抗生素后效應和逆反效應

1、關于抗生素后效應與逆反效應第一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 抗生素作用的后效應抗生素最低抑菌濃度(MIC)的標準測定方法是將一定數(shù)量的細菌(105106/ml)連續(xù)地與藥物接觸,這與體內(nèi)的實際情況相關甚遠,體內(nèi)的情況往往是大量的細菌所接觸的藥物的濃度是波動的。欲利用體外動力學模型來更為正確地摸擬被感染患者的抗菌劑量時,應盡可能地了解各種由藥物和細菌交互作用而產(chǎn)生的影響。 第二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 抗生素作用的后效應抗生素后效應(post-antihiatic effect,PAE)系指細菌與抗生素短暫接觸,當藥物濃度下降至低于MIC或消除后,細菌

2、的生長仍受到持續(xù)抑制的效應。PAE是抗生素藥效學的一個重要特性。PAE這一現(xiàn)象,早在20世紀50年代早已被發(fā)現(xiàn),但一直未被重視。遲至20世紀70年代中期以后,關于PAE的研究日益深入。目前，PAE已作為評價新抗生素給藥方案、指導臨床合理用藥的一個重要指標。 第三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、抗生素后效應的測定方法抗生素后效應的測定方法可簡單地通過測定藥物消除后的細菌生長動力學的方法來決定。最標準化的方法是通過反復洗滌,藥物鈍化或是1001000倍的稀釋度稀釋至新鮮培養(yǎng)基的方法將藥物快速除去。以這種方法來測定PAE的的曲線，并不表現(xiàn)出當藥物去除后細菌的生長開始是平穩(wěn)的,而后迅速進

3、入對數(shù)生長期。但當菌體經(jīng)過增加10倍數(shù)量的時間后,其以后的生長速率就與沒有接觸過藥物的對照組的生長速率相一致。 第四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月二、影響PAE的因素（一）影響體外PAE的因素1、抗生素種類體外PAE因抗生素種類不同而不同。通常,對于革蘭陽性球菌而言,那些抑制RNA和蛋白質(zhì)合成藥物如大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類產(chǎn)生的PAE最長；DNA回旋酶抑制劑如氟喹諾酮類次之；-內(nèi)酰胺類及葉酸抑制劑如磺胺類產(chǎn)生PAE最短。對于革蘭陰性桿菌而言,那些抑制RNA和蛋白質(zhì)合成的藥物同樣有顯著的PAE。阿奇霉素對肺炎鏈球菌和流感嗜血桿菌所產(chǎn)生的PAE與克拉霉素有顯著區(qū)別(P0.05)；羅紅霉素

4、對肺炎鏈球菌的PAE與克拉霉素有顯著區(qū)別。 第五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、抗生素濃度及與細菌接觸時間對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素后效應的研究發(fā)現(xiàn),其PAE效應與抗生素濃度及接觸時間有關。如羅紅霉素對釀膿鏈球菌在5MIC時PAE為3h,而在10MIC時由為5h；阿齊霉素在8MIC時對流感嗜血桿菌的PAE均較在4MIC時為高。在接觸時間上,流感嗜血桿菌與阿齊霉素接觸2h組，其PAE值遠超過接觸1h組。多數(shù)情況下,大環(huán)內(nèi)酯類只有在藥物濃度等于或大于MIC時才會出現(xiàn)PAE效應,且在510MIC時PAE最長。 第六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、抗生素聯(lián)用情況抗生素聯(lián)用對PAE的

5、影響不一,對不同菌屬也有區(qū)別,但公認的是-內(nèi)酰胺類與氨基糖苷類聯(lián)用,PAE可顯著的延長。例如,上述聯(lián)用對金黃色葡萄球菌和銅綠假單胞菌比單用時延長了13.3h,與妥布霉素聯(lián)用延長2.83.3h,但這種聯(lián)用對大腸埃希氏菌與肺炎克雷伯桿菌無效。另有人應用3個濃度的克拉霉素與固定濃度的乙胺丁醇對鳥型結(jié)核分枝桿菌作用2h后,未發(fā)現(xiàn)有PAE的延長。 第七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、不同的方法或計算公式目前,測量PAE的方法除經(jīng)典的菌落計數(shù)法和光密度法外,還有阻抗法、細菌形態(tài)判斷法、CO產(chǎn)生法、胸腺嘧啶結(jié)合法、電子流計數(shù)法及生物熒光分析法。采用不同研究方法,PAE有明顯不同。如將大腸埃希氏菌

6、NCTC 4174與100MIC美洛配能接觸后,各方法所測PAE數(shù)據(jù)如下:菌落計數(shù)法0.20.3h,生物熒光分析法2.60.3h,形態(tài)學改變法4.00.6h,三者之間有顯著差別。 第八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、其它因素溫度、PH值、接種用的培養(yǎng)基等,盡管其影響有限,但有文獻報道,在41.5高溫下,亞胺配能/西司他丁對銅綠假單胞菌的PAE有顯著的下降。 第九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月（二）影響體內(nèi)PAE的因素有關這方面的報導較少,但可能的影響因素大致有如下幾點。1、宿主的免疫機制有許多證據(jù)表明,中性粒細胞的存在可顯著延長體內(nèi)PAE的時間。相關解釋是,在PAE期間

7、由于細菌形態(tài)改變,增加了對淋巴細胞的敏感性,延緩了完全復蘇的時間,這種現(xiàn)象實際上就是PALE現(xiàn)象的表現(xiàn)。第十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、不同的動物模型測定體內(nèi)PAE需建立感染動物模型,如免感染支架模型、中性粒細胞減少的鼠股部感染模型等。有人發(fā)現(xiàn)在腎功損傷的動物模型中,其體內(nèi)PAE比正常動物至少要長4.8h,可能是由于減少藥物的腎臟排泄,半衰期延長造成的。同時,在不同模型中選取不同的器官取樣,由于代謝水平的差異造成了藥物濃度的不同,也可能對體內(nèi)PAE造成影響。第十一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、亞-MIC作用的存在PAE期間因亞-MIC藥物濃度的存在,可延長體內(nèi)P

8、AE。有人在PAE期間體內(nèi)靜注-內(nèi)酰胺酶,消除了殘留藥物的影響,造成了哌拉西林對金黃色葡萄球菌的體內(nèi)PAE由3.3h減少到2.0h。第十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月三、PAE期間的細菌學特性處于PAE期間的細菌特性在微觀上既不同與正常的細菌,也不同與和藥物接觸時的細菌,其微觀上的變化大致有如下幾點。、細菌表面親水性、疏水性的改變PAE期間,與阿奇霉素和紅霉素接觸4h,4種鏈球菌疏水性都有所下降。將藥物清除20h后,實驗組的釀膿鏈球菌與對照組仍有顯著差異,而變異鏈球菌和血液鏈球菌的兩組卻幾乎相同。 第十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、細菌表面粘附性的變化與2倍MIC

9、抗菌藥物接觸后,表葡球菌粘附性下降近12h,與對照組有顯著區(qū)別；在6倍MIC下,其粘附性下降超過24h。用掃描電鏡觀察,對照組的表葡球菌,在靜脈修復移植物表面呈扇形生長,在與6倍MIC的藥物接觸后,實驗組細菌粘附性明顯下降,呈單一、點狀的分布。第十四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、細菌溶血素活性的變化比較大腸埃希氏菌內(nèi)外溶血素活性后發(fā)現(xiàn),在PAE期間,細菌細胞外溶血素顯著下降至少2h,但細胞內(nèi)溶血素只下降1h。羅紅霉素在PAE期間及其后均可抑制釀膿鏈球菌溶血素的產(chǎn)生,對其跨膜轉(zhuǎn)運無影響。 第十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、對抗生素敏感性的改變在紅霉素所致的PAE中,

10、肺炎鏈球菌有對抗氨芐西林的殺菌作用。這種現(xiàn)象與抗生素和細菌的類型有關,如細菌在PAE期間對-內(nèi)酰胺類藥物敏感性下降大于氨基糖苷類；革蘭陰性桿菌的下降大于金黃色葡萄球菌。這種相互影響尚待進一步探討。 第十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月、其它另有報道,PAE期間,銅綠假單胞菌內(nèi)部有電子云聚集。另外,其滲透性,對單核細胞的敏感性也有改變。 第十七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月四、抗生素或抗菌藥物產(chǎn)生PAE的機理抗生素產(chǎn)生PAE的機制尚未完全闡明。細菌與抗生素接觸,當藥物被消除以后,可使細菌產(chǎn)生多種可檢測的變化,如酶和非酶蛋白活性改變、細菌形態(tài)學改變、細菌代謝和生長抑制、細胞

11、受體改變、對吞噬作用的敏感性改變及對抗生素再接觸的敏感性改變等。其中許多變化與PAE密切相關,有些可能是PAE的作用機制。不同種類和不同抗菌作用原理的抗生素,其PAE產(chǎn)生的原理也不相同。因此,簡要地用時間概念來描述PAE是不盡合理的。下作簡單闡述。 第十八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月1、-內(nèi)酰胺類抗生素 這類抗生素與細胞膜青霉素結(jié)合蛋白(PBPS)結(jié)合,該蛋白質(zhì)是細胞壁合成必須的酶。藥物與之形成共價鍵結(jié)合,破壞細胞壁的合成,抑制了桿狀細胞形成,使細菌產(chǎn)生無細胞壁的球型體。因而PAE代表了球型體再合成細胞壁所需的時間,也就是細菌再合成新生物PBPS所需的時間。PAE產(chǎn)生的另一種可能

12、是代表抗生素與細菌的靶酶分子結(jié)合后,抗生素從靶位解離、酶恢復活性所需的時間。不同細菌的酶合成與解離的時間不同,因而PAE長短不一。如-內(nèi)酰胺類抗生素對革蘭氏陰性桿菌的PAE很小或無PAE,這可能是被結(jié)合的PBPS可迅速解離的緣故。 第十九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2、糖肽類抗生素萬古霉素和替考拉明僅對革蘭氏陽性菌產(chǎn)生PAE。它們的PAE似系抗生素從結(jié)合部位延緩消除的時間。藥物的消除是細菌恢復分裂、增殖之前所必須出現(xiàn)的。替考拉明比萬古霉素產(chǎn)生更長的PAE,這與前者具有更大的親脂性,與細菌結(jié)合部位具有更強親和力有關。 第二十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PP

13、T共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月3、氨基糖苷類抗生素本類抗生素與核糖體亞單位結(jié)合,干擾蛋白質(zhì)的合成。此類抗生素觀察到的PAE表示著藥物從結(jié)合部位解離、滲透出細菌及核糖體再合成所需的時間。 第二十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素它們的抗菌機制雖然與氨基糖苷類抗生素相似,但其PAE產(chǎn)生機制卻不同。曾經(jīng)觀察到紅霉素與肺炎鏈球菌在低溫下接觸,其PAE長達24小時仍未消失,在此期間可以料到紅霉素業(yè)已與核糖體解離。因而紅霉素的PAE可能是再生成有關蛋白質(zhì)所需的時間,而不是紅霉素-蛋白質(zhì)復合物解離的時間。 第二十四張，PPT

14、共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月進一步的研究發(fā)現(xiàn)其PAE機制較為復雜,目前所認識的作用機制可能與以下幾點有關。 1）對細菌的非致死性損傷及細菌靶位的持續(xù)結(jié)合大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的PAE機制可能是可逆性地結(jié)合敏感菌的核糖體50S亞單位,造成細菌蛋白合成抑制及細菌非致死性損傷。據(jù)報道,細菌蛋白的合成直到消除藥物4h后才得以恢復。因此,大環(huán)內(nèi)酯類的PAE,系藥物與核糖體不斷結(jié)合的過程。 第二十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月2）抑制細菌自溶酶致形態(tài)學改變大環(huán)內(nèi)酯類抗生素可抑制細菌自溶酶的產(chǎn)生和自溶現(xiàn)象的出現(xiàn),如2MIC的米歐卡霉素致金黃色葡萄球菌細胞壁增厚、波浪型外壁出現(xiàn)及隔膜增厚,使這些細

15、胞的體積比正常細胞要大1.52倍,這種形態(tài)學改變造成細菌對宿主免疫機制敏感性的增高,從而使其修復、恢復和再生長時間延長,產(chǎn)生PAE。第二十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月）抗生素后促白細胞效應PAE期間,細菌對多核白細胞(PMN)敏感性發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做抗生素后促白細胞效應(post-antihiutic-leucocyte effect,PALE),它對PAE的產(chǎn)生和持續(xù)有重要作用。研究表明,一般體內(nèi)PAE都較體外為長,推測這與PMN存在有關。PALE具有菌株和藥物依賴性。紅霉素對大腸埃希氏菌的PALE比-內(nèi)酰胺類的要長；羅紅霉素可增加肺炎鏈球菌對PMN的敏感性,對釀膿鏈球菌卻沒

16、有這種作用；阿齊霉素在PAE期間及在PAE后都可增加金黃色葡萄球菌對PMN的敏感性。其原因可能是因PAE狀態(tài)下的細菌形態(tài)改變,使其更易被PMN識別,而致PMN敏感性增強。 第二十七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月4）DNA合成的變化用3H標記胸腺嘧啶和腺嘌呤,發(fā)現(xiàn)在PAE期間,細菌內(nèi)DNA合成通常受到抑制,提示細菌處于低代謝狀態(tài)。當清除藥物后,合成又會迅速恢復。亦有報道,革蘭氏陰性桿菌與亞胺酸能/西司他丁、環(huán)丙沙星與金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌和銅綠假單胞菌接觸后,細胞內(nèi)DNA水平相對上升,大腸埃希氏菌與慶大霉素接觸后,其DNA只受到了很小影響,此差異可能與藥物作用機制及細菌種屬特性

17、有關。 第二十八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、PAE的臨床意義抗生素常用的藥效學指標是最低抑菌濃度(MIC)和最低殺菌濃度(minimum bactericidal concentration,MBC)等。但是,它僅僅反映了藥物與細菌最終作用結(jié)果,卻忽視兩者之間的作用過程。而PAE的提出,較大程度地完善了藥效動力學評價指標,全面反映了藥物、細菌及宿主三者的關系。第二十九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、PAE的臨床意義當前,PAE的臨床意義主要在于幫助臨床醫(yī)生設計最佳給藥方案,即可以允許抗生素在血液和組織中濃度低于MIC,同樣可抑制細菌生長,不會降低療效,還可減少不

18、良反應。大環(huán)內(nèi)酯類抗生素阿齊霉素和紅霉素對鏈球菌屬比-內(nèi)酰胺類有更長的PAE。同樣,阿奇霉素對呼吸道致病菌也有顯著的抑制效應,對釀膿鏈球菌、肺炎球菌和流感嗜血桿菌的PAE為3h,對肺炎克雷伯桿菌也有長達2h的PAE。另外,克拉霉素對結(jié)核桿菌的PAE為5.58h。 第三十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、PAE的臨床意義根據(jù)此類藥物PAE較長的特點,臨床中可采取間隔給藥的方案,這意味著不但不會減少療效,而且還會減少不良反應的發(fā)生,降低費用,減少細菌交叉耐藥的可能。目前的一些研究暗示我們,血液中藥物濃度超出MIC的時間可作為提示療效的指標。但考慮到此類藥物在PAE期間可使致病菌毒性降低

19、,又使其對人體免疫系統(tǒng)敏感性顯著提高,因此臨床1日1次或1日2次給藥同樣能收到良好的效果。 第三十一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、PAE的臨床意義臨床對難治性感染常采用抗菌藥物聯(lián)用治療,在與大環(huán)內(nèi)酯類藥物聯(lián)用時,應該考慮以下原則:(1)給藥間隔應小于或等于血液中藥物超過維持MIC的時間與藥物PAE之和；(2)對于聯(lián)用的兩藥均有PAE時,聯(lián)合PAE為數(shù)學上的大致相加；當只有一藥有PAE時,聯(lián)合PAE與單藥PAE大致相同；拮抗則為此時的PAE小于任何一藥的PAE；協(xié)同則為此時的PAE小于兩藥相加的PAE。 第三十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月五、PAE的臨床意義可見,

20、PAE給我們提供了更多的關于抗生素與細菌之間相互關系的重要信息,而這是藥物敏感性實驗、藥動學研究所無法提供的。研究PAE,不僅是基于它在經(jīng)濟和毒性上的益處,還考慮到PAE期間致病菌毒性減少,宿主免疫作用的敏感性增強等，可在不同方面,改變宿主與細菌之間的相互關系,進一步增強藥物對細菌作用。因此,如果在臨床上將PAE與其它藥效學參數(shù)加以結(jié)合,可以為我們設計最佳給藥方案,提供一個更為科學的基礎。表所示為近年來對大環(huán)內(nèi)酯類抗生素體外PAE研究的結(jié)果。 第三十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月阿齊霉素、克拉霉素、羅紅霉素、紅霉素、米歐卡霉素、交沙霉素的體外PAE值 抗生素名稱細菌名稱藥物濃度P

21、AE(h)阿齊霉素肺炎克雷伯氏菌4 X MIC1.72.4臭鼻克雷伯氏菌4 X MIC1.82.2釀膿鏈球菌4 X MIC3.23.8肺炎鏈球菌4 X MIC2.24.6流感嗜血桿菌4 X MIC8 X MIC1.02.52.04.5變異鏈球菌ATCC 1044910 X MIC2.4釀膿鏈球菌ATCC 1033810 X MIC3.2唾液鏈球菌ATCC 786410 X MIC3.1第三十四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月克拉霉素鳥結(jié)核分枝桿菌 X MIC4 X MIC10 X MIC5.59.617.9釀膿鏈球菌P18001 X MIC4.8肺炎鏈球菌ATCC 63061 X M

22、IC2.9流感嗜血桿菌70021 X MIC5.1金黃色葡萄球菌209Pjc-12 X MIC1.9羅紅霉素釀膿鏈球菌P18001 X MIC5.0肺炎鏈球菌ATCC 63061 X MIC8.8流感嗜血桿菌70021 X MIC6.0第三十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月紅霉素變異鏈球菌ATCC 1044910 X MIC3.7釀膿鏈球菌ATCC 1038910 X MIC3.8唾液鏈球菌ATCC 786410 X MIC4.3金黃色葡萄球菌209Pjc-12 X MIC1.2米歐卡霉素金黃色葡萄球菌209Pjc-12 X MIC3.9交沙霉素金黃色葡萄球菌209Pjc-12 X MIC2.5第三十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 抗生素作用的逆反效應一、抗生素逆反效應的含義所謂抗生素逆反效應(paradoxical effect of antihiotics)即為最早由Eagle和Musselman描述的某些細菌對-抗生素的特殊的效應,即這些抗生素對細菌的抑殺作用有一個最適濃度,而如果超過這個最適濃度,則細菌存活率反而增加。這種效應也常被稱之為Eagle效應。 第三十七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、抗生素逆反效