آنتی‌بیوتیک‌ها و مقاومت

خلاصهٔ آموزشی باکتری‌شناسی
آنتی‌بیوتیک‌ها، مکانیسم اثر و مقاومت دارویی

از طیف اثر و تفاوت باکتری‌سیدال/باکتریواستاتیک تا بتالاکتام‌ها، داروهای دیواره و غشا، مهارکننده‌های ریبوزوم، اسید نوکلئیک، آنتی‌متابولیت‌ها و الگوهای مقاومت.

دسترسی سریع
۱. اصول درمان ضدباکتری و طیف اثر۲. باکتری‌سیدال، باکتریواستاتیک و پنج مکانیسم اصلی۳. پپتیدوگلیکان، PBP و منطق اثر بتالاکتام‌ها۴. پنی‌سیلین‌ها، پنی‌سیلیناز و MRSA۵. گسترش طیف پنی‌سیلین‌ها و مهارکننده‌های بتالاکتاماز۶. سفالوسپورین‌ها؛ مقایسهٔ پنج نسل۷. کارباپنم‌ها، مونوباکتام‌ها و مقاومت‌های شدید۸. ونکومایسین، باسیتراسین و داروهای مؤثر بر غشا۹. مهار سنتز پروتئین؛ ۳۰S در برابر ۵۰S۱۰. مهار DNA و RNA؛ کوئینولون، ریفامپین و مترونیدازول۱۱. آنتی‌متابولیت‌ها و مسیر فولات۱۲. نقشهٔ جامع مقاومت آنتی‌بیوتیکی۱۳. مرور نهایی، دام‌ها و سؤال‌وپاسخ
۱
باکتری‌شناسی

اصول درمان ضدباکتری و طیف اثر

هدف از انتخاب آنتی‌بیوتیک، پیدا کردن دارویی است که بیشترین آسیب را به باکتری و کمترین آسیب را به میزبان وارد کند. محدود یا گسترده بودن طیف اثر به‌خودی‌خود به معنی «بهتر بودن» دارو نیست؛ طیف اثر فقط مشخص می‌کند یک دارو روی چه تعداد و چه گروه‌هایی از باکتری‌ها اثر دارد.

طیف محدود Narrow spectrum

  • اثر روی گروه محدودتری از باکتری‌ها
  • نمونه‌های منبع: ونکومایسین برای گرم‌مثبت‌ها، پلی‌میکسین برای گرم‌منفی‌ها، ایزونیازید برای مایکوباکتری‌ها
  • انتخاب دارو باید بر اساس نوع عامل و محل عفونت انجام شود.

طیف گسترده Broad spectrum

  • اثر روی چند گروه مختلف باکتریایی
  • تتراسایکلین‌ها در منبع از وسیع‌الطیف‌ترین گروه‌ها معرفی شده‌اند.
  • گستردگی طیف به معنی برتری مطلق درمانی نیست.
طیف اثر آنتی‌بیوتیک‌ها
طیف اثر آنتی‌بیوتیک‌ها

جدول طیف اثر، تفاوت داروهای محدودالطیف و وسیع‌الطیف را در برابر گروه‌های مختلف باکتری نشان می‌دهد.

راهنمای شکل

  • Narrow spectrumطیف محدود
  • Broad spectrumطیف گسترده
  • Gram-positiveگرم‌مثبت
  • Gram-negativeگرم‌منفی
  • Chlamydiae / Rickettsiaeباکتری‌های داخل‌سلولی اجباری

داخل‌سلولی اجباری و اختیاری

باکتری داخل‌سلولی اجباری فقط درون سلول زنده قادر به بقا و تکثیر است؛ در حالی‌که باکتری داخل‌سلولی اختیاری می‌تواند هم داخل سلول و هم خارج آن زندگی کند. این تفاوت در انتخاب دارویی که توان ورود به سلول را دارد اهمیت پیدا می‌کند.

دام امتحانی

«وسیع‌الطیف» مترادف «قوی‌تر» یا «بهتر» نیست. طیف فقط دامنهٔ باکتری‌های حساس را توصیف می‌کند.

۲
باکتری‌شناسی

باکتری‌سیدال، باکتریواستاتیک و پنج مکانیسم اصلی

از نظر نتیجهٔ نهایی روی باکتری، داروها به دو گروه تقسیم می‌شوند. باکتری‌سیدال باعث مرگ باکتری می‌شود و در منبع برای عفونت‌های شدید مانند مننژیت، عفونت خونی و اندوکاردیت اهمیت بیشتری دارد. باکتریواستاتیک رشد و تقسیم را متوقف می‌کند؛ بنابراین اگر عامل مهارکننده برداشته شود، باکتری می‌تواند دوباره رشد کند.

ویژگیباکتری‌سیدالباکتریواستاتیک
نتیجهمرگ باکتریمهار رشد و تقسیم
کاربرد برجسته در منبععفونت‌های شدید و تهدیدکنندهٔ حیاتبرخی عفونت‌های موضعی یا مواردی که مهار رشد کافی است
نمونه‌های مطرح‌شدهبتالاکتام‌ها، داروهای دیواره/غشا، آمینوگلیکوزیدها، کوئینولون‌ها، ریفامپین، مترونیدازولتتراسایکلین‌ها، ماکرولیدها، کلرامفنیکل و بیشتر آنتی‌متابولیت‌ها
۵ محل اصلی اثر آنتی‌بیوتیک
دیوارهٔ سلولیبتالاکتام‌ها، ونکومایسین، باسیتراسین و داروهای ضد مایکوباکتری
ریبوزوم۳۰S و ۵۰S؛ مهار سنتز پروتئین
DNA / RNAکوئینولون، ریفامپین، مترونیدازول
غشای سیتوپلاسمیداپتومایسین و پلی‌میکسین‌ها
متابولیسمسولفانامید و تری‌متوپریم؛ مسیر فولات
نقشهٔ کلی محل اثر آنتی‌بیوتیک‌ها
نقشهٔ کلی محل اثر آنتی‌بیوتیک‌ها

مهم‌ترین جایگاه‌های اثر شامل دیوارهٔ سلولی، غشا، ریبوزوم، DNA/RNA و مسیرهای متابولیک هستند.

راهنمای شکل

  • Cell wall synthesisسنتز دیوارهٔ سلولی
  • Protein synthesisسنتز پروتئین
  • DNA synthesisسنتز DNA
  • RNA polymeraseRNA پلی‌مراز
  • Metabolismمسیرهای متابولیک
  • Cytoplasmic membraneغشای سیتوپلاسمی

نکتهٔ مهم

داروهایی که روی دیواره اثر می‌کنند بیشترین اثر را در زمانی دارند که باکتری فعالانه در حال رشد و ساخت دیواره است؛ به همین دلیل سرعت رشد باکتری روی حساسیت دارویی اثر می‌گذارد.

۳
باکتری‌شناسی

پپتیدوگلیکان، PBP و منطق اثر بتالاکتام‌ها

پپتیدوگلیکان در باکتری‌های گرم‌مثبت و گرم‌منفی وجود دارد، اما ضخامت آن در گرم‌مثبت بسیار بیشتر است. ستون اصلی این ساختمان از قندهای NAM و NAG تشکیل می‌شود و زنجیره‌های پپتیدیِ متصل به NAM، رشته‌های مجاور را با پیوند عرضی به هم متصل می‌کنند. همین پیوندهای عرضی استحکام دیواره را ایجاد می‌کنند.

Penicillin Binding Proteins (PBPs) آنزیم‌هایی هستند که در تشکیل پیوندهای عرضی نقش دارند. بتالاکتام‌ها با اتصال به PBP، فرآیند cross-linking را مختل می‌کنند؛ دیواره سست می‌شود و باکتری از بین می‌رود. بنابراین در منبع همهٔ بتالاکتام‌ها در دستهٔ باکتری‌سیدال قرار گرفته‌اند.

جزئیات پپتیدوگلیکان و پیوندهای عرضی
جزئیات پپتیدوگلیکان و پیوندهای عرضی

این شکل برای فهم نقش NAM/NAG، زنجیرهٔ پپتیدی و محل اثر داروهای مهارکنندهٔ دیواره ارزش آموزشی بالایی دارد.

راهنمای شکل

  • NAM / NAGواحدهای قندی پپتیدوگلیکان
  • Tetrapeptide / pentapeptideزنجیرهٔ پپتیدی متصل به NAM
  • Peptide interbridgeپل پپتیدی عرضی
  • Endopeptidase / transpeptidaseآنزیم‌های درگیر در پیوندهای عرضی
NAM + NAG
←
زنجیرهٔ پپتیدی
←
PBP / Transpeptidase
←
پیوند عرضی
←
دیوارهٔ پایدار
گروه بتالاکتامنمونه‌هانکتهٔ مشترک
پنی‌سیلین‌هاPenicillin G/V، aminopenicillins، antipseudomonal penicillinsحلقهٔ β-lactam + اتصال به PBP + مهار پیوند عرضی
سفالوسپورین‌ها۵ نسل
کارباپنم‌هاImipenem، Meropenem، Ertapenem
مونوباکتام‌هاAztreonam

دام امتحانی

مایکوپلاسما دیوارهٔ سلولی ندارد؛ بنابراین منطقاً دارویی که هدفش پپتیدوگلیکان است، هدف ساختاری خود را در این باکتری پیدا نمی‌کند.

۴
باکتری‌شناسی

پنی‌سیلین‌ها، پنی‌سیلیناز و MRSA

پنی‌سیلین نخستین بتالاکتام شناخته‌شده است و هستهٔ اصلی آن 6-aminopenicillanic acid است. تغییر گروه جانبی R انواع مختلف پنی‌سیلین را ایجاد می‌کند. در منبع، پنی‌سیلین‌ها به‌طور کلی روی گرم‌مثبت‌ها مؤثرتر از گرم‌منفی‌ها معرفی شده‌اند.

Penicillin Gبه اسید معده حساس؛ مصرف تزریقی
Penicillin Vمقاوم‌تر به اسید معده؛ مصرف خوراکی
اصل مقاومتیا دارو تخریب می‌شود، یا هدف PBP تغییر می‌کند، یا نفوذ کاهش می‌یابد.
حلقهٔ بتالاکتام و محل حملهٔ پنی‌سیلیناز
حلقهٔ بتالاکتام و محل حملهٔ پنی‌سیلیناز

شکستن حلقهٔ بتالاکتام، دارو را غیرفعال می‌کند؛ این یکی از مکانیسم‌های اصلی مقاومت است.

راهنمای شکل

  • β-lactam ringحلقهٔ بتالاکتام؛ بخش حیاتی برای عملکرد دارو
  • Penicillinase attackمحل حملهٔ پنی‌سیلیناز و شکستن حلقه
  • R groupگروه جانبی که نوع پنی‌سیلین را تعیین می‌کند

یکی از اولین مکانیسم‌های مقاومت، تولید penicillinase / β-lactamase بود. سپس پنی‌سیلین‌هایی مانند متی‌سیلین، نافسیلین، اگزاسیلین، کلوگزاسیلین و دیکلوگزاسیلین ساخته شدند که در برابر پنی‌سیلیناز مقاوم‌تر بودند. بعدتر سویه‌هایی از Staphylococcus aureus ظاهر شدند که مشکلشان تخریب دارو نبود، بلکه تغییر هدف دارویی بود.

ژن mecA
←
تولید PBP2a
←
کاهش اتصال بتالاکتام
←
MRSA
مکانیسم مقاومت به بتالاکتاممثالنتیجه
تخریب داروβ-lactamase / penicillinaseحلقهٔ بتالاکتام شکسته می‌شود.
تغییر هدفmecA → PBP2aدارو دیگر به‌خوبی به PBP متصل نمی‌شود.
کاهش نفوذتغییر porin در گرم‌منفی‌ها، به‌ویژه سودوموناسدارو به محل اثر نمی‌رسد.

دام امتحانی

مقاومت MRSA در منبع با تغییر PBP و تولید PBP2a توضیح داده شده است، نه با تولید سادهٔ پنی‌سیلیناز.

۵
باکتری‌شناسی

گسترش طیف پنی‌سیلین‌ها و مهارکننده‌های بتالاکتاماز

برای افزایش عبور از غشای خارجی گرم‌منفی‌ها، ساختار پنی‌سیلین‌ها تغییر داده شد. افزودن گروه‌های آمینی باعث تولید aminopenicillins مانند آمپی‌سیلین و آموکسی‌سیلین شد. در منبع این داروها نسبت به Penicillin G پوشش بهتری علیه برخی گرم‌منفی‌ها دارند، اما سودوموناس همچنان نفوذپذیری بسیار کمتری دارد.

زیرگروهنمونه‌هاویژگی مطرح‌شده در منبع
AminopenicillinsAmpicillin، Amoxicillinافزایش اثر روی برخی گرم‌منفی‌ها مانند Escherichia و Proteus
CarboxypenicillinsCarbenicillin، Ticarcillinاثر بیشتر روی طیف گرم‌منفی و سودوموناس
Antipseudomonal penicillinsPiperacillin، Azlocillin، Mezlocillinتمرکز بیشتر روی Pseudomonas

برای مقابله با باکتری‌های تولیدکنندهٔ بتالاکتاماز، می‌توان یک بتالاکتام را با مهارکنندهٔ آنزیم ترکیب کرد. سه مهارکنندهٔ اصلی مطرح‌شده عبارت‌اند از Clavulanic acid، Sulbactam و Tazobactam.

مهارکننده‌های بتالاکتاماز
مهارکننده‌های بتالاکتاماز

کلاوولانیک اسید، سولباکتام و تازوباکتام برای حفاظت از بتالاکتام همراه با آن استفاده می‌شوند.

راهنمای شکل

  • Clavulanic acidکلاوولانیک اسید
  • Sulbactamسولباکتام
  • Tazobactamتازوباکتام

سینرژیسم

دو دارو در کنار هم اثر قوی‌تری ایجاد می‌کنند. مثال‌های منبع: آموکسی‌سیلین + کلاوولانیک اسید، آمپی‌سیلین + سولباکتام، پنی‌سیلین + آمینوگلیکوزید.

آنتاگونیسم

اثر دو دارو یکدیگر را کاهش می‌دهد. مثال منبع: پنی‌سیلین + تتراسایکلین، چون توقف رشد توسط تتراسایکلین می‌تواند اثر داروی وابسته به تقسیم فعال را کاهش دهد.

دام امتحانی

مهارکنندهٔ بتالاکتاماز به‌تنهایی جایگزین آنتی‌بیوتیک نیست؛ نقش آن محافظت از بتالاکتام در برابر تخریب آنزیمی است.

۶
باکتری‌شناسی

سفالوسپورین‌ها؛ مقایسهٔ پنج نسل

سفالوسپورین‌ها نیز بتالاکتام‌اند و همان منطق کلی اتصال به PBP و مهار cross-linking را دارند. تفاوت اصلی نسل‌ها در طیف اثر، نفوذ به CSF و الگوی باکتری‌های هدف است. به‌جای حفظ کردن فهرست طولانی نام‌ها، بهتر است ابتدا روند کلی نسل‌ها را یاد بگیریم.

نسلنمونه‌های منبعویژگی برجسته
۱Cefazolin، Cephalexin، Cephalothinاثر بیشتر روی گرم‌مثبت؛ در منبع نفوذ نداشتن به CSF و کاربرد پیشگیرانه برجسته شده است.
۲Cefuroxime، Cefoxitin، Cefaclorاثر بیشتر روی گرم‌منفی نسبت به نسل اول؛ Cefoxitin برای بی‌هوازی‌ها برجسته شده است.
۳Ceftriaxone، Ceftazidime، Cefotaxime، Cefiximeنفوذ خوب به CSF؛ کاربرد بیمارستانی و اثر بیشتر روی گرم‌منفی‌ها
۴Cefepime، Cefpiromeاثر خوب روی گرم‌مثبت و گرم‌منفی؛ کاربرد بیشتر در عفونت‌های بیمارستانی
۵Ceftaroline، Ceftobiproleتوان اتصال به PBP2a و اثر روی MRSA در منبع برجسته شده است.
نسل ۱
←
افزایش پوشش گرم‌منفی
←
نفوذ بهتر CNS
←
نسل‌های ۳ و ۴ بیمارستانی
←
نسل ۵: PBP2a / MRSA

دام امتحانی

ویژگی نسل پنجم در منبع «اثر بهتر روی گیرندهٔ تغییر‌یافتهٔ PBP2a» است؛ این نکته آن را از منطق سادهٔ افزایش پوشش گرم‌منفی در نسل‌های میانی جدا می‌کند.

۷
باکتری‌شناسی

کارباپنم‌ها، مونوباکتام‌ها و مقاومت‌های شدید

Carbapenems مانند ایمی‌پنم، مروپنم و ارتاپنم در منبع به‌عنوان بتالاکتام‌های وسیع‌الطیف و بسیار مهم برای عفونت‌های بیمارستانی مقاوم معرفی شده‌اند. ایمی‌پنم و مروپنم به‌ویژه در درمان باسیل‌های گرم‌منفی مقاوم اهمیت دارند. مقاومت یک گرم‌منفی به کارباپنم‌ها در منبع نشانهٔ محدود شدن شدید گزینه‌های درمانی معرفی شده است.

MDRمقاوم به چند دارو
XDRمقاوم به طیف گسترده‌ای از داروها
PDRمقاوم به تمام داروها؛ منبع در مورد درمان آن با کارباپنم قطعیت بیان نمی‌کند.

Aztreonam تنها مونوباکتام مطرح‌شده برای درمان است و طیف محدود دارد: در منبع بر باکتری‌های هوازی گرم‌منفی اثر می‌گذارد و روی گرم‌مثبت‌ها و بی‌هوازی‌ها اثر ندارد.

گروهطیف / هدفنکتهٔ کلیدی
Carbapenemگسترده؛ به‌ویژه عفونت‌های گرم‌منفی مقاومایمی‌پنم و مروپنم در بیمارستان اهمیت بالا دارند.
Monobactamهوازی گرم‌منفیAztreonam؛ بدون اثر روی گرم‌مثبت و بی‌هوازی

نکتهٔ عارضه‌ای

در منبع، ایمی‌پنم با احتمال عوارض عصبی و تشنج مطرح شده و مروپنم فاقد این مشکل برجسته معرفی شده است.

۸
باکتری‌شناسی

ونکومایسین، باسیتراسین و داروهای مؤثر بر غشا

ونکومایسین یک گلیکوپپتید با اثر محدود بر گرم‌مثت‌هاست. برخلاف بتالاکتام‌ها که به PBP متصل می‌شوند، ونکومایسین مستقیماً به انتهای D-Ala-D-Ala زنجیرهٔ پپتیدی متصل می‌شود و تشکیل پیوند عرضی را مختل می‌کند.

D-Ala-D-Ala
←
اتصال Vancomycin
←
مهار Cross-link
←
اختلال دیواره

اگر انتهای هدف به D-Ala-D-Ser یا D-Ala-D-Lac تغییر کند، اتصال ونکومایسین کاهش می‌یابد. منبع ژن‌های vanA و vanB را در این زمینه مطرح می‌کند.

دارو / گروههدفطیف برجستهنکتهٔ خاص
VancomycinD-Ala-D-Alaگرم‌مثبتRed man syndrome در منبع
Bacitracinسنتز دیوارهاستفاده بیشتر موضعیبه‌دلیل عوارض، مصرف موضعی برجسته شده است.
Daptomycinغشای سلولی؛ وابسته به Ca²⁺گرم‌مثبتبرای کوکسی‌های گرم‌مثبت مقاوم مانند MRSA مطرح شده است.
Polymyxin B / ColistinLPS / غشای خارجیگرم‌منفیسمیت کلیوی بالا؛ Colistin در مقاومت‌های شدید مطرح است.

دام امتحانی

بتالاکتام و ونکومایسین هر دو سنتز دیواره را مختل می‌کنند، اما محل اتصال یکسانی ندارند: بتالاکتام → PBP، ونکومایسین → D-Ala-D-Ala.

۹
باکتری‌شناسی

مهار سنتز پروتئین؛ ۳۰S در برابر ۵۰S

ریبوزوم باکتریایی محل سنتز پروتئین است و دو زیرواحد اصلی دارد. مهم‌ترین روش یادگیری این بخش، تقسیم داروها بر اساس محل اتصال است: ۳۰S در برابر ۵۰S.

محل اثر مهارکننده‌های سنتز پروتئین روی ریبوزوم
محل اثر مهارکننده‌های سنتز پروتئین روی ریبوزوم

این تصویر افتراق ۳۰S و ۵۰S و جایگاه گروه‌های مهم دارویی را به‌صورت یکجا نشان می‌دهد.

راهنمای شکل

  • 30Sزیرواحد کوچک؛ هدف آمینوگلیکوزیدها و تتراسایکلین‌ها
  • 50Sزیرواحد بزرگ؛ هدف ماکرولیدها، کلرامفنیکل، لینکوزآمیدها، اگزازولیدون‌ها و استرپتوگرامین‌ها
  • mRNARNA پیام‌رسان
  • tRNARNA ناقل
هدفگروهنمونه‌هانکتهٔ مقاومت / عارضه
۳۰SAminoglycosidesStreptomycin، Gentamicin، Amikacin، Tobramycinتغییر ریبوزوم یا آنزیم‌های تغییر‌دهندهٔ شیمیایی؛ در منبع باکتری‌سیدال
TetracyclinesTetracycline، Doxycycline، Minocyclineنفوذ داخل‌سلولی خوب؛ منع مصرف مطرح‌شده در کودک و بارداری
۵۰SMacrolidesErythromycin، Azithromycin، Clarithromycinمتیلاسیون 23S rRNA
ChloramphenicolChloramphenicolAplastic anemia و Gray syndrome در منبع
LincosamidesClindamycinمکانیسم مقاومت مشابه اریترومایسین در منبع
OxazolidinonesLinezolidبرای گرم‌مثبت‌های مقاوم به ونکومایسین / MRSA مطرح شده است.
StreptograminsQuinupristin + Dalfopristinترکیب سینرژیک؛ در منبع باکتری‌سیدال

تتراسایکلین‌ها و باکتری‌های داخل‌سلولی

منبع، نفوذ سلولی خوب تتراسایکلین‌ها را علت مهم استفاده از آن‌ها برای باکتری‌های بدون دیواره مانند Mycoplasma و باکتری‌های داخل‌سلولی مانند Chlamydia و Rickettsia می‌داند.

دام امتحانی

در میان مهارکننده‌های سنتز پروتئین، آمینوگلیکوزیدها در منبع به‌عنوان باکتری‌سیدال برجسته شده‌اند؛ بیشتر گروه‌های دیگر باکتریواستاتیک‌اند.

۱۰
باکتری‌شناسی

مهار DNA و RNA؛ کوئینولون، ریفامپین و مترونیدازول

Quinolones / Fluoroquinolonesهدف: DNA gyrase و topoisomerase؛ مهار همانندسازی DNA. مقاومت با جهش در ژن‌های هدف.
Rifampinهدف: زیرواحد بتای RNA polymerase؛ مهار سنتز RNA. مقاومت با جهش در همان هدف.
Metronidazoleآسیب و قطعه‌قطعه‌کردن DNA؛ اثر محدود بر بی‌هوازی‌ها و برخی تک‌یاخته‌ها در منبع.
داروهدفطیف / کاربرد مطرح‌شدهنکتهٔ خاص
Ciprofloxacin / Levofloxacin / GatifloxacinGyrase / Topoisomeraseوسیع‌الطیف؛ اثر برجسته روی گرم‌منفیمقاومت: جهش در ژن‌های هدف
RifampinRNA polymerase β-subunitسل و پیشگیری مننژیت در منبعقرمز-نارنجی شدن ترشحات
MetronidazoleDNAبی‌هوازی‌ها؛ برخی تک‌یاخته‌هاباکتری‌سیدال و محدودالطیف

دام امتحانی

ریفامپین مستقیماً RNA polymerase را مهار می‌کند؛ کاهش تولید پروتئین پیامد ثانویهٔ مهار RNA است، نه این‌که ریبوزوم هدف اصلی آن باشد.

۱۱
باکتری‌شناسی

آنتی‌متابولیت‌ها و مسیر فولات

آنتی‌متابولیت‌ها مسیرهای متابولیک ضروری باکتری را مختل می‌کنند. در این بخش دو دارو برجسته‌اند: Sulfonamides و Trimethoprim. هر دو در مسیر تولید فولات دخالت می‌کنند و منبع آن‌ها را عمدتاً باکتریواستاتیک معرفی می‌کند.

مسیر ساخت فولات
←
سولفانامید
←
دی‌هیدروفولات
←
Trimethoprim / DHFR
←
تتراهیدروفولات
دارومرحلهٔ هدفنکته
Sulfonamideمهار مرحله‌ای از سنتز فولاتدر منبع علاوه بر باکتری‌ها، اثر روی برخی تک‌یاخته‌ها مطرح شده است.
TrimethoprimDihydrofolate reductaseمهار تبدیل دی‌هیدروفولات به تتراهیدروفولات
Co-trimoxazoleترکیب دو مهار متوالیTrimethoprim + Sulfamethoxazole؛ اثر سینرژیک

منطق سینرژیسم کوتریموکسازول

دو دارو دو مرحلهٔ متوالی از یک مسیر را مهار می‌کنند؛ بنابراین اثر ترکیبی آن‌ها بیشتر از مهار یک مرحله است.

۱۲
باکتری‌شناسی

نقشهٔ جامع مقاومت آنتی‌بیوتیکی

مقاومت را به‌جای حفظ کردن جداگانه برای هر دارو، می‌توان با چهار سؤال ساده جمع‌بندی کرد: آیا دارو تخریب شده؟ هدف تغییر کرده؟ دارو وارد نمی‌شود؟ یا پس از ورود به بیرون رانده می‌شود؟

۱. تخریب داروβ-lactamase / penicillinase؛ تغییر شیمیایی آمینوگلیکوزیدها
۲. تغییر هدفPBP2a، تغییر 23S rRNA، جهش gyrase/topoisomerase، جهش RNA polymerase
۳. کاهش نفوذتغییر porin و نفوذناپذیری غشای خارجی، به‌ویژه در گرم‌منفی‌ها
۴. Effluxدارو وارد می‌شود اما سریعاً به بیرون پمپ می‌شود و به غلظت مؤثر نمی‌رسد.
مقاومت ذاتی و اکتسابی
ساختمان باکتریگرم‌منفی نسبت به ونکومایسین و گرم‌مثبت نسبت به پلی‌میکسین مقاوم‌اند.
محل زندگیباکتری داخل‌سلولی از دارویی که وارد سلول نمی‌شود، فرار می‌کند.
سرعت رشدداروهای دیواره روی باکتری‌های کندرشد اثر کمتری دارند چون هدف فعال کمتر است.
دارو / گروهنمونهٔ مقاومت در منبع
β-lactamsβ-lactamase، PBP2a، کاهش نفوذ
VancomycinD-Ala-D-Ala → D-Ala-D-Lac / D-Ser؛ ژن‌های van
Aminoglycosidesتغییر 30S یا آنزیم‌های فسفریلاسیون/آدنیلاسیون/استیلاسیون
Macrolides / Clindamycinمتیلاسیون 23S rRNA
Linezolidتغییر 50S
Quinolonesجهش gyrase / topoisomerase
Rifampinجهش β-subunit RNA polymerase

دام امتحانی

مقاومت فقط «ساخت آنزیم» نیست. تغییر هدف، کاهش نفوذ و Efflux به همان اندازه در منطق کلی مقاومت مهم‌اند.

۱۳
مرور نهایی

جدول‌های مرور، دام‌های امتحانی و سؤال‌وپاسخ

جدول مرور سریع بر اساس محل اثر

محل اثرگروه‌های مهمنکتهٔ افتراقی
دیوارهβ-lactams، Vancomycin، Bacitracin، داروهای ضد مایکوباکتریعمدتاً باکتری‌سیدال در منبع
غشاDaptomycin، Polymyxinsگرم‌مثبت در برابر گرم‌منفی
۳۰SAminoglycosides، Tetracyclinesآمینوگلیکوزید سیدال؛ تتراسایکلین استاتیک
۵۰SMacrolides، Chloramphenicol، Clindamycin، Linezolid، Streptograminبیشتر باکتریواستاتیک؛ استرپتوگرامین در منبع سیدال
DNA / RNAQuinolones، Rifampin، Metronidazolegyrase/topoisomerase، RNA polymerase، آسیب DNA
فولاتSulfonamide، Trimethoprimمهار متوالی → Co-trimoxazole

دام‌های امتحانی

  1. وسیع‌الطیف بودن یک آنتی‌بیوتیک به معنی بهتر بودن آن نیست.
  2. باکتری‌سیدال باکتری را می‌کشد؛ باکتریواستاتیک رشد را مهار می‌کند.
  3. تمام بتالاکتام‌ها هدف مشترک PBP و cross-link پپتیدوگلیکان دارند.
  4. شکستن حلقهٔ β-lactam دارو را غیرفعال می‌کند.
  5. MRSA در منبع با mecA و PBP2a توضیح داده می‌شود، نه صرفاً پنی‌سیلیناز.
  6. کاهش نفوذ از طریق porin یک مکانیسم مهم مقاومت گرم‌منفی است.
  7. Aminopenicillinها پوشش گرم‌منفی را نسبت به Penicillin G افزایش می‌دهند، اما نفوذ به سودوموناس محدودتر است.
  8. Clavulanate، Sulbactam و Tazobactam مهارکنندهٔ β-lactamase هستند.
  9. آموکسی‌سیلین + کلاوولانیک اسید نمونهٔ سینرژیسم است.
  10. پنی‌سیلین + تتراسایکلین در منبع نمونهٔ آنتاگونیسم معرفی شده است.
  11. نسل اول سفالوسپورین در منبع بیشتر با گرم‌مثبت و پیشگیری جراحی برجسته شده است.
  12. نسل پنجم سفالوسپورین با توان اتصال به PBP2a و اثر روی MRSA اهمیت دارد.
  13. مقاومت گرم‌منفی به کارباپنم در منبع نشانهٔ محدودیت شدید گزینه‌های درمانی است.
  14. Aztreonam فقط روی هوازی‌های گرم‌منفی مطرح شده است.
  15. Vancomycin به D-Ala-D-Ala متصل می‌شود، نه به PBP.
  16. تغییر D-Ala-D-Ala به D-Ala-D-Lac یا D-Ser باعث مقاومت به ونکومایسین می‌شود.
  17. Polymyxinها به LPS گرم‌منفی متصل می‌شوند و سمیت کلیوی بالایی دارند.
  18. مهارکننده‌های دیواره و غشا در منبع باکتری‌سیدال معرفی شده‌اند.
  19. ۳۰S: آمینوگلیکوزید و تتراسایکلین؛ ۵۰S: ماکرولید، کلرامفنیکل، کلیندامایسین، لینزولید، استرپتوگرامین.
  20. آمینوگلیکوزیدها در میان مهارکننده‌های پروتئین در منبع باکتری‌سیدال‌اند.
  21. کلرامفنیکل با آپلاستیک آنمی و Gray syndrome مطرح شده است.
  22. ماکرولیدها با متیلاسیون 23S rRNA می‌توانند با مقاومت مواجه شوند.
  23. کوئینولون هدفش DNA gyrase/topoisomerase است؛ ریفامپین هدفش RNA polymerase است.
  24. مترونیدازول در منبع محدود به بی‌هوازی‌ها و باکتری‌سیدال معرفی شده است.
  25. کوتریموکسازول حاصل Trimethoprim + Sulfamethoxazole و نمونهٔ مهار متوالی مسیر فولات است.

سؤال‌وپاسخ مرور نهایی

سؤال ۱: تفاوت Narrow و Broad spectrum چیست؟
پاسخ: Narrow روی گروه محدودتری از باکتری‌ها اثر دارد؛ Broad چند گروه متفاوت را پوشش می‌دهد.
سؤال ۲: برای عفونت‌های شدید در منبع کدام نوع دارو برجسته شده است؟
پاسخ: داروهای باکتری‌سیدال.
سؤال ۳: پنج محل اصلی اثر آنتی‌بیوتیک‌ها کدام‌اند؟
پاسخ: دیواره، غشا، سنتز پروتئین، DNA/RNA و مسیرهای متابولیک.
سؤال ۴: هدف مستقیم بتالاکتام‌ها چیست؟
پاسخ: PBPها و مهار تشکیل پیوندهای عرضی پپتیدوگلیکان.
سؤال ۵: مکانیسم پنی‌سیلیناز چیست؟
پاسخ: شکستن حلقهٔ بتالاکتام و غیرفعال کردن دارو.
سؤال ۶: ژن مهم MRSA در منبع چیست؟
پاسخ: mecA که PBP2a را ایجاد می‌کند.
سؤال ۷: دو aminopenicillin مهم کدام‌اند؟
پاسخ: Ampicillin و Amoxicillin.
سؤال ۸: سه مهارکنندهٔ بتالاکتاماز کدام‌اند؟
پاسخ: Clavulanic acid، Sulbactam و Tazobactam.
سؤال ۹: نسل پنجم سفالوسپورین چه ویژگی برجسته‌ای دارد؟
پاسخ: توان اتصال به PBP2a و اثر روی MRSA در منبع.
سؤال ۱۰: سه کارباپنم نام‌برده کدام‌اند؟
پاسخ: Imipenem، Meropenem و Ertapenem.
سؤال ۱۱: تنها مونوباکتام مطرح‌شده برای درمان چیست؟
پاسخ: Aztreonam.
سؤال ۱۲: ونکومایسین به کدام ساختار متصل می‌شود؟
پاسخ: D-Ala-D-Ala.
سؤال ۱۳: ژن‌های van چگونه مقاومت ایجاد می‌کنند؟
پاسخ: با تغییر هدف D-Ala-D-Ala به D-Ala-D-Lac یا D-Ala-D-Ser.
سؤال ۱۴: پلی‌میکسین‌ها روی کدام گروه اثر دارند؟
پاسخ: گرم‌منفی‌ها؛ با اتصال به LPS/غشای خارجی.
سؤال ۱۵: داروهای ۳۰S کدام‌اند؟
پاسخ: آمینوگلیکوزیدها و تتراسایکلین‌ها.
سؤال ۱۶: داروهای مهم ۵۰S کدام‌اند؟
پاسخ: ماکرولیدها، کلرامفنیکل، لینکوزآمیدها، اگزازولیدون‌ها و استرپتوگرامین‌ها.
سؤال ۱۷: مقاومت به آمینوگلیکوزیدها چگونه ایجاد می‌شود؟
پاسخ: تغییر 30S یا تولید آنزیم‌های تغییر‌دهندهٔ دارو مانند phosphotransferase، adenyltransferase و acetyltransferase.
سؤال ۱۸: عارضهٔ مهم کلرامفنیکل در منبع چیست؟
پاسخ: Aplastic anemia؛ همچنین Gray syndrome در کودکان.
سؤال ۱۹: محل دقیق اثر ماکرولیدها در منبع چیست؟
پاسخ: 23S rRNA از زیرواحد 50S.
سؤال ۲۰: Linezolid در چه گروهی است؟
پاسخ: Oxazolidinone و مهارکنندهٔ 50S.
سؤال ۲۱: کوئینولون‌ها چه آنزیم‌هایی را مهار می‌کنند؟
پاسخ: DNA gyrase و topoisomerase.
سؤال ۲۲: ریفامپین چه آنزیمی را مهار می‌کند؟
پاسخ: RNA polymerase، به‌ویژه زیرواحد بتا.
سؤال ۲۳: مترونیدازول چگونه اثر می‌کند؟
پاسخ: با آسیب و قطعه‌قطعه کردن DNA؛ در منبع روی بی‌هوازی‌ها برجسته شده است.
سؤال ۲۴: کوتریموکسازول از چه دو دارویی تشکیل می‌شود؟
پاسخ: Trimethoprim + Sulfamethoxazole.