbrott) Ø Haemophilus influenza – sinusit, otit, epiglottit, pneumoni, meningit Ø Bordetella pertussis – kikhosta (smittar mellan individer) Ø Acinetobacter – resistent omgivningsbakterie (IVA-pat, ventilatorbeh)

Anaeroba bakterier CLOSTRIDIER – GRAMPOSITIVA STAVAR Ø Clostridium perfringens – gas gangrän (finns i tarm & jord) Ø Clostridium tetani – tetanus (finns i jord, ibland tarm) Ø Clostridium botulinum – botulism (matburen, spädbarn, sår, inhalation) Ø Clostridium difficile – antibiotika-associerad diarre (finns hos vissa i tarm)

Anaeroba bakterier ANAEROBA GRAMNEGATIVA STAVAR Ø Bacteroides fragilis gr. Intraabdominella infektioner Gynekologiska infektioner Hudinfektioner Septikemi Ø Prevotella spp. Ffa gynekologiska infektioner Kronisk ÖLI Tandinfektioner (SOM KAN VARA BRA ATT KÄNNA TILL)

Atypiska bakterier Ø Chlamydia/Chlamydophila – klamydia, TWAR, ornitos (papegojsjuka) Ø Mycoplasma – pneumoni, genitouretrala inf Ø Legionella – legionärssjuka & Pontiac feber, finns i vattendrag/ledningar Ø Rickettsia – tyfus/spotted fever, vectorburen zoonos Ø Francisella tularensis – tularemi (harpest), vektorburen zoonos OBS! Klass 3 organism Ø Brucella spp. – brucellos (undulatfeber), zoonos förknippad med ost OBS! Klass 3 organism

BAKTERIER I EN KLASS FÖR SIG SJÄLV Ø Spirocheter Treponema pallidum - syfilis Borrelia burgdorferi - borrelia Leptospira - leptospiros Ø Mycobakterier Mycobacterium tuberculosis - tuberkulos Mycobacterium leprae - lepra Mycobacterium avium complex

TACK caroline. ronnberg@karolinska. se