Baedah Madjid BGN. MIKROBIOLOGI

FAK. KEDOKTERAN UNISA PALU2013

A. Antibiotik & Bahan antibakteriB. Bahan bakteriostatik & Bahan bakterisidalC. Bahan antibakteri berspektrum sempit &

berspektrum luasD. MIC & MBC

A. Bahan Antibiotik & antibakteri a. Antibiotik: dihasilkan secara alamiah oleh

mikreoorganisme b. Antibakteri: dihasilkan secara alamiah,

sintetik atau semi-sintetik.

B. Bahan bakteriostatik & Bakterisidal Bahan bakteriostatik : menghambat pertumbuhan

mikroorganisme Bahan bakterisidal: mematikan mikrooranisme

C. Bahan antibakteri berspektrum sempit & Berspektrum luas

Bahan antibakteri berspektrum sempit effektif hanya terhadap sejumlah kecil organisme

Bahan antibakteri berspektrum luas: effekti terhadap sejumlah besar organisme

D. MIC (Minimal Inhibitory Concentration) adalah konsentrasi minimal yang masih bisa menghambat pertumbuhan bakteri

MBC (Minimal Bactericidal Concentration) adalah konsentrasi minimal yang masih bisa mematikan bakteri

Sifat-sifat antibiotik yg kita butuhkan: • Mecegah perkembangbiakan bakteria atau bisa

menghancurkan bakteri patogen, tanpa menghancurkan sel host.

• Bahan baktericidal >> Bahan bakteriostatik• Bakteri masih sensitif • Effektif terhadap banyak bakteri• Tidak menyebabkan allergi atau effek samping

lain • Aktif dlm plasma atau cairan tubuh lain• Stabil dalam larutan.

1. Mikroorganisme : target yg unik & vital → susseptibel terhadap konsentrasi↓, target

harus berbeda dgn jaringan host yg terinfeksi → effek samping ↓

2. Bahan Antibakteri a. Mampu penetrasi pd permukaan bakteri &

mencapai target kerjanya. b. Bisa mencapai jaringan terinfeksi c. Tdk bisa diffusi kedlm sel mammalia

3. Host a. mempunyai sistem immune yg intact b. ada vascularisasi & drainage

Untuk Terapi Antibiotik Rasional : hrs diketahui:

1. Mikrobiologi: Bahan & susseptibilitasnya

2. Klinis: organ atau jaringan terinfeksi→ antibiotik hrs cepat mencapai jaringan tsb dlm kedaan masih aktif

3. Farmakologi: Farmakokinetik & kerja farmakologisnya: solubilitas, toksisitas, effek sampingnya

Terapi Rasional :Tepat target, dosis, resimen, dan cara pemakaian

Bahan Antibakteri yg menghambat :

A. Sintesis Dinding Sel 1. Obat antibakteri ß-lactam 2. Penghambat sintesis dinding sel yg lain

B. Sintesis Nukleotida

C. Sintesis asam Nukleat 1. Menghambat sintesis DNA 2. Menghambat sintesis RNA

D. Sintesis Protein 1. Menghambat unit 30S ribosomal 2. Menghambat unit 50S ribosomal

A. Bahan Antibakteri yg Menghambat Sintesis Dinding Sel

1. Bahan antibakteri ß-lactam mengkambat peptidoglican layer cross-linking: - Penicillin - Cephalosporin - Others: carbapenems (e.g. imipenem), monobactam

(e.g. aztreonam)

2. Inhibitor lain Menghambat sintesis peptidoglican: - Cyclocerine - Vancomycin - Bacitracin

Penicillin

a. Penicillin natural Penicillin Gb. Penicillin semisintetik methicillin, oxacillin,

cloxacillin, nafcillin, discloxacillin

c. Extended-spectrum penicillins (Broad-s)

a. Aminopenicillin: ampicillin, amoxycillin b. Carboxypenicillin: carbenicillin, ticarcillin c. Ureidopenicillins: azlocicllin d. Piperazine penicillin: piperacillin

Klassifikasi

Penicillin1. Mekanisme kerja •Target:penicillin-binding

proteins transpeptidase, carboxypeptidase, autolytic enzymes • Inaktifasi enzim2 tsb →

kerusakan peptidoglycan dgn cepat & terjd penghancuran dinding sel → bakteri lisis

2. Resistensi bakteri ß-lactamase

3. Spektrum a. Penicillin Natural Sempit : Gr + & anaerob

b. Semi-sintetik lingkaran ß-lactam << <

accessible

c. Extended-spectrum P Gr+ & Gr – Beberapa: mempunyai

inhibitor ß-lactamase

4. Toksisits sangat sedikit

Cephalosporin Klassification

a. Generasi pertama : Bentuk oral & injeksib. Generasi kedua : kebanyakan bentuk injeksic. Generasi ketiga: kebanyakan bentuk injeksid. Generasi keempat: kebanyakan bentuk injeksi

Spektrum: berspektrum luas

Toksisitas :- Allergi- Lebih toksik daripada penicillin → nephrotoxic- Generasi terahir < toksik dp generasi terdahulu

B. Antibacterial agents that inhibit nucleotide synthesis1. Sulfonamida a. Sediaan: Sulfadiazine, sulfamethoxazole, sulfisoxazole, sulfaamethoidiazine → oral. b. Mekanisme kerja: bakteriostatik → kompetetif dgn

PABA c. Spektrum: luas d. Toksisitas: Hipersensitivitas kelainan hematologis & pembentukan kristal

2. Trimethoprim → struktur = asam hidrofolik

3. Sulfamethoxazole-trimethoprim → kombinasi sinergis

C. Bahan antibakteri yg menghambat sintesis asam nukleat

1. Inhibitor Sintesis DNA a. Novobiocin : jarang digunakan di klinik b. Quinolones: Nalidixic acid : broad spcetrum → UT Flouroquinolones: cloxacin, ciprocloxacin → derivat

naidixic acid: oral & parenteral. c. Nitromidazoles, Metronidazole. Spektrum: T. vaginalis, G. lamblia, E. histolytica, anaerobik obligat. Toksisitas: mutagenik

2. Inhibitor Sintesis RNA Rifampicin : M. tbc, M. leprae, Legionella,

meningitis (N. meningitidis, H. influenzae)

D. Bahan Antibakteri yg menghambat sintesis Protein

1.Inhibitor unit 30S ribosomal a. Aminoglycosides - Streptomycin: 2nd line anti-tb, injeksi - Neomycin: topikal. oral - Kanamycin: utamanya dipakai sebagai anti-tb - Gentamycin, tobramycin, amikasi, netilmycin: beberapa bakteri R b. Tetracyclines: broad-spectrum

2. Inhibitor unit 50S ribosomal a. Chloramphenicol: typhoid fever, H. influenzae,

rickettsia b. Macrolide antibiotics: erythromycin, azithromycin c. Lincosamides: lincomycin, clindamycin

Terjadinya Resistensi pd bakteri A. Resistensi Intrinsik Ada hubungannya dgn gambaran struktur

bakteri(permiabilitas dinding sel bakteri) → dibawa oleh gen khromosomal e.g. Pseudomonas aeroginosa.

B. Resistensi krn mutasi ada huibungan dgn mutasi khromosomal →

tak mampu berinteraksi dgn antibakteri.

C. Disebabkan oleh gen resisten - Plasmid resisten( R ) - Gen khromosomal baru

Mekanisme Resistensi Bakteri

A. Inaktivasi antibakteri secara enzimatik B. Modifikasi permiabilitas dinding sel C. Perubahan molekul target D. Pathways alternatif terbentukE. Antibakteri dikeluarkan secara aktif dari sel

bakteriF. Terjadi toleransi

A. Inaktivasi antibakteri secara Enzimatik

1. ß-lactamases: mnghidrolisa lingkaran ß-lactam dari penicilin

2. Acetyltranferases, phosphorylases, nucleo-tidases: mengubah aminoglycosides → tidak mampu melekat pada target ribosomal.

3. Chloramphinecol acetyltransferases: mirip dgn aminoglycoside transferases.

Cell wall permeability correlates with intrinsic resistance

B. Modifikasi Permiabilitas Dinding Sel

1. Purin (specific outer membrane protein in Gr-negative) Mutation affecting purin → inhibit transport >>> AB.

2. Lipopolisaccharida (LPS) → inhibit passage of hydrophobic antibacterial agents throuh the cell wall. Thus mutans which lack polysaccharide capsule and minimal LPS → more permiable to multiple antibiotics3. Membrane transport proteins. Mutation of mtp → resistance to tetracyclin as a result of ↓ transportation into cell

4. Electron transports. Uptake aminoglycosides depens on electron transport to oxygen → this agents are not effective to anaerobic bacteria or to facultative organisms in anaerobic enviroment (e.g. abscess)

C. Alteration of target molecules. Molecule target may be located on cytoplasmic (e.g. PBP), or inside the cytoplasic membrane (e.g. ribosome). Alteration of the target → ↓ affnity for the antibacterial compound.

D. Development of alternate pathways. A mutant enzyme may bypass the synthetic block exerted by antibiotic by using an alterntivepathway.

E. Active exclusion of the antimicrobial agent from the bacteria. R to tetracyclin is mediated by the synthesis new transport proteins that actively exluded the drug.

F. Development of tolerance. Impermiability outer membrane & inactivation of murein hydrolases (autolytic enzymes) renders bactericidal agent to bacteriostatic.

ANTIBACTERIAL RESISTANCE MECHANISMS

Penicillin & Cephalosporin

Enzymatic inactivation (ß-lactamase)Target modification (PBPs)Tolerance

Sulfonamides Active exclusionTarget alternation

Aminoglycosides Enzymatic inactivation (acetyltrans-ferase, phosphorilase, nucleotidases)Target alteration (30S ribosomal unit)Decriaced cell wall permiability

Tetracyclines Active exclusion (mutation of membrane transport protein)

Chloramphenicol Enzymatic inactivation (acetyltrans-ferase)

Macrolides Target alteration (50S ribosomal unit)

Quinolones Target alteration (DNA gyrase mutation)