1 / 38

Antibiotic Mechanisms of Action and Resistance in Bacterial Cells

Explore the structure, effects, and resistance mechanisms of antibiotics targeting bacterial ribosomes. Learn the toxicities and side effects of aminoglycosides, tetracyclines, macrolides, chloramphenicol, and ketolides. Discover new potential antibacterial targets.

oriole
Download Presentation

Antibiotic Mechanisms of Action and Resistance in Bacterial Cells

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Subunità 30S: • rRNA 16S • 21 proteine • Subunità 30S: • rRNA 23S • rRNA 5S • 31 proteine

  2. Struttura degli aminoglicosidi Aminociclitolo

  3. Meccanismo d’azione degli aminoglicosidi

  4. Ipotesi sull’azione battericida degli aminoglicosidi

  5. SUBUNITÀ 30S RESISTENZA LysAsn Streptomycin Proteina S12 LysGln DIPENDENZA

  6. Meccanismi di resistenza agli aminoglicosidi 1- Alterazioni del trasporto di membrana 2 – Alterazione dei siti di legame ribosomiali 3 – Inattivazione enzimatica

  7. Inattivazione enzimatica degli aminoglicosidi

  8. CELLULE TUBULARI PROSSIMALI DI RATTO trattato con gentamicina (10 mg/kg/g x 7 gg)

  9. SEQUENZA DEGLI EVENTI Incorporazione degli AG (mediante pinocitosi) da parte delle cellule epiteliali del tubulo prossimale Trasporto e accumulo degli AG nei lisosomi, e sviluppo di fosfolipidosi lisosomiale Rottura (?) dei lisosomi, necrosi cellulare e fosfolipiduria Necrosi tubulare/rigenerazione tubulare Necrosi tubulare acuta Insufficienza renale

  10. APOPTOSI IN CELLULE TUBULARI PROSSIMALI trattate con gentamicina (10 mg/kg/g x 10 gg)

  11. NEFROTOSSICITA’ DA AMINOGLICOSIDI Incidenza 0-50% in dipendenza da: fattori legati al paziente fattori legati al farmaco schema di somministrazione trattamenti concomitanti GENTAMICINA NETILMICINA AMIKACINA

  12. Effetti collaterali degli aminoglicosidi 1- Nefrotossicità 2 - Ototossicità 3 - Blocco neuromuscolare 4 - reazioni allergiche

  13. Struttura delle tetracicline I GENERAZIONE II GENERAZIONE

  14. Meccanismo d’azione delle tetracicline

  15. Meccanismi di resistenza alle tetracicline • Diminuzione dei livelli intracellulari di TC • Ingresso Acquisizione di sistemi di estrusione • Diminuzione dell’accesso delle TC ai siti di legame ribosomiali • Inattivazione delle TC

  16. Gene tcr3(1) Tet (U) Tet (X) 17 8 Otr (A) Otr (B) Otr (C) ? ? Ribosomal protection proteins Proteine di trasporto Enzima inattivante le TC Resistenza alle tetracicline Geni tet (27) Geni otr (3)

  17. Struttura delle glicilcicline

  18. Effetti collaterali delle tetracicline Effetti GI • Irritazione GI • Superinfezioni •  colite pseudomembranosa da C. difficile

  19. Effetti collaterali delle tetracicline Fotosensibilizzazione Effetti GI Epatotossicità Nefrotossicità •  sintesi proteica ed effetto catabolico • Diabete insipido nefrogenico da demeclociclina • Effetto tossico diretto da TC parzialmente degradate

  20. Effetti collaterali delle tetracicline Fotosensibilizzazione Effetti GI Epatotossicità Effetto in gestazione Nefrotossicità Effetto sui denti

  21. Meccanismo d’azione del cloramfenicolo Resistenza acetilazione da parte della cloramfenicolo-acetiltransferasi

  22. Effetti tossici e collaterali del cloramfenicolo Tossicità ematologica Sindrome del bambino grigio: dovuta a scarsa capacità di glicurono-coniugazione nel neonato e escrezione renale inadeguata Encefalopatia; cardiomiopatia: dovute a inibizione della sintesi proteica mitocondriale Inibizione degli enzimi farmaco-metabolizzanti epatici

  23. ERITROMICINA CLARITROMICINA DIRITROMICINA AZITROMICINA Struttura dei macrolidi

  24. Meccanismo d’azione dei macrolidi

  25. Meccanismi di resistenza ai macrolidi • Estrusione attraverso meccanismi attivi di pompa • Produzione di metilasi che modifica il bersaglio ribosomiale (geni Erm  fenotipo MLSB) • Alterazioni cromosomiche  modificazioni proteine ribosomiali • Inattivazione per idrolisi

  26. Struttura dei ketolidi

  27. Vantaggi dei ketolidi rispetto ai macrolidi •  affinità del legame al ribosoma (legame a due diversi domini del rRNA 23S)  potenza  durata effetto post-antibiotico • mancata interazione con i sistemi di efflusso • mancata induzione di geni Erm

  28. Struttura degli oxazolidinoni

  29. Antibiotici attivi sulla sintesi proteica • I. ANTIBIOTICI ATTIVI SUI RIBOSOMI • 1) ANTIBIOTICI CHE LEGANO LA SUBUNITÀ 30S • Aminoglicosidi • Tetracicline • 2) ANTIBIOTICI CHE LEGANO LA SUBUNITÀ 50S • Cloramfenicolo • Macrolidi • Lincosamidi • Streptogramine • Pleuromutiline • Oxazolidinoni • II. ANTIBIOTICI CHE NON SI LEGANO AI RIBOSOMI • Acido fusidico • Puromicina • Mupirocina

  30. Fusidic acid Mupirocin Meccanismo d’azione dell’acido fusidico 70S initiation complex Ile-tRNA

  31. Criteri per la selezione di nuovi bersagli per lo sviluppo di farmaci antibatterici nell’era genomica. • Il bersaglio deve svolgere un ruolo essenziale • Identificazione del/i gene/i corrispondenti in un ampio spettro di organismi procarioti • Assenza di omologhi funzionali umani • Carattere innovativo del bersaglio e/o del meccanismo dell’azione antibatterica • Bassa frequenza di resistenza

More Related