Apresentação do PowerPoint

Mecanismos de Resistência Bacteriana aos
Antimicrobianos (aspectos gerais)
Maria Silvana Alves, PhD, MSc, PharmD
Coordenadora do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Responsável pelo Laboratório de Bioatividade Celular e Molecular
Departamento de Ciências Farmacêuticas
Faculdade de Farmácia
E-mail: [email protected]
Bactérias
Por que devemos nos importar com a
resistência microbiana?
Staphylococcus aureus
Penicillium notatum
Alexander Fleming
Alguns eventos microbiológicos importantes:
 1940: Penicilina [uso clínico dos antimicrobianos; início da "era dos
antibióticos" – otimismo exagerado ("balas mágicas")]
 1950: Japão sofre a primeira grande epidemia de disenteria
resistente aos antibióticos
 1959: Sawada demonstra que a resistência aos antibióticos pode
ser transferida entre cepas de Shigella e Escherichia coli por
plasmídios
 1966: Kirby e Bauer estabelecem padrões para os testes de
sensibilidade a antibióticos com base no princípio de disco difusão
Resistência microbiana:
um problema global
→ Desde 1961: Interscience Conference
Agents and Chemotherapy (ICAAC)
on
Antimicrobial
→ ICAAC, 1998: Simpósio sobre Resistência Microbiana
- 200 participantes (25% infectologistas; 25% microbiologistas; 50%
outras especialidades médicas, farmacêuticos e demais profissionais
de saúde)
- 80% acreditavam que a resistência microbiana estava aumentando
- 70% acreditavam que os patógenos resistentes aumentavam a
mortalidade
Representação esquemática da emergência de resistências
Fonte: Rossi, F.; Andreazzi, D. B. Resistência bacteriana: interpretando o
antibiograma. São Paulo: Editora Atheneu, 2005. 118 p.
→ "Não existe antimicrobiano para o qual a bactéria não tenha
desenvolvido resistência" - Watanabe, T. The problems of drug-resistant pathogenic
bacteria. The origin of R factors. Ann N Y Acad Sci, 182:126-40, 1971.
Década de 1970
para a de 1990
Artigos publicados
relacionados à
novas resistências
11% para 34%
Aparecimento de
novos tipos de
resistência
Diminuição da
pesquisa de novos
antimicrobianos
Desenvolvimento de novos antibacterianos
Diminuição da
pesquisa de novos
antimicrobianos
Fonte: Adaptado de Boucher et al. Bad bugs, no drugs: no ESKAPE! An update from the
Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis, 48:1-12, 2009.
Diminuição da
pesquisa de novos
antimicrobianos
O número de novos antibióticos desenvolvidos e aprovados diminuiu de forma
constante nas últimas três décadas, deixando menos opções para o tratamento de
bactérias resistentes.
Antibacterianos aprovados no período de 1998 à 2010
pela Food and Drug Administration (FDA)*
Telavancina
Ceftarolina
2008
2010
Não
Não
Patógenos Problema
E Enterococcus faecium
S Staphylococcus aureus
K Klebsiella pneumoniae
A Acinetobacter baumanii
P Pseudomonas aeruginosa
E Enterobacter spp.
Fonte: Rice, L. B. Federal funding for the study of antimicrobial resistance in
nosocomial pathogens: no ESKAPE. J Infect Dis, 197: 1079-1081, 2008.
Nível de
Risco
Urgente
Nível de
Risco
Grave
Nível de
Risco
Relativo
Infecção Hospitalar (IH) = infecção associada aos cuidados com a saúde
COMUNIDADE
HOSPITAL
HOSPITAL
UTI
Disseminação de bactérias
multirresistentes
Taxas elevadas de IH e
resistência bacteriana
Archibald et al. Antimicrobial resistance in isolates from inpatients and outpatients in
the United States: increasing importance of the intensive care units. Clin Infect Dis,
24:211-215, 1997.
A taxa de resistência depende de ...
- Uso de antimicrobianos na instituição
- Taxa de transmissão cruzada de micro-organismos
resistentes
- Entrada de micro-organismos resistentes provenientes
da comunidade
A importância de cada uma
destas variáveis é desconhecida e
provavelmente varia
entre os diferentes patógenos
Wenzel, R. P.; Edmond, M. B. Managing antibiotic resistance. N Engl J Med, 343:1961-3, 2000
Importância da resistência microbiana nas
instituições de saúde
→ Custos imediatos da resistência microbiana:
-prolongamento do tempo de internação
-assistência ao paciente internado (maior permanência em UTI)
-custo das opções terapêuticas alternativas
→ Custos potenciais:
-perda da produtividade de pacientes infectados
-possibilidade real de infecções intratáveis
Independent review into antimicrobial
resistance supported by the Department
of Health UK and the Wellcome Trust
Polimixina B
Ampicilina/Sulbactam
Piperacilina/Tazobactam
Linezolida
17 ANOS DE RACIONALIZAÇÃO
DO USO DE ANTIMICROBIANOS
NO HOSPITAL SÃO PAULO
UNIFESP
1989 - 2005
Cefalosporinas de 2a Geração
Cefalosporinas de 3a Geração
Cefalosporinas de 4a Geração
Vancomicina
Teicoplanina
Carbapenêmicos
Ciprofloxacina (EV)
Levofloxacina
Aciclovir EV
Fluconazol EV
Fonte: Uso racional de antimicrobianos: mais perto que imaginamos, Dra. Luci Corrêa
Clin Infect Dis, 49: 876-877, 2009
O estudo de Gottesman et al. (2009) fornece nova
e importante evidência de que a resistência às
quinolonas em amostras de Escherichia coli
comunitárias isoladas de urina está ligada à
prescrição desses antimicrobianos, e apoia os
esforços para reduzir o uso desnecessário no
tratamento de infecções respiratórias ou de pele e
tecidos moles causadas por bactérias Grampositivas, para as quais são relativamente
ineficazes.
"O uso racional de antibióticos é uma das metas definidas pela
Organização Mundial da Saúde (OMS) para o século XXI. O Laboratório
de Microbiologia Clínica tem um papel crítico no plano de ação
estratégico definido pela OMS para detectar adequadamente os
diversos tipos de resistência bacteriana e desenvolver planos
direcionados às necessidades locais" - Rossi, F.; Andreazzi, D. B. Resistência
bacteriana: interpretando o antibiograma. São Paulo: Editora Atheneu, 2005. 118 p.
Diagnóstico Bacteriológico
Material Biológico / Espécime Clínico
Bacterioscopia
Orientação
Cultura
TSA
Orientação
Espécime clínico: urina
Ágar MacConkey - Escherichia coli
Perfil de sensibilidade obtido pelo método de disco-difusão
"O laboratório de microbiologia desempenha um papel crítico no
contexto da resistência, pois é responsável pela identificação e
realização dos testes de sensibilidade, sendo a fonte para estudos
epidemiológicos, moleculares e planejamento estratégico" - Rossi,
F.; Andreazzi, D. B. Resistência bacteriana: interpretando o
antibiograma. São Paulo: Editora Atheneu, 2005. 118 p.
O laboratório de microbiologia clínica na detecção
de resistência
Educação Continuada
"A constante evolução na aquisição de novos tipos de
resistência exige uma atualização profissional em intervalos
de tempo cada vez mais curto. As técnicas laboratoriais
devem acompanhar as mudanças em tempo real" – Rossi,
F.; Andreazzi, D. D. Resistência Bacteriana: interpretando
o antibiograma. São Paulo: Editora Atheneu, 2005. 118 p.
Quando falamos em teste de sensibilidade,
pensamos em ...
Patógenos multirresistentes
Hospital
Disseminação
Pensamos também em ...
COMUNIDADE
TRATAMENTO
CONTROLE
Qual é o papel do Laboratório de
Microbiologia?
Resultados rápidos e
com qualidade
MÉDICO
CCIH
Fazer o diagnóstico correto e o Controlar, monitorar e prevenir a
tratamento adequado
resistência microbiana
Basta apenas o laboratório liberar resultados
rápidos e com qualidade?
NÃO!!!
Laboratório de
Microbiologia
Comissão de Controle de
Infecção em Serviços de
Saúde e equipes médicas
Interpretar e utilizar os resultados
Tratamento e controle adequados
Teste de Sensibilidade aos Antimicrobianos*
→ Oplustil et al., 2004:
- *Teste de Avaliação da Resistência aos Antimicrobianos:
- Método da difusão do disco (rotina);
- Método de gradiente de concentração / Etest®
Método da difusão do disco
→ O perfil de sensibilidade aos antimicrobianos de cepas
bacterianas identificadas é avaliado pelos resultados obtidos
no teste de difusão em ágar realizado conforme as
recomendações do Clinical and Laboratory Standards Institute
[CLSI, 2009 (M02-A12); CLSI, 2015 (M100-S25)].
→ Diferença na sensibilidade:
- de espécie para espécie
Klebsiella pneumoniae ≠ Klebsiella oxytoca
K. oxytoca é naturalmente resistente às amino (ampicilina, amoxicilina) e
carboxi-penicilinas (carbenicilina, ticarcilina) e muitas amostras são
resistentes ao aztreonam e às cefalosporinas de terceira geração
(cefotaxima, ceftriaxona), com a exceção característica de ceftazidima
(Livermore, 1995)
- entre cepas da mesma espécie
→ Maior resistência observada em bastonetes Gram-negativos enterais:
- resistência plasmidial
- seleção natural
→ Maior resistência de bactérias produtoras de beta-lactamases
Os testes para a detecção de resistência devem ser realizados em
bactérias isoladas de amostras clínicas representativas de um
processo infeccioso*, no qual a sensibilidade aos antimicrobianos
não é previsível. Sendo assim, a avaliação da resistência aos
antimicrobianos é uma das principais e mais importantes funções
do laboratório de microbiologia clínica.
Oplustil et al., 2004, pág. 197
* Qualidade do espécime clínico
* Conhecimento da composição da microbiota anfibiôntica
De modo geral, estabelecem quais antimicrobianos não devem ser
utilizados e indicam as possibilidades terapêuticas.
Manual ANVISA, 2003
Relação leucócito/célula epitelial
Conhecimento da Microbiota
Reflexões
→ Novos antimicrobianos têm nos mantido um passo adiante das
infecções bacterianas;
→ Entretanto, a rápida evolução da resistência tem limitado o tempo em
que os novos medicamentos são úteis;
→ É nosso papel:
→ diagnosticar a presença de cepa resistente;
→ melhorar nossos conhecimentos sobre os mecanismos de
emergência e disseminação dos novos genes de resistência aos
antimicrobianos;
→ utilizar os medicamentos com cautela para prolongar ao máximo sua
eficácia!
Sensibilidade x Resistência
Sensibilidade
→ Ação de um composto sobre um micro-organismo
produzindo:
- efeito clínico
- em concentrações que não produzam importantes
efeitos adversos
Resistência
Natural ou Intrínseca – resistência de bacilos
Gram-negativos às penicilinas devido à presença
de membrana externa
Oplustil et al. 2004, pág. 206
Alves, M.S.; Dias, R.C.S.; Castro, A.C.D.; Riley, L.W.; Moreira, B.M. Identification of
clinical isolates of indole-positive and indole-negative Klebsiella spp. Journal of
Clinical Microbiology, 44:3640-6., 2006.
Resistência
Adquirida – resistência se manifesta em microorganismo habitualmente susceptível
Transferência de genes:
disseminação de genes de resistência
Susceptível
plasmídio auto-transferível
transposon conjugativo
plasmídio mobilizável
transposon
cassete de genes
integron
xxx
Resistente
Emergência de genes de resistência
Mutação  cromossômica  a emergência da resistência
ocorre à medida que as bactérias se replicam  forma
menos frequente
200.000 anos
104 gerações
(10.000)
Eva
(n = 1)
Mutação  propagação do gene para a linhagem descendente
Escherichia coli na
microbiota de Eva
(n = 109)
2 x 109 gerações
(2.000.000.000)
Emergência de genes de resistência
→ Aquisição de um novo gene a partir de outra célula
bacteriana
- Transformação (bactéria adquire DNA do meio)
- Conjugação (plasmídio ou transposon)
- Transdução (fago)
Antimicrobianos
Mecanismos de ação e resistência
X
Resistência aos Antimicrobianos
Resistência aos Antimicrobianos
Modificação Estrutural do Sítio de Ação
Com a mudança estrutural, o antibiótico perde
a capacidade de se ligar ao sítio
QUINOLONAS
RIFAMPICINA
BETA-LACTÂMICOS
MACROLÍDEOS
Antibiótico
Sítio Modificado
Parede
Celular
Alteração estrutural do sítio de ação:
Ligação bloqueada
Interior da bactéria
Inativação do Antibiótico
Enzimas destrõem o antibiótico ou impedem que ele se ligue ao sítio de ação
Antibiótico
destruído
Antibiótico alterado,
Previne a ligação
Antibiótico
Enzima
Sítio de Ação
Parede
Celular
Interior da bactéria
Bombas de Efluxo
TETRACICLINAS
QUINOLONAS
Bombas no interior da bactéria fazem com que,
assim que o antibiótico entre seja “jogado fora”
Antibiótico
Porina
Entrada
Saída
Parede celular
Interior da bactéria
Bomba Ativa
Alteração de Porinas