Resistenz von mikroorganismen
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Resistenz von Mikroorganismen. Antibiotika-Resistenz. Resistenz ist ein natürliches Phänomen. Einige Erreger sind natürlicherweise gegen bestimmte Antibiotikaklassen resistent. Alle Bakterien haben die Fähigkeit, Resistenzen zu entwickeln oder zu erwerben.

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Antibiotika resistenz
Antibiotika-Resistenz

  • Resistenz ist ein natürliches Phänomen.

  • Einige Erreger sind natürlicherweise gegen bestimmte Antibiotikaklassen resistent.

  • Alle Bakterien haben die Fähigkeit, Resistenzen zu entwickeln oder zu erwerben.

  • Der Gebrauch von Antibiotika erzeugt einen selektiven Druck, der die Resistenzausbreitung begünstigt.


Der multiplikatoreffekt
Der Multiplikatoreffekt

Antibiotika-Gebrauch

  • verstärkt die Selektion resistenter Stämme

  • erhöht das Risiko, dass Patienten sich mit resistenten Stämmen infizieren

    x

    Ausbreitung der resistenten Stämme von einem Menschen zu anderen multipliziert die Resistenz


Antibakterielle resistenz
Antibakterielle Resistenz

  • Problem weltweit

  • Assoziiert mit erhöhter Morbidität, Letalität und Krankenhauskosten

  • Zunahme der Resistenz sowohl in der Klinik als auch im ambulanten Bereich

In den USA neu zugelassene Medikamente

http://www.idsociety.org/WorkArea/showcontent.aspx?id=5554;

Boucher et al. (2009) Clin Infect Dis 48: 1-12


Quelle: EARS-Net; http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx


PEG-Resistenzstudie http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Longitudinalstudie seit 1975

  • 20 bis 30 Labore in Deutschland, Schweiz und Österreich (vorwiegend an Krankenhäusern der Maximalversorgung)

  • 200 klinische Isolate / Labor

  • Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylokokken, Enterokokken

  • Einheitliche Methodik der Identifizierung der Bakterienstämme und Empfindlichkeitsprüfung(Bestimmung von MHK-Werten)


PEG-Resistenzstudie http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

Trends der Resistenzentwicklung

  • Zeitraum 1975 bis Mitte der 80er Jahre

  • unveränderte Resistenzlage oder rückläufige Tendenz bei den meisten Bakteriengruppen

  • Zeitraum Mitte der 80er Jahre bis 2010

  • bei den meisten Bakteriengruppen Zunahme der Resistenz gegenübervielen Antibiotika


Resistenzentwicklung bei e coli gegen ampicillin peg resistenzstudie 1975 2010
Resistenzentwicklung bei http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspxE. coli gegen AmpicillinPEG-Resistenzstudie, 1975-2010

Anstieg 1984-2010: ~1,4%/Jahr

Jahr

n 987 1129 1344 1573 1401 1381 520 381 834 431 1323 783 783 619 745 648 627


Risiko konstellation
Risiko - Konstellation http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Zahlreiche Faktoren begünstigen das Auftreten von resistenten Bakterien

  • Wichtigste Faktoren sind:

    • Existenz von Resistenzgenen

    • Ausmaß des Gebrauchs von Antibiotika


Resistente staphylococcus aureus
Resistente http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspxStaphylococcus aureus

  • 1944 Einführung von Penicillin G

  • 1949 50% Penicillin-resistente Stämme (bla-Gen)

  • 1950+ Resistenz gegen Cycline, Makrolide, Aminoglykoside, Chloramphenicol

  • 1960 Einführung von Methicillin, Oxacillin

  • 1961 MRSA (Methicillin/Oxacillin-resistenter SA)

  • 1980+ Epidemische Ausbreitung von MRSA; Multiresistenz, Zunahme des Vancomycinverbrauches

  • 1996 VISA / GISA

  • Juni 2002 VRSA / GRSA


Spezies-spezifische Entwicklung http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspxder Resistenz gegenüber Penicillin

  • Staphylococcus aureus: bei niedrigem Selektionsdruck 50% resistente Stämme nach 5 Jahren; heute weltweit 70-80%

  • Streptococcus pneumoniae: erstmals 1962 beschrieben; heute regional unterschiedlich <1 bis 50% resistente Stämme

  • Streptococcus pyogenes: bei hohem Selektionsdruck weltweit kein resistenter Stamm beschrieben


Spezifit t der resistenz
Spezifität der Resistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Substanz

  • Bakterien-Spezies

  • Region


Resistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Natürliche Resistenz

  • Erworbene Resistenz


Enzyme zerstören AB http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

Permeabiltätsbarriere (AB gelangt nicht in die Zelle)

Enzyme modifizieren AB

Effluxpumpen

(pumpen AB hinaus)

AB bindet an Zielstruktur

AB gelangt in die Zelle

Protektion der Zielstruktur

(Bindung des AB wird verhindert)

Veränderung der Zielstruktur

(Bindung des AB wird verhindert)

Bildung einer alternativen Zielstruktur

(Bindung des AB wird verhindert)

Empfindlich

Resistent

AB = Antibiotikum

Resistenzmechanismen


Treibende kr fte f r den erwerb von resistenzeigenschaften
Treibende Kräfte für den Erwerb von Resistenzeigenschaften http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Veränderung vorhandener genetischer Information (z. B. Punktmutation, Deletion, Insertion)

  • Aufnahme neuer genetischer Information(z. B. Plasmide, chromosomale Fragmente)

  • Selektion

  • Klonale Ausbreitung


Aufnahme von Resistenzgenen http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

Konjugation

(Multiresistenzplasmide,

Enterobacteriaceae)

Transduktion

(chromosomale

Fragmente,

Pseudomonas)

Transformation

(chromosomale

Fragmente,

Pneumokokken)


Selektion auf resistenz

Antibiotikum http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

Selektion auf Resistenz


Verbrauch von antibiotika in usa
Verbrauch von Antibiotika http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspxin USA

Harrison & Lederberg, 1998


Selektion von resistenz
Selektion von Resistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • 7 Probanden erhielten Ciprofloxacin 2mal tgl. 750 mg über 7 Tage

  • Fluorchinolon-resistente S. epidermidis wurden im Durchschnitt nach 2,7 Tagen im Axillarbereich nachgewiesen.

Hoiby et al. (1997) Lancet 349(9046):167-9


Ausbreitungstypen der resistenz
Ausbreitungstypen der Resistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Ausbreitung bei einem einzelnen Patienten (Patientenstamm)

    • Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis

  • Ausbreitung in einer Region(Krankenhausstamm, Epidemiestamm)

    • Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus

  • Globale Entwicklung(Weltstamm)

    • Neisseria gonorrhoeae, Streptococcus pneumoniae


Penicillin resistente klone von streptococcus pneumoniae
Penicillin-resistente Klone von http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspxStreptococcus pneumoniae

6B

23F

6B

USA

23F

6B

19A

23F

6B

6B

9V

23F

SA

Asien

Hakenbeck et al. (1998) Chemother J; 7: 43-9


Klonale ausbreitung der resistenz
Klonale Ausbreitung der Resistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Krankenhäuser, Tageseinrichtungen, Altersheime etc.

  • Fäkal-oral (sanitäre Einrichtungen, Tierprodukte)

  • Sexuelle Übertragung

  • Aerogene Übertragung (Tröpfcheninfektion)

  • Reisetätigkeit


Multiresistenz
Multiresistenz http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Wahres Gefahrenpotential geht von mehrfach resistenten Stämmen aus.

  • Resistente Bakterien können offensichtlich schneller (weitere) Resistenzgene erwerben als sensible Bakterien.


Multiresistente Erreger http://www.ecdc.europa.eu/en/activities/surveillance/EARS-Net/database/Pages/maps_report.aspx

  • Methicillin-resistente S. aureus (MRSA)

  • Glykopeptid-resistente Enterokokken (GRE)

  • Penicillin-resistente S. pneumoniae (PRSP)

  • Mehrfach-resistente gramnegative Bakterien


Häufigkeit von multiresistenten Erregern auf Intensivstationen

ICU-KISS; 345 ICUs, 2005-2009; 946.485 Patienten; 3.456.110 Pt

Resistente Erreger/100 Patienten

  • 2009

  • MRSA: 1/72; 13.468 Patienten

  • ESBL: 1/179; 3.466 Patienten

  • VRE 1/500; 1.260 Patienten

Geffers & Gastmeier (2011) DtschArzteblInt 108: 87-93


http://whqlibdoc.who.int/publications/2012/9789241503181_eng.pdfhttp://whqlibdoc.who.int/publications/2012/9789241503181_eng.pdf


  • 382.600 Infektionen durch multiresistente Erregerhttp://whqlibdoc.who.int/publications/2012/9789241503181_eng.pdf

  • 25.100 zusätzliche Todesfälle

  • 2.536.000 zusätzliche Krankenhaustage

  • mindestens 1,5 Mrd. € pro Jahr geschätzte Kosten für Gesundheitspflege und Produktivitätsverlust

http://whqlibdoc.who.int/publications/2012/9789241503181_eng.pdf


The bacterial challenge:http://whqlibdoc.who.int/publications/2012/9789241503181_eng.pdf

time to react

A call to narrow the gap between multidrug-resistant bacteria in the EU and the development of new antibacterial agents

http://www.emea.europa.eu/pdfs/human/antimicrobial_resistance/EMEA-576176-2009.pdf


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