ANTIBIOTIKA/PÅL 2010 Termen antibiotika syftar på läkemedel som framställts syntetiskt eller av mikroorganismer och används för behandling av bakteriella infektioner. Här rapporteras dessa antibakteriella medels känslighet/spektrum, verkningsmekanismer indikationer osv. Dokumentet inbegriper alla svenska antibakteriella läkemedel (inkl imidazoler som även har effekt på protozoer). Det följer först en kort introduktion, därefter en tabellformad översikt med preparat, spektrum, resistens, indikationer osv. Slutligen omtalas relevanta mekanismer för varje antibiotikaklass. ANTIBAKTERIELLA LÄKEMEDEL Antibiotika verkar genom att hämma vitala processer i bakterier, såsom syntes av cellvägg, nukleinsyror och protein. Vissa antibiotikum angriper bakterieprocesser som även bedrivs i våra egna celler (t ex proteinsyntes) men eftersom antibiotika är selektivt för bakteriella varianter av respektive enzym/protein är effekten på våra celler mycket liten/försumbar. Antibiotika är selektivt för bakteriella målstrukturer. Antibiotika har alltid producerats av vissa svampar och bakterier. Likaledes har resistensmekanismer existerat och tillsammans har de etablerat en balans i ekosystemet. Den intensiva förbrukningen av antibiotika rubbar ekosystemet med risk för ökad resistens bland bakterier. Resistenta bakterier selekteras eftersom antibiotika ej förmår döda dessa, varvid de kan åtnjuta mer nutrienter och utrymme. Resistens kan överföras mellan bakterier. Det är därför viktigt att inte förskriva mer antibiotika än nödvändigt, samt undgå att behandla med subterapeutiska doser. I dagsläget vill man särskilt undvika onödig användning av cefalosporiner och kinoloner som selekterar multiresistenta bakterier. Konsensus råder att variera antibiotikatyp vid upprepad behandling av samma tillstånd och vid behandling använda så smalspektrat antibiotikum som möjligt. Ofta kan ett tillstånd fordra användning av flera antibiotika typer för att uppnå synergi och undgå resistensuppkomst. Vid akuta tillfällen (ex septisk chock, meningit) kan det vara indicerat att omedelbart ge bredspektrat antibiotika innan man vet vilken bakterie det rör sig om – sk empirisk behandling (blodprov/lumbalpunktur skall tas innan). Behandlingen kan riktas när bakterien fastslagits. Antibiotika är små molekyler och många är proteinbundna i blodet (t ex albumin). Bindningsgraden varierar för preparaten. Det är den fria fraktionen (icke proteinbundna) som är antibakteriellt verksam. Preparat med hög proteinbindningsgrad har svårare att komma åt avskärmade infektionshärdar (t ex abscesser). Vissa preparat kan beträda kroppsegna celler vilket gör dem verksamma mot intracellulära bakterier och dessa preparat har därför låg serumkoncentration. Utsöndringsvägar: galla/faeces och renalt. Antibiotika kan utsöndras i förändrad form eller efter metabolism i levern. Metaboliterna kan vara antibakteriella eller inaktiva. Renal eliminering dominerar för många antibiotika (ex -laktamer). Primärt via glomerulär filtration men vissa penicilliner och cefalosporiner elimineras via tubulär sekretion. Många antibiotika ska dosjusteras för patienter med nedsatt njurfunktion (i tabellen finns länkar för varje preparat till FASS där doser, dosjustering, biverkningar osv kan läsas noggrannare). Interaktioner mellan andra läkemedel förekommer om de behandlas av samma enzymsystem (primärt cytokrom P450-systemet) eller om dem binder till samma plasmaprotein (fria fraktioner påverkas vid konkurrens om bindning). Hepatiskt metaboliserad antibiotika: markolider, linkosamider, nitroimidazoler, fusidinsyra, rifamyciner, kloramfenikol osv. Renalt utsöndrad antibiotika: -laktamer, glykopeptider, aminoglykosider osv. Renalt, biliärt och fekalt utsöndrad antibiotika: ciprofloxacin, doxycyklin, sulfonamider, trimetoprim. Serumkoncentration ska följas för aminoglykosider och glykopeptider. Om en patient rapporterar överkänslighet mot antibiotika ska man utreda: (1) vilket preparat, (2) vilken typ av överkänslighetsreaktion, (3) tidsförlopp. Diarré är inte överkänslighet. RESISTENS (se aven ovanstaende stycke) Förekommer mot alla antibiotika. Allt fler inhemska stammar blir resistenta samtidigt som resistenta stammar importeras från andra länder. Vissa bakterier är naturligt resistenta (antibiotika är effektlös; antibiotika mot cellväggsstrukturer har ingen effekt på bakterier utan cellvägg). Bakterier kan bli resistenta via mutationer (i de strukturer som angrips av antibiotika) och upptag av gener som medför antibiotikaresistens (t ex enzym som nedbryter antibiotika). Resistenssituationen i Sverige är föredömlig på internationellt plan. Nordiska länder har en välfungerande antibiotikapolitik varför man lyckats hålla resistensen nere jämfört med andra länder. Sjukhus är särskilt utsatt för resistenta bakterier då både bakterier och antibiotika förekommer intensivt där. Detta är en nackdel för patienter som ofta är mer mottagliga för infektioner. Förvärvande av infektion på sjukhus betecknas nosokomial infektion (efter 48 timmar på sjukhus); infektion förvärvad utanför sjukhus är samhällsförvärvad infektion. Vanligaste typen av resistens: ses när vissa bakterier i en population är resistenta innan behandlingen startas. Vid insättning elimineras de övriga bakterier medan de resistenta selekteras och åtnjuter mer utrymme och nutrienter. Resistensutveckling (mindre vanligt): konstateras när resistenta bakterier utvecklas under behandlingsförloppet (kan ske vid subterapeutiska doser). Resistens mot -laktamer o -laktamasproduktion (fyra typer av enzymer som bryter ner -laktamringen) Penicillinas Förfogas av: > 90% av S. aureus. Nedbryter: penicillin G, penicillin V, ampicillin/amoxicillin med flera. Bredspektrum -laktamas Förfogas av: vissa H. influenzae och E. coli. Nedbryter: ampicillin/amoxicillin. Detta enzym kan hämmas av tazobaktam och klavulansyra som ackompanjeras med vissa antibiotika (se nedan) Extended-spektrum -laktamaser (ESBL) ESBL ger resistens mot de -laktamasresistenta penicillinerna och de flesta laktamasresistenta cefalosporinerna. ESBL är ofta lokaliserade på plasmider. Förfogas av vissa: E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus, Pseudomonas. Nedbryter: cefalosporiner och penicilliner. ESBL-producerande bakterier är oftast känsliga för karbapenemer. Klass 1 -laktamaser Förfogas: Enterobacter spp och Pseudomonas. Nedbryter: cefalosporiner. o Ändring av Penicillin Bindande Protein (PBP) PBP är enzymet som producerar peptidoglykan, den fundamentala komponenten i bakteriens cellvägg. Mutationer i genen för PBP föranleder minskad affinitet för antibiotika och därmed nedsatt effekt. Meticillinresistenta stafylokocker (S. aureus, S. epidermidis) har en kraftigt modifierad PBP. Penicillinresistenta pneumokocker har muterad PBP. o Ändring av yttre membranproteiner Föranleder låggradig resistens genom ändring av permeabilitet för antibiotika. FARMAKODYNAMIK Effekten av antibiotika är antingen baktericid eller bakteriostatisk. o Baktericid (bakterierna dödas): Antibiotikumet har en sådan effekt att bakterierna dör. Ett sådant antibiotikum föredras för personer med immundefekter samt när den infekterade strukturen saknar egen cirkulation (t ex hjärtklaffar; då kan immunceller inte nå infektionshärden). Exempel: Beta-laktamer, aminoglykosider, kinoloner. o Bakteriostatisk (tillväxt av bakterier hämmas): När tillväxten av bakterierna hämmas är detta oftast tillräckligt för attimmunförsvaret ska kunna eliminera infektionen. Denna typ av antibiotika föredras om personen är immunkompetent, förutsatt att den infekterade strukturen har egen cirkulation. MIC – Minimal Inhibitory Concentration (minsta hämmande koncentration) o Uttrycker bakteriens känslighet för antibiotikumet. MIC är den lägsta koncentrationen antibiotika som synligt kan hämma bakterieväxten i provrör. Ju lägre MIC-värde desto känsligare är bakterien! MBC – Minimal Bacteriocidal Concentration (minsta baktericida koncentration) o Minsta möjliga koncentration som dödar 99,9% av bakterierna. Bestämning av MIC och MBC är tidsmässigt kostsamt varför man istället resistensbestämmer med diskdiffusionsmetod. Bakterien odlas på agarplatta varpå små antibiotikalappar (olika antibiotikum) placeras. Om antibiotikumet har effekt på bakterien ses en hämningszon, dvs en cirkulär zon runt antibiotikalappen inom vilken bakterierna avdödats. Ju känsligare för antibiotikumet desto större hämningszon. MIC kan bestämmas utifrån hämningszonen. För att underlätta klinikerns tolkning av resistensbestämningen rapporteras resultaten enligt SIR-systemet (som alltså bygger på MIC). o S = känslig. Bakterien är behandlingsbar med antibiotikumet. o I = Indeterminant. Behandlingseffekt osäker. Bakterien har nedsatt känslighet. o R = Resistent. Behandlingseffekt osannolik. Bakterien är resistent. Resistensbestämning görs när det inte går att förutsäga om en infektionsorsakande bakterie är känslig/resistent mot ett visst antibiotikum. Antibiotikakänslighet testas rutinmässigt för kliniskt relevanta bakteriegrupper för att överblicka resistensläget. Vilka antibiotika som testas beror på infektionstyp, rekommendationer från läkemedelskommittéer och lokala terapitraditioner. Preparatens farmakodynamik Cellväggssynteshämmare - -laktamer och glykopeptidantibiotika -laktamer: verksam -laktamring som liknar D-alaninrester i cellväggens peptidkedjor. Binder Penicillin Binding Protein (PBP) och hämmar syntes av peptidoglykan och därmed cellvägg. PBP är ett transpeptidas som korsbinder peptidoglykankedjor och stabiliserar cellväggen. Det finns olika typer PBP. Cellväggssynteshämmare har ingen effekt på bakterier som saknar cellvägg (Mycoplasma, Chlamydiae). Patienter som haft typ 1 allergisk reaktion på penicillin bör ej ges laktamantibiotika med undantag för monobaktamer eftersom korsresistens inte förekommer. -laktamer o Penicilliner Baktericida Effekt på grampositiva kocker som ej förfogar över -laktamas (penicillinas, se ”Resistensmekanismer” ovan) 90% av Staphylococcus aureus producerar -laktamas varför dessa är resistenta mot penicillin G och V. S. aureus behandlas med penicillinasstabila antibiotika (t ex isoxasolylpenicilliner där bla dikloxacillin ingår). Penicilliner med utvidgat spektrum är verksamt mot både gramnegativa och grampositiva bakterier. Utvidgat spektrum kan uppnås när penicillinet kombineras med en laktamashämmare. Exempel: amoxicillin+klavulansyra, piperacillin+tazobaktam. o Cefalosporiner Baktericida Brett spektrum (preparatvariation), grampositiva och gramnegativa, även penicillinasproducerande stafylokocker. Stabilitet mot andra -laktamaser varierar för preparaten. Enterokocker alltid resistenta, liksom är MRSA och pneumokocker med nedsatt penicillinkänslighet. Pseudomonas aeruginosa mindre känsligt. Används ej om penicillin kan användas. Används vid penicillinallergi men 10 % av penicillinallergiker uppvisar korsallergi mot cefalosporin. Renal utsöndring. Alla cefalosporiner kan ge C. difficile-diarré. o Monobaktamer Endast ett preparat: Aztreonamn. Smalspektrat, effekt på gramnegativa aeroba, inkl P. aeruginosa. Ej ESBL-stabilt. Renal exkretion huvudsakligen. Ingen korsallergi med penicillin, kan ges vid typ 1 allergi mot penicillin. o Karbapenemer Mest bredspektrade antibiotika. Verksam mot nästan alla grampositiva och gramnegativa (aeroba och anaeroba). Ej verksamt mot: meticillinresistenta stafylokocker, inkl MRSA, X. Maltophila, Burkholderia cepacia, E. faecium, S.maltophila Kan ges till gravida och ammande. Huvudsakligen samma biverkningar som penicillinerna. Korsallergi ofta med pencillin; karbapenemer bör ej användas vid penicillinallergi typ 1. Synergism med aminoglykosider. Bör ej användas simultant med penicillin eller cefalosporin pga antagonism. Glykopeptidantibiotika (ej -laktam!) o Preparat: vancomycin, teicoplanin (intravenösa) o Hämmar cellväggsyntes men inte via PBP-hämning (ingen korsresistens med penicillinerna). Glykopeptidantibiotika binder den terminala D-alaninresten och hindrar korsbindning mellan peptidoglykankedjor. Vankomycin och teikoplanin är stora molekyler vilket gör att dem inte kan passera gramnegativa bakteriers yttre membran ingen effekt på gramnegativa. o Effekt på aeroba och anaeroba grampositiva. o Känsliga: S. aureus och S. epidermidis, MRSA, grupp A, C och G streptokocker, flesta grupp B streptokocker, pneumokocker, inkl penicillinresistenta pneumokocker, Bacillus anthracis, Bacillus cereus, C. difficile, C. perfringens, C. botolinium. o Glykopeptidantibiotika har baktericid effekt undtaget på enterokocker men kombineras då med aminoglykosid för att utöva baktericid effekt. o Huvudsakligen renal utsöndring. o Resistensgener: Van A: kraftigt resistent mot vancomycin och teicoplanin. Van B: måttlig resistens för vancomycin, ej resistens mot teicoplanin. Van C: finns hos Enterococcus gallinarum, kraftig resistens mot vancomycin och teicoplanin. Proteinsynteshämmare Aminoglykosider Penetrerar cellvägg och cellmembran och hämmar initiering av proteinsyntes genom interaktion med peptid i 30S som normalt binder IF3 (krävs för inbindning av fmet-tRNA) felaktiga aminosyresekvenser vid påbörjad proteinsyntes. Kräver aerob process för att tas upp i bakterier endast effekt på aeroba bakterier. Snabbast avdödning av alla antibiotikapreparat. Oftast baktericid effekt fördel vid akuta tillstånd som sepsis och septisk chock. Preparat: Gentamicin, Amikacin, Netilmicin, Tobramycin. Användas i kombination med andra antibiotika (t ex -laktam). Synergismen effektiv. Nackdelar: dålig penetration I CNS och lungparenkym, sämre vid lågt pH (abscesser). Effektlös på anaerober, sämre på grampositiva kocker, Neisseria och grampositiva stavar Spektrum: Nästan alla aeroba gramnegativa bakterier, Staphylococcus aureus Synergisk effekt mot streptokocker tillsammans med penicillin. Ototoxiskt, nefrotoxiskt. Ototoxiska biverkningar ofta irreversibla. Snävt terapeutiskt fönster. Serumkoncentration ska följas. Makrolider Bakteriostatiskt. Proteinsynteshämmare. Binder 23S rRNA i 50S subenheten. Hindrar förflyttning av ribosomen utefter mRNA. Hög intracellulär koncentration, fundamentalt för effekten på intracellulära bakterier. Bredspektrat. aeroba och anaeroba grampositiva samt anaeroba gramnegativa. Mycoplasma, Chlamydiae och Legionellae, streptokocker, pneumokocker, gonokocker, stafylokocker, B. pertussis, M. catarrhalis, Campylobacter. Metaboliseras i levern och utsöndras i huvudsak med faeces. Resistens för ett markolidpreparat innebär korsresistens för alla makorlider undtaget telitromycin som egentligen är en ketolid). Resistensgener o erm B: minskad bindning till ribosom. Korsresistens hela markolidgruppen, inkl azitromycin och telitromycin (även linkosamider och streptogramin B). o mef A: efflux av makrolid. Oxazolidinoner Ny antibiotikatyp. Proteinsynteshämmare. Binder ribosomen och hämmar troligen initiering av proteinsyntes genom att hämma inbindning av N-formylmetionin tRNA. Korsresistens föreligger inte med andra proteinsynteshämmare. Preparatet är mycket dyrt och har allvarliga biverkningar 100% biotillgänglighet, huvudsakligen renal exkretion. Effekt endast på grampositiva bakterier. Effekt på: S. auerus, inkl MRSA, S. pneumoniae, penicillinresistenta S. pneumoniae, E. faecalis, E. faecium, vancomycinresistenta E. faecium, S. pyogenes, koagulasnegativa stafylokocker. Clostridium perfringens, peptostreptokocker. Linkosamider Proteinsynteshämmare. Binder 23S rRNA i ribosomens 50S subenhet hämmar proteinsyntes genom inhibition av peptidyltransferas. Ett preparat registrerat: Klindamycin, finns oral och parenteral beredning. Utsöndras i aktiv form huvudsakligen i faeces och galla. Antibakteriella steroider Fucidinsyra hämmar proteinsyntes. Framför allt effekt på stafylokocker, anaerober som Bacteroides och Clostridium. Ingen effekt på gramnegativa. Användning: hud och mjukdelsinfektioner med S. auerus. Vid MRSA och MRSE kombineras fucidinsyra med t ex klindamycin/rifampicin för att undgå resistensutveckling. Kloramfenikol Proteinsynteshämmare. Bakteriostatisk. Effekt på grampositiva och gramnegativa aeroba och anaeroba. Salmonella, Shigella, H. influenzae, S. pneumoniae. B. fragilis och anaeroba kocker. Användning: Restriktiv användning (livshotande biverkningarGes ej till gravida i slutet av graviditet (risk för Gray baby syndrom). Allvarliga biverkningar: irreversibel typ av aplastisk anemi (oberoende av dos), dosberoende benmärgsdepression (totaldos över 30 g). Tetracykliner Binder peptidstrukturer och 16S rRNA i 30S subenheten. Hindrar steriskt inbindning av aminoacyl-tRNA till A-site. Bakteriostatisk. Preparat: Doxycyklin, Tetracyklin, Lymecylin. Doxycyklin föredras. Spektrum: streptokocker, H. influenzae, M. catarrhalis, Chlamydia, M. pneumoniae, P. multoxida, Francisella tularensis, Brucella. Resistens numera vanligt, beror på (1) effluxmekanism eller (2) protein som beskyddar ribosomen (”ribosomblockad”). Korsresistens mellan samtliga tetracykliner. Huvudsakligen billiär och fekal exkretion. Tetracyklin deponeras i ben och tandanlag, ska därför inte ges till barn < 8 år eller gravida. Kan ges till ammande kvinnor då utsöndringen i bröstmjölk är försumbar. Fototoxiskt. Glycylcykliner Påminner strukturellt om tetracykliner. Proteinsynteshämmare. Bakteriostatiskt. Ett preparat: Tigecyklin. Verksamt mot bakterier som är tetracyklinresistenta. Spektrum: S. aureus, S. pyogenes, -streptokocker, C. freudii, C. cloacae, E. coli, K. oxotyca, K. pneumoniae. Användning: komplicerade hud- och mjukdelsinfektioner, komplicerade intraabdominella infektioner. Ingen korsresistens med andra antibiotikaklasser. Ges ej till patienter under 18 år, ej gravida (fosterskador), ej ammande. Biverkningar (oftast första eller andra behandlingsdagen): illamående och kräkningar; mild eller måttligt svår. Nitrofuranderivat / Nitrofurantoin (evt DNA-hämmare) Verkningsmekanism ej klarlagd men indrager troligen DNA- och proteinsyntes. Preparat: Nitrofurantoin. Spektrum: urinvägsbakterier, t ex E. coli, S. saprofyticus, ingen effekt på Klebsiella och Proteus. Användning: nedre okomplicerad UVI, profylax vid recidiverande cystit. Kan ges till gravida, ammande och barn men ej i direkt anslutning till förlossning (hemolytisk anemi). Renal exkretion. Bör ej användas om kreatininclearance är <40ml/min (biverkningar) Biverkningar: Feber, hosta, interstitiella lunginfiltrat (reversibelt), leverpåverkan vid långtidsbehandling. Vid behandling av UVI är risken för biverkningar liten. Streptograminer (inget preparat registrerat i Sverige 19 juli 2009) Preparat: Kinopristin + Dalfopristin (utgör tillsammans ett preparat) Preparatet består av komponenterna: (1) streptogramin A (dalfopristin, 70%) och (2) streptogramin B (kinopristin, 30%). Komponenterna är individuellt bakteriostatiska (hämning av proteinsyntes) men synergismen är baktericid. Ska endast användas om inga andra medel gett önskad effekt och alternativen inte lämpar sig av olika skäl. Spektrum: grampositiva (streptokocker, S. aureus, S. pyogenes, E. faecium, inkl VRE. Användning: VRE (vancomycinresistenta enterokocker), MRSA (om andra alternativ saknas). nosokomial pneumoni, hud- och mjukdelsinfektioner. Metaboliseras i levern via cytokrom P450, varför interaktionsrisk är hög. Biverkningar: hepatiska, hematologiska, muskulära, renala, kärlirritation och lokala tromboflebiter. Ges helst i CVK. Övriga biverkningar: GI-biverkningar, artralgi, förhöjda levertal. DNA-hämmare Kinoloner Baktericida. Binder till bakteriens DNA-gyras och hindrar återligering av avklippta DNA-strängar. Preparat: Ciprofloxacin, Norfloxacin, Ofloxacin, Moxifloxacin, Levofloxacin. (levofloxacin = L-aktiva isomeren av ofloxacin.) Ciprofloxacin är bredspektrat. Spektrum: samtliga har god effekt på gramnegativa aerober: Salmonella, Enterobacteriaceae, Shigella, Campylobacter, Yersinia, H. influenzae. Ciprofloxacin och Levofloxacin god effekt på: P. aeruginosa och L. Pneumophila. Moxifloxacin god effekt på flesta grampositiva undtaget enterokocker. Kinoloner används vid allvarliga infektioner där smalspektrat inte kan användas. Kombineras med andra antibiotika vid P. aeruginosa och utrotning av meningokocker vid bärartillstånd. Resistens uppstår via muterat DNA-gyras. Beroende på antalet mutationer varierar resistensen. I regel korsresistens i gruppen. Resistens ses hos: Campylobacter, koagulasnegativa stafylokocker, P. aeruginosa, enterokocker, S. maltophila, E. coli. Bör ej ges till barn, ammande eller gravida. Fototoxicitet i hela gruppen, solexponering undviks under behandling. Övriga biverkningar: sömnstörning, yrsel, öronsus och evt konfusion. Imidazoler Antibiotika som är verksamt mot både bakterier och protozoer. Under anaeroba förhållanden reduceras nitroimidazolers nitrogrupp till en reaktiv nitronat-radikal som orsakar brott på DNA-strängar. Två preparat: Metronidazol, Tinidazol. Folatsynteshämmare Sulfonamider och trimetoprim Gruppen innehåller: Sulfonamider, trimetoprim och pyrimetamin (inga svenska preparat för sistnämnda, 19 juli 2009 FASS). Bakterier kan från PABA (paraaminobensoesyra) tillverka dihydrofolat (DHF) och tetrahydrofolat (THF): PABA DHF THF Sulfonamider är PABA-analoger och hämmar första steget kompetitivt. Trimetoprim och pyrimetamin hämmar DHF-reduktas (dihydrofolsyrareduktas, andra steget), affiniteten är 1000 ggr större för bakteriers DHF-reduktas jämfört med människans. Monoterapi med dessa medel är bakteriostatisk men kombinationsterapi baktericid. Bägge substanser utsöndras renalt, bägge metaboliseras i levern. Användning trimetoprimsulfa: alternativ vid oral beh av pyeloefrit, nosokomial pneumoni, Pneumocystis carinii, profylax vid urologisk kirurgi, profylax vid bukkirugi (tsm med anaerobt medel). Andra/tredjehandsprep vid exacerbation av kronisk bronkit. Andra/tredjehandsprep vid övre UVI och otit. Ej till gravida. Sulfonamider: hudreaktioner och kan ge allvarliga febrila mukokutana syndrom (Steven Johnson’s syndrom, Lyell’ssyndrom). Benmärgsdepression vid långtidsbehandling. Trimetoprim: hudreaktioner, aseptisk meningit (sällsynt) Många interaktioner. RNA-polymerashämmare Rifamyciner Hämmar bakteriens DNA-beroende RNA-polymeras. Baspreparat (tillsammans med isoniazid) vid behandling av tuberkulos. Spektrum: se ovanstående tabell. Användning: Höggradig resistens uppstår genom mutationer och har lett till multiresistenta M. tuberculosis runt om i världen. Kan vara levertoxiskt (oftast reversibelt), många interaktioner, rödfärgning av urin och tårar.