Presentatie titel BMLMIC12 Rotterdam, 00 januari 2007 Rotterdam, augustus 2011

Antibiotica en resistentie Presentatie titel Rotterdam, 00 januari 2007 Rotterdam, augustus 2011

Antibioticum producenten Penicillium sp (schimmel) Streptomyces sp (bacterie !!!) Bacillus sp (bacterie)

Definities Antibioticum verbinding van biologische oorsprong die microorganismen remt of dood Chemotherapeutisch middel verbinding gebruikt als geneesmiddel Bactericide bacteriedodend Bacteriostaticum remt bacteriegroei HLO BML

Resistentie (algemeen) Intrinsieke resistentie: Al aanwezig vóór blootstelling aan het antibioticum Verkregen resistentie: Geïnduceerd/geselecteerd door blootstelling aan het antibioticum

Resistentiemechanismen (algemeen)

Disc-Diffusie methode

Minimum inhibitory concentration (MIC)

Antivirale aangrijpingspunten

Remming DNA synthese (AZT) Resistentie door reverse transcriptase mutanten die AZT na inbouw kunnen verwijderen

Antischimmel aangrijpingspunten

Ampho B (Fungizone) Bindt ergosterol Geeft membraan permeabilisatie Resistentie (zeldzaam) door verandering in membraan-samenstelling

Fluconazol Remt cytochroomP450 14α-demethylase (ergosterol biosynthese) Resistentie door efflux en verlaagde bindingsaffiniteit door mutaties in target-enzym

Aangrijpingspunten (targets) bacterie

Celwand synthese Penicillines: Voorkomen het maken van een nieuwe celwand

Penicillines en Cefalosporines β-lactam β-lactam ring penicilline cefalosporine Zijketen (R) bepaalt: Stabiliteit Specificiteit (spectrum van microorganismen)

β-lactamase (bijvoorbeeld AmpR gen)

Semi-synthetische Penicillines Penicilline G 6-aminopenicilline zuur (6APA) Amoxicilline (+ de β-lactamase remmer clavulaanzuur = Augmentin)

Remming van eiwitsynthese

Tetracycline Tetracycline bindt aan de A-site van 30S ribosoom (16S rRNA) Resistentie door efflux of enzymatische inactivatie Figure 21.7

Resistentiemechanismen (algemeen)

MRSA Methicilline resistente Staphylococcus aureus Methicilline is een kunstmatige gemaakte variant van natuurlijk penicilline MRSA is verder niet anders dan andere S.aureus bacteriën Volgende generatie: Vancomycine resistentie (VRSA) in MRSA

ESBL: Extended Spectrum Beta-lactamase ESBL is geen bacterie, maar een enzym dat meerdere penicilline-achtige antibiotica afbreekt β-lactamase penicilline cefalosporine

Natuurlijke plasmiden: F-factor of R-factor (zonder conjugatie functie) rep, ori: Replicatie genen (antibiotica)-resistentie, bacteriocine-productie, toxine productie tra: conjugatie genen (F-pilus etc.) IS: InsertieSequentie= “springende” genen par: partitie genen Guillermo de la Cueva-Méndez & Belén Pimentel EMBO reports (2007) 8, 458 - 464

Resistentie ontstaan/overdracht Resistentie ontstaat door: Mutatie Resistentie wordt doorgegeven door: Verticale evolutie (overerving) Horizontale evolutie (overdracht via transposons en plasmiden) Transformatie Conjugatie Transductie R plasmide !

Natuurlijke transformatie HLO BML Figure 8.14 a-c

Transductie HLO BML

Conjugatie HLO BML

Natuurlijke plasmiden: F-factor of R-factor (zonder conjugatie functie) rep, ori: Replicatie genen (antibiotica)-resistentie, bacteriocine-productie, toxine productie tra: conjugatie genen (F-pilus etc.) IS: InsertieSequentie= “springende” genen par: partitie genen Guillermo de la Cueva-Méndez & Belén Pimentel EMBO reports (2007) 8, 458 - 464

Conjugatie en recombinatie in HFr stam

F factoren F = fertility factor = een groot plasmide met vele genen die coderen voor mobiliteit en replicatie enzymen. Een F factor kàn in het bacteriechromosoom integreren HFr = (High Frequency of recombination) = stam met fertility factor die door mutatie niet meer uit het bacteriechromosoom kan komen (is dus permanent deel van het chromosoom geworden) F ’ = fertility factor (= plasmide) die bij excisie uit het bacterie chromosoom een deel DNA heeft “meegenomen” of anderszins chromosomaal DNA bevat HLO BML

Insertiesequentie/ transposon

Transposons “springen” Transposons kunnen ook in een gen of operon integreren en zo een mutatie veroorzaken HLO BML

Resistentie ontstaan/overdracht Resistentie ontstaat door: Mutatie Resistentie wordt doorgegeven door: Verticale evolutie (overerving) Horizontale evolutie (overdracht via transposons en plasmiden) Transformatie Conjugatie Transductie R plasmide !

Tetracycline resistentie