Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика

Определение чувствительности к антибиотикам:методы, результаты, оценка

Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика

Решедько Галина Константиновна,к.м.н., ассистент кафедры клинической фармакологииСмоленской государственной медицинской академии214019, г.Смоленск, ул.Крупской, 28, а/я № 5.Тел.: +7(0812) 61 13 01, 61 13 27, Факс: (0812) 61 12 94,

E-Mail: galina@antibiotic.ru

В лекции рассмотрены основные методы определения чувствительности in vitro микроорганизмов к антимикробным препаратам (диско-диффузионный, Е-тестов, методы разведения). Отражены подходы к эмпирическому и этиотропному назначению антибиотиков в клинической практике. Обсуждены вопросы интерпретации результатов определения чувствительности с клинической и микробиологической точек зрения.

В настоящее время в клинической практике существуют два принципа назначения антибактериальных препаратов: эмпирическое и этиотропное.

Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре, а также результатах контролируемых клинических исследований.

Несомненным преимуществом эмпирического назначения химиопрепаратов является возможность быстрого начала терапии. Кроме того, при таком подходе исключаются затраты на проведение дополнительных исследований.

Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре и результатах контролируемых клинических исследований

Однако при неэффективности проводимой антибактериальной терапии, при нозокомиальных инфекциях, когда затруднительно предположить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам стремятся проводить этиотропную терапию.

Этиотропное назначение антибиотиков предполагает не только выделение возбудителя инфекции из клинического материала, но и определение его чувствительности к антибиотикам.

Получение корректных данных возможно только при грамотном выполнении всех звеньев бактериологического исследования: от взятия клинического материала, транспортировки его в бактериологическую лабораторию, идентификации возбудителя до определения его чувствительности к антибиотикам и интерпретации полученных результатов.

Этиотропное назначение антибиотиков основано на выделении возбудителя инфекции из очага инфекции и определении его чувствительности к антибиотикам

Вторая причина, обусловливающая необходимость определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам – это получение эпидемиологических данных о структуре резистентности возбудителей внебольничных и нозокомиальных инфекций. В практике эти данные используют при эмпирическом назначении антибиотиков, а также для формирования больничных формуляров.

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам делятся на 2 группы: диффузионные и методы разведения.

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам:

    диффузионные методы

  • с использованием дисков с антибиотиками
  • с помощью Е-тестов
    методы разведения

  • разведение в жидкой питательной среде (бульоне)
  • разведение в агаре

При определении чувствительности диско-диффузионным методом на поверхность агара в чашке Петри наносят бактериальную суспензию определенной плотности (обычно эквивалентную стандарту мутности 0,5 по McFarland) и затем помещают диски, содержащие определенное количество антибиотика. Диффузия антибиотика в агар приводит к формированию зоны подавления роста микроорганизмов вокруг дисков. После инкубации чашек в термостате при температуре 35о-37оС в течение ночи учитывают результат путем измерения диаметра зоны вокруг диска в миллиметрах (рис. 1).

Рисунок 1. Определение чувствительности микроорганизмов диско-диффузионным методом.

Определение чувствительности микроорганизма с помощью Е-теста проводится аналогично тестированию диско-диффузионным методом.

Отличие состоит в том, что вместо диска с антибиотиком используют полоску Е-теста, содержащую градиент концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (рис. 2).

В месте пересечения эллипсовидной зоны подавления роста с полоской Е-теста получают значение минимальной подавляющей концентрации (МПК).

Рисунок 2. Определение чувствительности микроорганизмов с помощью Е-тестов.

Несомненным достоинством диффузионных методов является простота тестирования и доступность выполнения в любой бактериологической лаборатории. Однако с учетом высокой стоимости Е-тестов для рутинной работы обычно используют диско-диффузионный метод.

Методы разведения основаны на использовании двойных последовательных разведений концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (например от 128 мкг/мл, 64 мкг/мл, и т.д. до 0,5 мкг/мл, 0,25 мкг/мл и 0,125 мкг/мл). При этом антибиотик в различных концентрациях вносят в жидкую питательную среду (бульон) или в агар.

Затем бактериальную суспензию определенной плотности, соответствующую стандарту мутности 0,5 по MсFarland, помещают в бульон с антибиотиком или на поверхность агара в чашке. После инкубации в течение ночи при температуре 35о-37оС проводят учет полученных результатов.

Наличие роста микроорганизма в бульоне (помутнение бульона) или на поверхности агара свидетельствует о том, что данная концентрация антибиотика недостаточна, чтобы подавить его жизнеспособность. По мере увеличения концентрации антибиотика рост микроорганизма ухудшается.

Первую наименьшую концентрацию антибиотика (из серии последовательных разведений), где визуально не определяется бактериальный рост принято считать минимальной подавляющей концентрацией (МПК). Измеряется МПК в мг/л или мкг/мл (рис. 3).

Минимальная подавляющая концентрация (МПК) – наименьшая концентрация антибиотика (мг/л или мкг/мл), которая in vitro полностью подавляет видимый рост бактерий

Рисунок 3. Определение значения МПК методом разведения в жидкой питательной среде.

На основании получаемых количественных данных (диаметра зоны подавления роста антибиотика или значения МПК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, умеренно резистентные и резистентные (рис. 4).

Для разграничения этих трех категорий чувствительности (или резистентности) между собой используют так называемые пограничные концентрации (breakpoint) антибиотика (или пограничные значения диаметра зоны подавления роста микроорганизма).

Рисунок 4. Интерпретация результатов определения чувствительности бактерий в соответствии со значениями МПК.

Пограничные концентрации не являются неизменными величинами. Они могут пересматриваться, в зависимости от изменения чувствительности популяции микроорганизмов. Разработкой и пересмотром критериев интерпретации занимаются ведущие специалисты (химиотерапевты и микробиологи), входящие в специальные комитеты.

Одним из них является Национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам США (National Committee for Clinical Laboratory Standards – NCCLS).

В настоящее время стандарты NCCLS признаны в мире и используются как международные для оценки результатов определения чувствительности бактерий при многоцентровых микробиологических и клинических исследованиях.

Существуют два подхода к интерпретации результатов определения чувствительности: микробиологический и клинический. Микробиологическая интерпретация основана на анализе распределения значений концентраций антибиотика, подавляющих жизнеспособность бактерий. Клиническая интерпретация основана на оценке эффективности антибактериальной терапии.

Чувствительные микроорганизмы (susceptible)

Клинически к чувствительным относят бактерии (с учетом параметров, полученных in vitro), если при лечении стандартными дозами антибиотика инфекций, вызываемых этими микроорганизмами, наблюдают хороший терапевтический эффект.

При отсутствии достоверной клинической информации подразделение на категории чувствительности базируется на совместном учете данных, полученных in vitro, и фармакокинетики, т.е. на концентрациях антибиотика, достижимых в месте инфекции (или в сыворотке крови).

Резистентные микроорганизмы (resistant)

К резистентным (устойчивым) относят бактерии, когда при лечении инфекции, вызванной этими микроорганизмами, нет эффекта от терапии даже при использовании максимальных доз антибиотика. Такие микроорганизмы имеют механизмы резистентности.

Микроорганизмы c промежуточной резистентностью (intermediate)

Клинически промежуточную резистентность у бактерий подразумевают в случае, если инфекция, вызванные такими штаммами, может иметь различный терапевтический исход. Однако лечение может быть успешным, если антибиотик используется в дозировке, превышающей стандартную, или инфекция локализуется в месте, где антибактериальный препарат накапливается в высоких концентрациях.

С микробиологической точки зрения к бактериям с промежуточной резистентностью относят субпопуляцию, находящуюся в соответствии со значениями МПК или диаметра зон, между чувствительными и резистентными микроорганизмами. Иногда штаммы с промежуточной резистентностью и резистентные бактерии объединяют в одну категорию резистентных микроорганизмов.

Необходимо отметить, что клиническая интерпретация чувствительности бактерий к антибиотикам является условной, поскольку исход терапии не всегда зависит только от активности антибактериального препарата против возбудителя.

Клиницистам известны случаи, когда при резистентности микроорганизмов, по данным исследования in vitro, получали хороший клинический эффект.

И наоборот, при чувствительности возбудителя может наблюдаться неэффективность терапии.

В определенных клинических ситуациях, когда недостаточно результатов исследования чувствительности обычными методами, определяют минимальную бактерицидную концентрацию.

Минимальная бактерицидная концентрация (МБК) – наименьшая концентрация антибиотика (мг/л или мкг/мл), которая при исследовании in vitro вызывает гибель 99,9% микроорганизмов от исходного уровня в течение определенного периода времени.

Минимальная бактерицидная концентрация (МБК) – это наименьшая концентрация антибиотика (мг/л или мкг/мл), которая при исследовании in vitro вызывает гибель 99,9% микроорганизмов от исходного уровня в течение определенного периода времени

Значение МБК используют при терапии антибиотиками, обладающими бактериостатическим действием, или при отсутствии эффекта от антибактериальной терапии у особой категории больных. Частными случаями для определения МБК могут быть, например, бактериальный эндокардит, остеомиелит или генерализованные инфекции у пациентов с иммунодефицитными состояниями.

В заключение хотелось бы отметить, что на сегодняшний день не существует методов, которые позволили бы с абсолютной достоверностью прогнозировать клинический эффект антибиотиков при лечении инфекционных болезней. Однако, данные результатов определения чувствительности могут служить хорошим ориентиром клиницистам для выбора и коррекции антибактериальной терапии.

Таблица 1. Критерии интерпретации чувствительности бактерий

Категория чувствительности микроорганизма Микробиологическая характеристика Клиническая характеристика
ЧувствительныйНе имеет механизмов резистентностиТерапия успешна при использовании обычных доз
С промежуточной резистентностьюСубпопуляция, находящаяся между чувствительной и резистентнойТерапия успешна при использовании максимальных доз или при локализации инфекции в местах, где антибиотик накапливается в высоких концентрациях
РезистентныйИмеет механизмы резистентностиНет эффекта от терапии при использовании максимальных доз

  1. NCCLS. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; ninth informational supplement M100-S9.- 1999.- V.19.- N.1.
  2. Methods for the determination of susceptibility of bacteria to antimicrobial agents. EUCAST Definitive document // Clin Microbiol Infect.- 1998.- V.4.- P.291-296.

© 2000-2009 НИИАХ СГМА

Источник: http://www.antibiotic.ru/rus/all/articles/absens.shtml

Минимальная ингибирующая концентрация. Методы определения чувствительности к антимикробным средствам. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК). Метод серийных разведений в жидких средах Минимальная ингибирующая

Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика

(МИК) – минимальная ингибирующая (подавляющая) концентрациянаименьшая концентрация антибиотика,которая подавляет видимый рост исследуемого микроорганизма in vitro (в бульонных или на агаровых питательных средах) в стандартных условиях постановки опыта и выражается в мкг/мл (мг/л) или ед/мл.

Минимальная бактерицидная концентрация (МБК)- наименьшая концентрация антибиотика, которая при исследовании in vitro вызывает гибель 99,9% микроорганизмов от исходного уровня в течение определённого периода времени.

Чувствительный микроорганизм – штамм микроорганизма, который не имеет механизмов резистентности к данному препарату. Его его на питательной среде прекращается при использовании антибиотика в терапевтической дозе.

Умеренно-резистентный микроорганизм – штамм микроорганизма, рост которого на питательной среде прекращается только при использовании антибиотика в высшей дозе. Лечение инфекций, вызываемых умеренно-резистентными микроорганизмами, проводится при отсутствии альтернативных препаратов, высшей (максимальной терапевтической) дозой антибиотика.

Резистентный микроорганизм – штамм микроорганизма, который имеет механизмы резистентности к данному препарату.

Его рост на питательной среде прекращается лишь при использовании очень высоких концентраций препарата, которые нельзя создать в организме из-за их высокой токсичности.

При лечении инфекций, вызванных этим микроорганизмом, клинический эффект от терапии отсутствует даже при использовании высшей дозы антибиотика. При этом могут наблюдаться побочные действия антибиотика.

Показания к определению чувствительности микроорганизмов к антибиотикам:

1) определение чувствительности к новому антибиотику, рекомендуемому к применению;

2) периодический мониторинг антибиотикорезистентности в отдельных медицинских центрах и в различных географических регионах с целью наблюдения за распространием антибиотикорезистентности;

3) обоснование адекватной антибиотикотерапии у отдельных больных в случаях:

а) выделения микроорганизмов из первично стерильных жидкостей, орга­нов и тканей человека;

б) при выделении микроорганизмов из первично нестерильных биотопов, оценке чувствительности должна предшествовать оценка клинической значимости выделенного микроорганизма;

в) инфекций, резистентных к препаратам эмпирической терапии;

г) уникальных инфекций и отсутствии опыта их терапии;

д) инфекций, требующих пролонгированной терапии (каждую неделю терапии проводят детекцию антибиотикорезистености, так как возможна смена возбудителей).

Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам нецелесообразно:

1) для предста­вителей нормальной микрофлоры человека, при их выделении из естественных мест обитания;

2) для видов микроорганизмов, у которых не описано резистентных форм к тем или иным антибиотикам. Например, Streptococcus pyogenes чувст­вительны к пенициллину, поэтому проводить определение чувствительности к этим препаратам в повседнев­ной практике нецелесообразно.

Критериями антимикробной активности препарата являются минимальная подавляющая концентрация (МПК) и минимальная бактерицидная концентрация (МБК). МПК – это наименьшая концентрация антибиотиков, которая in vitro полностью подавляет видимыйрост бактерий.

Она выражается в мг/л или мкг/мл. МБК – это наименьшая концентрация антибиотика, которая вызывает бактерицидный эффект. Для её определения необходимо провести высев из пробирок (визуально отсутствует рост) на плотный питательный агар, не содержащий антибиотик.

Этот показатель имеет большое клиническое значение. На основе метода серийных разведений созданы микрометоды, предусматривающие использование меньшего объёма питательной среды.

В настоящее время для проведения такого рода исследований выпускаются многочисленные коммерческие наборы, состоящие из высушенных стабилизированных разведений антибиотиков, которые разбавляются суспензией тест-микроба.

Данные наборы могут храниться в обычных условиях, вследствие чего исключается необходимость в приготовлении разведений среды и антибиотиков в лабораторных условиях. Достоинством тестов микроразведений является также то, что они включаются в автоматизированную систему.

На основании полученных данных (диаметра зоны задержки роста или величины МПК) микроорганизмы подразделяют на чувствительные, умеренно-резистентные и резистентные. Для разграничения этих категорий используют так называемые пограничные концентрации антибиотиков, которые не являются неизменными величинами.

Они пересматриваются по мере изменения чувствительности популяции микроорганизмов. Разработкой и пересмотром критериев интерпретации занимаются ведущие специалисты (химиотерапевты, микробиологи), входящие в специальные комитеты.

Одним из них является национальный комитет по клиническим лабораторным стандартам (National Committee for Clinical Laboratory Standards – NCCLS), организованный в США.

В настоящее время стандарты NCCLS используются как международные для оценки результатов определения чувствительности бактерий при многоцентровых микробиологических и клинических исследованиях.

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам

Критерием чувствительности микроорганизмов к антибиотикам является минимальная подавляющая концентрация (МПК) или минимальная ингибирующая концентрация (МИК) антибиотика, задерживающая рост возбудителя при стандартных условиях постановки опыта.

Для определения лекарственной устойчивости используют суточную чистую культуру возбудителя, выделенную из организма больного, и стандартную питательную среду (АГВ или Мюллер-Хинтон агар) для её посева.

Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам проводят диско-диффузионным методом или методом серийных разведений антибиотика в жидких или плотных средах.

Диско-диффузионный метод

Определение чувствительности к антибиотикам методом бумажных дисков основано на диффузии антибиотика в питательную среду. Концентрация антибиотиков в дисках подобрана таким образом, чтобы диаметры зон задержки роста стандартных тест-микроорганизмов соответствовали международным стандартам. Эта концентрация соответствует средней терапевтической дозе для стандартных штаммов микроорганизмов.

Приготовленную взвесь микроорганизмов засевают на поверхность специальной среды (АГВ или агар Мюллер-Хинтона) в чашки Петри.

Затем стерильным пинцетом на засеянную поверхность помещают на равном расстоянии друг от друга, от краев и центра чашки стандартные бумажные диски, пропитанные растворами различных антибиотиков (также можно использовать специальные устройства и диспенсеры).

Засеянные чашки выдерживают в термостате при температуре, оптимальной для роста исследуемых бактерий. Если бактерии чувствительны к данному антибиотику, то вокруг диска образуется зона задержки роста.

Диаметр зоны задержки роста соответствует степени чувствительности исследуемого микроорганизма к данному антибиотику. Окончательный результат оценивается по специальным таблицам, в которых указаны диаметры зон задержки роста стандартных культур, чувствительных, устойчивых и умеренно-устойчивых.

Метод дисков не даёт надежных данных при определении чувствительности микроорганизмов к плохо диффундирующим в агар полипептидным антибиотикам (например, полимиксину, ристомицину). Также этот метод не позволяет определить минимальную подавляющую концентрацию антибиотика.

В принципе эта процедура сходна с определением МПК в жидкой “Среде. Готовят несколько чашек Петри со ступенчатыми разведениями антибиотика, растворенного в дайной среде. Добавляют расплавленный агар, чашки охлаждают, чтобы агар затвердел.

На поверхности среды штрихом засевают культуры одной или нескольких бактерий и после инкубации в термостате в течение необходимого времени определяют минимальную концентрацию антибиотика, при которой подавляется рост бактерий.

Одним из преимуществ этого метода перед методом титрования в жидкой среде является то, что разные участки одной и той же чашки можно засевать разными видами или штаммами бактерий. В результате величины МПК для нескольких бактерий можно определить в одном опыте (рис. 2.2).
  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ АНТИБИОТИКОВ

МЕТОДОМ ДИФФУЗИИ В АГАРЕ
Этот метод применяется для определения концентрации антибиотика в растворе. Он состоит в следующем. Диски из фильтровальной бумаги, смоченные исследуемым раствором антибиотика, помещают на поверхность агаризованной среды, содержащей разведенную суспензию бактерий. После соответствующей инкубации поверхность агара, которая вначале была полупрозрачной, мутнеет из-за рассеяния света выросшими бактериями. Полупрозрачные зоны остаются лишь вокруг дисков фильтровальной бумаги, поскольку антибиотик диффундирует в агар и подавляет рост бактерий. Если диаметр этих зон определять при строго стандартных условиях, то он будет функцией логарифма концентрации антибиотика. Используя известные концентрации антибиотика, строят стандартную кривую, по которой можно определить концентрацию антибиотика в неизвестных растворах (рис. 2.3). Иногда вместо дисков из фильтровальной бумаги используют небольшие полые цилиндрики, поставленные на поверхность агаровой среды и содержащие раствор антибиотика.

  1. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ

АКТИВНОСТИ АНТИБИОТИКОВ
Активность антибиотиков in vitro зависит от условий определения (табл. 2.1). На определение активности влияют такие факторы, как состав среды, плотность инокулума, количество бактериальных клеток в иноку луме (величина инокулума).

/

Таблица 2.1. Факторы, влияющие на определение активности антибиотиков Тест-организм Состав среды (pH, ионы, сыворотка, антагонисты) Величина и плотность инокулума (гетерогенность популяции, механизмы инактивации, попадание веществ-антагонистов) Условия инкубации (время, температура, аэрация) А.

СОСТАВ СРЕДЫ Рассмотрим в качестве примера антибиотик, подавляющий биосинтез одной из аминокислот. Если антибиотик испытывают в среде без этой аминокислоты, то кажется, что он обладает очень высокой активностью, другими словами, имеет низкую величину МПК.

При испытании в “среде, содержащей аминокислоту, синтез которой он подавляет и которую бактерия может получать из среды, антибиотик будет казаться неактивным. Помимо таких специфических эффектов часто наблюдается менее специфическое влияние среды, не связанное непосредственно с механизмом действия или с химической структурой антибиотика.

Одним особенно интересным случаем является наличие в среде сыворотки. Ее вводят в среду при определении МПК, чтобы создать физиологические условия, напоминающие условия в крови. Многие антибиотики связываются с белками сыворотки крови (в особенности с альбумином), в результате число свободных молекул антибиотика, которые могут проникать в бактериальные клетки, снижается.

Связывание антибиотика с белками сыворотки обычно коррелирует с липофильностью некоторых заместителей в его молекуле. Очевидно, что условия определения МПК в жидкой среде отличаются от условий в плотной среде хотя бы потому, что в плотной среде присутствует агар.

Агар, содержащий S03-rpyn- пы, может адсорбировать антибиотик, изменяя его диффундирующую способность, или адсорбировать растворенный кислород и некоторые компоненты питательной среды.

Неудивительно поэтому, что величина МПК антибиотика в отношении данной бактерии зависит от того, определена ли она в жидкой или в плотной среде, даже если эти две среды, за исключением наличия или отсутствия агара, идентичны по составу.

Нужно также помнить, что физиология клеток может различаться в зависимости от того, растут ли они поодиночке в жидкости или в виде колоний на поверхности плотной среды. Очень сильное влияние на активность антибиотиков оказывает величина pH среды.

Помимо второстепенных эффектов, как то влияние pH на скорость роста микроорганизмов и, следова-тешыно, косвенное влияние на их восприимчивость, величина pH оказывает очень сильное и непосредственное действие на способность препарата проникать,в бактериальную клетку.

Например, вещества в неионизированной форме лучше диффундируют через клеточную стейку и плазматическую мембрану, чем вещества в ионизированной форме. Таким образом, pH среды, определяя степень ионизации основного или.кислого антибиотика, может прямо влиять на скорость его проникновения в бактерии и, следовательно, на эффективность. Б.

ПЛОТНОСТЬ И ВЕЛИЧИНА БАКТЕРИАЛЬНОГО ИНОКУЛУМА Плотность инокулума – это число засеваемых бактерий, отнесенное к объему, в котором они растут. Ее обычно выражают как число клеток в 1 мл культуры. Величина инокулума – общее число засеянных бактерий. На МПК многих антибиотиков не влияют вариации в плотности обычно используемого инокулума (103-106 бактерия/мл).

Действительно, даже при очень низких концентрациях антибиотика, например 0,01 мкг/мл, отношение числа молекул антибиотика к числу бактериальных клеток остается очень большим (при концентрации антибиотика с мол. массой 1000, равной 0,01 мкг/мл, в 1 мл раствора содержится ~1012 молекул). Однако имеются некоторые исключения.

Например, зачастую очень много молекул антибиотика адсорбируется на наружной поверхности бактериальной клетки. Если плотность бактерий высока, число свободных молекул антибиотика, которые могут проникнуть в клетку, очень сильно снижается. Кроме того, для подавления роста одной клетки часто бывает необходимо большое количество молекул антибиотика. По мере роста бактерии синтезируют и выделяют в среду ферменты, которые могут разрушать антибиотик (например, р-лакта- мазы, действующие на р-лактамные антибиотики; см. гл. 4). Количество разрушенного антибиотика является функцией концентрации фермента в питательной среде и, следовательно, зависит от величины инокулума. На первый взгляд кажется, что, если плотность культуры бактерий одинакова, не важно, исследуется ли активность антибиотика в маленьких объемах, например 0,25 мл и меньше в миниатюризованных системах, или в объеме 10 мл в обычных лабораторных пробирках. Если все бактерии в популяции идентичны, никакой разницы в результатах не будет.

Когда общее число бактерий в инокулуме очень велико, повышается вероятность того, что в среде будут присутствовать клетки, менее восприимчивые к антибиотику. Рост всех восприимчивых клеток будет подавлен, однако менее восприимчивые (в принципе это может быть даже единственная клетка) будут размножаться, и после инкубации в течение 18 ч образуется по-

Источник: https://divemby.ru/lechenie-stomatita/minimalnaya-ingibiruyushchaya-koncentraciya-metody-opredeleniya-chuvstvitelnosti-k-antimikrobnym-sredstvam.html

Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика – Антибиотики

Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика

 Реферат RUS  Реферат ENG  Литература  Полный текст

Воронцова Т.Н., Попов В.Ю., Тугеева Э.Э., Шапорова В.Я.

    Актуальность В офтальмологической практике выбор антибактериального препарата, как и в остальных случаях проведения противомикробной терапии, зависит в первую очередь от возбудителя и его чувствительности к антибиотикам.

Используемый антибактериальный препарат должен обладать бактерицидным действием и иметь низкую минимальную подавляющую концентрацию (МПК). Это особенно важно в современных условиях при постоянно нарастающей резистентности микроорганизмов к антибиотикам.

Назначение препарата в дозах, не способных оказать пагубное воздействие на микроорганизм, может способствовать дальнейшему развитию резистентности микрофлоры [1, 4, 6].     МПК – это та наименьшая концентрация антибактериального препарата, которая вызывает подавление заметного невооруженным глазом роста микрофлоры.

Именно МПК позволяет наиболее точно охарактеризовать степень чувствительности микроорганизма к антибиотику [1, 2, 4, 6]. Чем ниже МПК препарата, тем выше чувствительность к нему микрофлоры.

Только знание МПК позволяет решить вопрос: достигает ли антибиотик при местном применении зон локализации возбудителя в концентрации достаточной для подавления этого микроорганизма? Следует отметить также, что наиболее широко используемые в офтальмологической практике антибактериальные препараты (фторхинолоны и аминогликозиды) относятся к дозозависимым препаратам [4], т.е. скорость гибели микроорганизмов возрастает прямо пропорционально их концентрации. В научной литературе имеются данные о более медленном достижении МПК офлоксацина во влаге передней камеры глаза по сравнению с левофлоксацином [6, 7]. Доказано также, что после однократной инстилляции левофлоксацина его концентрация многократно превышает МПК для всех микроорганизмов, вызывающих инфекционные заболевания глаз [5]. Однако в клиническую практику постоянно внедряются новые антибактериальные препараты, а в имеющейся литературе практически отсутствуют сведения о МПК, т.е. об антимикробной эффективности всего имеющегося спектра современных антибиотиков, использующихся в офтальмологии, что и послужило поводом к проведению нашего исследования.

    Цель

    Определить МПК современных антибиотиков для наиболее часто встречающейся микрофлоры.

    Материал и методы

    Для определения МПК антибиотиков мы использовали Hi Comb MIC Test (регистрационное удостоверение МЗ РФ 2003/1664 от 23.12.2003 г.). Тест состоит из полосок, к которым прикреплены диски, пропитанные не одной, а целым рядом убывающих концентраций одного и того же антибиотика. При выполнении исследования сначала мы брали содержимое конъюнктивальной полости для посева на простой агар.

Далее выделяли чистую культуру микроорганизма и сеяли ее на соответствующую твердую питательную среду в чашке Петри в виде газона. Затем чашки Петри инкубировали в термостате при температуре 37º в течение 24 часов. При этом вокруг тестовых полосок формировалась зона задержки микрофлоры в форме эллипса, позволяющая определить МПК антибактериального препарата.

МПК определяли по цифровой шкале на тестовой полоске в области минимального диаметра эллипсовидной зоны задержки роста микрофлоры.

Нами определена МПК самых распространенных в клинической практике антибактериальных препаратов – ципрофлоксацина (Ципромед, Sentiss), офлоксацина (Флоксал, Baush &Lomb), левофлоксацина (Сигницеф, Sentiss), моксифлоксацина (Вигамокс, Alcon), гатифлоксацина (Зимар, Allergan) и тобрамицина (Тобрекс, Alcon).

    Результаты

    Всего обследовано 105 больных в возрасте от 2 мес. до 7 лет с различными воспалительными заболеваниями переднего отдела глаза: острым и хроническим конъюнктивитом, блефароконъюнктивитом, стенозом носослезного протока, осложненным хроническим дакриоциститом, а также бактериальным кератитом.

В посевах отделяемого из конъюнктивальной полости детей были обнаружены эпидермальный (43,9%) и золотистый стафилококки (22,9%), стрептококки (15,1%), а также грамотрицательная микрофлора (18,1%).     У всех апробированных антибактериальных препаратов МПК для эпидермального стафилококка оказалась самой высокой.

Самой низкой МПК для эпидермального стафилококка оказалась у препаратов левофлоксацин и моксифлоксацин – 0,544 и 0,551 мкг соответственно. Максимальная МПК зафиксирована нами у тобрамицина (8,623 мкг), т.е. этот препарат оказался наименее эффективным в отношении Staphylococcus epidermidis.

Несмотря на то, что гатифлоксацин относительно недавно используется в клинической практике, его МПК оказалась достаточно высокой – 1,555 мкг. МПК ципрофлоксацина и офлоксацина была небольшой – 1,023 и 1,191 мкг соответственно.     МПК всех антибактериальных препаратов для золотистого стафилококка оказалась меньшей, чем для эпидермального.

При этом самой низкой МПК оказалась у левофлоксацина (0,020 мкг), т.е. для лечения инфекций, вызванных золотистым стафилококком, этот препарат оказался наиболее эффективным. МПК моксифлоксацина (0,202 мкг) и офлоксацина (0,240 мкг) также оказалась небольшой, однако в 10 раз превышала МПК левофлоксацина.

Самая высокая МПК зафиксирована нами у препарата тобрамицин (5,115 мкг).     Из конъюнктивальной полости детей были выделены следующие стрептококки: Streptococcus pneumoniae, Streptococcus viridans и Streptococcus haemolyticus. Наименьшая МПК для всех выделенных у детей стрептококков оказалась у моксифлоксацина – всего 0,006 мкг.

МПК левофлоксацина была также маленькой, однако значительно превышала МПК моксифлоксацина – 0,135 мкг. Высокая МПК была зафиксирована у ципрофлоксацина (1,246 мкг) и самая большая – у тобрамицина (6,460 мкг).

    Группу выделенных у детей грамотрицательных микроорганизмов составили синегнойная палочка, Enterobacter brevis, Klebsiella pneumoniaе, а также Serratia marcencens. Самая низкая МПК для грамотрицательной микрофлоры оказалась у ципрофлоксацина – 0,034 мкг. Низкие показатели МПК, т.е. высокая эффективность, отмечена также у левофлоксацина – 0,051 мкг. МПК офлоксацина и гатифлоксацина была значительно большей и практически одинаковой – 0,096 и 0,102 мкг. Самая высокая МПК снова была зафиксирована у тобрамицина (7,050 мкг).(см.рис.)

    Заключение

    Таким образом, самым эффективным антибактериальным препаратом в отношении наиболее часто выделяемой у детей микрофлоры оказался левофлоксацин.

МПК этого препарата для стрептококков и грамотрицательных микроорганизмов также оказалась небольшой, что позволяет рекомендовать препарат на основе 0,5% левофлоксацина Сигницеф для лечения всех воспалительных заболеваний глаз бактериальной природы.

    Для терапии воспалительных заболеваний глаз, вызванных стрептококками, предпочтителен моксифлоксацин, так как его МПК для стрептококков оказалась самой маленькой.

МПК ципрофлоксацина для всей грамотрицательной микрофлоры оказалась самой низкой, что подтверждает общепризнанную высокую эффективность этого препарата.

Самая высокая МПК для всех выделенных микроорганизмов оказалась у тобрамицина.

OAI-PMH ID: oai:eyepress.ru:article15252

Источник:

Биология и медицина

Анализ способности бактерий размножаться и расти на средах, содержащих уменьшающуюся концентрацию лекарственного вещества, позволяет определить минимальную ингибирующую концентрацию антибиотика (МИК), угнетающую роль бактерий in vitro ( табл. 3(vet7) ).

Величина этой дозы определяет выбор лекарственного вещества, способного достигнуть аналогичных значений концентрации in vivo, и является основой для сравнения относительной чувствительности организма по отношению к другим лекарственным средствам.

Считается, что для обеспечения эффективности воздействия концентрация лекарственного вещества в очаге инфекции должна быть по меньшей мере равной значению минимальной ингибирующей концентрации антибиотика. С другой стороны, концентрация лекарственного вещества в плазме обычно должна быть более высокой для обеспечения адекватной его концентрации в тканях.

Однако неоправданное увеличение доз противомикробных препаратов с целью достижения минимальной дозы антибиотика, угнетающей рост бактерий определенного вида in vitro, может привести к накопленйю препарата в организме реципиента в токсичных дозах.

«Критической МИК» для конкретного лекарственного вещества является наибольшая достаточно безопасная концентрация препарата, которую можно достигнуть при помощи клинически приемлемой дозы и способа применения препарата ( табл. 3(vet7) ).

МИК зависит от конкретного вида бактериальной культуры и конкретного вида лекарственного вещества. В тоже время критическая МИК является специфической для конкретного реципиента и конкретного лекарственного вещества. Таким образом, критическая МИК будет одинаковой для любого организма ( табл. 3(vet7) ).

Критическое значение концентрации для конкретного организма может отличаться в зависимости от вида животного (из-за различий в чувствительности или в характере распределения лекарственного средства) и конкретной лаборатории.

Необходимо обратиться в лабораторию, предоставляющую данные относительно методов культивирования и чувствительности к антибиотикам, с целью получения критических значений, используемых в ходе проводимых там исследований.

На основании данных о разведении в пробирке бактерии относят к чувствительным (S) к конкретному лекарственному веществу, если МИК значительно ниже критического значения этого показателя.

Рост патогенных микроорганизмов со средним (MS) или промежуточным (IS) значением чувствительности угнетается при концентрации препарата, приближающейся к критическому значению МИК. Такие бактерии могут вызывать отрицательные реакции организма пациента или никак не воздействовать на него.

МИК для резистентных (R) бактерий превышает критическое значение минимальной дозы. Эффективное значение концентрации в организме пациента такого препарата, воздействующего на определенный микроорганизм, вряд ли будет достигнуто.

В таких случаях опасность кумуляции лекарственного вещества в токсических дозах может также перевесить потенциальную выгоду от применения терапии. Критическое значение минимальной дозы антибиотиков нового поколения, угнетающих рост бактерий, в некоторых случаях труднее определить в связи с переходом на профессиональную гибкую маркировку диапазонов дозировки.

Лекарственные вещества необходимо выбирать таким образом, чтобы при их применении в соответствии со схемой, препятствующей накоплению вещества в токсических дозах, можно было достигнуть предельной концентрации лекарственного вещества в плазме, существенно превышающей МИК.

Многие бактерии будут чувствительны к воздействию определенного лекарственного вещества при концентрациях намного ниже критического значения минимальной дозы. Разницу между критическим значением и собственным значением МИК можно использовать для сравнения относительной эффективности различных антимикробных препаратов.

Например, для амикацина критическое значение составляет 32 мкг/мл, поэтому Е. coli со значением МИК 2 мкг/мл имеет относительно большую чувствительность к амикацину, чем Е. coli со значением МИК 16 мкг/мл.

Оба вида должны считаться чувствительными (хотя второй вид можно рассматривать как имеющий среднюю чувствительность), однако рост бактерий первого вида, по-видимому, угнетается в большей степени. Если тот же самый вид Е.

coli со значением МИК 2 мкг/мл по отношению к амоксицилину имеет значение МИК 16 мкг/мл (при критическом значении 32 мкг/мл), то, по-видимому, росту этого микроорганизма будет легче воспрепятствовать путем применения амикацина, а не амоксицилина , посколь ку значение МИК амикацина дальше отстоит от своего критического значения МИК, чем значение МИК амоксициллина.

Несмотря на то, что различия между значениями МИК для конкретного вида бактерий и конкретного лекарственного вещества (16 или 32) могут казаться достаточно большими (в особенности в контексте предельной концентрации лекарственного вещества в плазме), такое отличие соответствует только одному раствору в пробирке.

Это является примером опасности переоценки данных о чувствительности. Если значение МИК определенного организма находится достаточно близко к критическому значению, то в силу возможных расхождений в интерпретации данному микроорганизму может в одной лаборатории быть присвоена степень чувствительности «S» или «MS», а в другой — «R».

Такие возможные расхождения в оценке являются одной из причин, по которой следует избегать использования лекарственных веществ, в отношении которых определенный организм обладает чувствительностью «MS» (или если значение МИК близко к критическому), за исключением случаев, если концентрация лекарственного вещества в очаге инфекции может намного превышать значение МИК, определенное при анализе in vitro. Наглядным примером может быть использование лекарственных веществ, выводимых почками, для лечения инфекции мочевыводящих путей или использование лекарственных веществ, выводимых с желчью, для лечения инфекции желчных путей. Накопление определенных лекарственных веществ лейкоцитами ( фторхинолоны , макролиды ) может также привести к концентрации препарата в тканях, значительной превышающей МИК (или критическое значение МИК), несмотря на более низкую концентрацию в плазме.

МИК бактерий может изменяться при последующих инфекциях, вызванных бактерией того же самого вида, а также способна изменяться в самом процессе инфекционного заболевания.

Увеличение значения МИК может просто отражать различный подход к оценке результатов анализа (в особенности если различия выявляются только при разведении в пробирке), однако может также считаться следствием выработки резистентности по отношению к определенному лекарственному веществу.

В таких случаях курс антимикробной терапии может быть изменен за счет использования дополнительного препарата или перехода на новый, более эффективный препарат. При полимикробных инфекциях значение МИК определенного лекарственного вещества, вероятно, будет разным для каждой инфицирующей бактерии.

Считается, что легче воспрепятствовать росту бактерий с низким значением МИК по отношению к определенному лекарственному веществу, чем росту микроорганизма с более высоким значением МИК по отношению к тому же самому лекарственному веществу.

Источник: https://antibi0tik.ru/vidy/minimalnaya-ingibiruyushhaya-kontsentratsiya-antibiotika.html

Биология и медицина

Минимальная ингибирующая концентрация антибиотика

Анализ способности бактерий размножаться и расти на средах, содержащихуменьшающуюся концентрацию лекарственного вещества, позволяет определитьминимальную ингибирующую концентрацию антибиотика (МИК), угнетающую рольбактерий in vitro ( табл. 3(vet7) ).

Величина этой дозы определяет выбор лекарственного вещества, способногодостигнуть аналогичных значений концентрации in vivo, и является основойдля сравнения относительной чувствительности организма по отношению кдругим лекарственным средствам.

Считается, что для обеспеченияэффективности воздействия концентрация лекарственного вещества в очагеинфекции должна быть по меньшей мере равной значению минимальнойингибирующей концентрации антибиотика. С другой стороны, концентрациялекарственного вещества в плазме обычно должна быть более высокой дляобеспечения адекватной его концентрации в тканях.

Однако неоправданноеувеличение доз противомикробных препаратов с целью достижения минимальнойдозы антибиотика, угнетающей рост бактерий определенного вида in vitro,может привести к накопленйю препарата в организме реципиента в токсичныхдозах.

“Критической МИК” для конкретного лекарственного веществаявляется наибольшая достаточно безопасная концентрация препарата, которуюможно достигнуть при помощи клинически приемлемой дозы и способа примененияпрепарата ( табл. 3(vet7) ).

МИК зависит от конкретного вида бактериальной культуры и конкретноговида лекарственного вещества. В тоже время критическая МИК являетсяспецифической для конкретного реципиента и конкретного лекарственноговещества. Таким образом, критическая МИК будет одинаковой для любогоорганизма ( табл. 3(vet7) ).

Критическое значение концентрации для конкретного организма можетотличаться в зависимости от вида животного (из-за различий вчувствительности или в характере распределения лекарственного средства) иконкретной лаборатории.

Необходимо обратиться в лабораторию,предоставляющую данные относительно методов культивирования ичувствительности к антибиотикам, с целью получения критических значений,используемых в ходе проводимых там исследований.

На основании данных о разведении в пробирке бактерии относят кчувствительным (S) к конкретному лекарственному веществу, если МИКзначительно ниже критического значения этого показателя.

Рост патогенныхмикроорганизмов со средним (MS) или промежуточным (IS) значениемчувствительности угнетается при концентрации препарата, приближающейся ккритическому значению МИК. Такие бактерии могут вызывать отрицательныереакции организма пациента или никак не воздействовать на него.

МИК длярезистентных (R) бактерий превышает критическое значение минимальной дозы.Эффективное значение концентрации в организме пациента такого препарата,воздействующего на определенный микроорганизм, вряд ли будет достигнуто.

Втаких случаях опасность кумуляции лекарственного вещества в токсическихдозах может также перевесить потенциальную выгоду от применения терапии.Критическое значение минимальной дозы антибиотиков нового поколения,угнетающих рост бактерий, в некоторых случаях труднее определить в связи спереходом на профессиональную гибкую маркировку диапазонов дозировки.

Лекарственные вещества необходимо выбирать таким образом, чтобы при ихприменении в соответствии со схемой, препятствующей накоплению вещества втоксических дозах, можно было достигнуть предельной концентрациилекарственного вещества в плазме, существенно превышающей МИК.

Многиебактерии будут чувствительны к воздействию определенного лекарственноговещества при концентрациях намного ниже критического значения минимальнойдозы. Разницу между критическим значением и собственным значением МИК можноиспользовать для сравнения относительной эффективности различныхантимикробных препаратов.

Например, для амикацина критическое значение составляет 32 мкг/мл, поэтому Е. coli со значением МИК 2 мкг/мл имеет относительно большую чувствительность камикацину, чем Е. coli со значением МИК 16 мкг/мл.

Оба вида должнысчитаться чувствительными (хотя второй вид можно рассматривать как имеющийсреднюю чувствительность), однако рост бактерий первого вида, по-видимому,угнетается в большей степени. Если тот же самый вид Е.

coli со значениемМИК 2 мкг/мл по отношению к амоксицилину имеет значение МИК 16 мкг/мл (прикритическом значении 32 мкг/мл), то, по-видимому, росту этогомикроорганизма будет легче воспрепятствовать путем применения амикацина, ане амоксицилина , посколь ку значение МИК амикацина дальше отстоит от своего критическогозначения МИК, чем значение МИК амоксициллина.

Несмотря на то, что различия между значениями МИК для конкретного видабактерий и конкретного лекарственного вещества (16 или 32) могут казатьсядостаточно большими (в особенности в контексте предельной концентрациилекарственного вещества в плазме), такое отличие соответствует толькоодному раствору в пробирке.

Это является примером опасности переоценкиданных о чувствительности. Если значение МИК определенного организманаходится достаточно близко к критическому значению, то в силу возможныхрасхождений в интерпретации данному микроорганизму может в однойлаборатории быть присвоена степень чувствительности “S” или”MS”, а в другой – “R”.

Такие возможные расхождения воценке являются одной из причин, по которой следует избегать использованиялекарственных веществ, в отношении которых определенный организм обладаетчувствительностью “MS” (или если значение МИК близко ккритическому), за исключением случаев, если концентрация лекарственноговещества в очаге инфекции может намного превышать значение МИК,определенное при анализе in vitro. Наглядным примером может бытьиспользование лекарственных веществ, выводимых почками, для леченияинфекции мочевыводящих путей или использование лекарственных веществ,выводимых с желчью, для лечения инфекции желчных путей. Накоплениеопределенных лекарственных веществ лейкоцитами ( фторхинолоны , макролиды ) может также привести к концентрации препарата в тканях, значительнойпревышающей МИК (или критическое значение МИК), несмотря на более низкуюконцентрацию в плазме.

МИК бактерий может изменяться при последующих инфекциях, вызванныхбактерией того же самого вида, а также способна изменяться в самом процессеинфекционного заболевания.

Увеличение значения МИК может просто отражатьразличный подход к оценке результатов анализа (в особенности если различиявыявляются только при разведении в пробирке), однако может также считатьсяследствием выработки резистентности по отношению к определенномулекарственному веществу.

В таких случаях курс антимикробной терапии можетбыть изменен за счет использования дополнительного препарата или переходана новый, более эффективный препарат. При полимикробных инфекциях значениеМИК определенного лекарственного вещества, вероятно, будет разным длякаждой инфицирующей бактерии.

Считается, что легче воспрепятствовать ростубактерий с низким значением МИК по отношению к определенному лекарственномувеществу, чем росту микроорганизма с более высоким значением МИК поотношению к тому же самому лекарственному веществу.

Ссылки:

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/vet4pdd/000563d5.htm

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.