药敏试验结果应用于临床治疗效果差的原因分析
2012-01-24孙德龙郭成玉贾代峰
孙德龙 郭成玉 贾代峰
(山东省胶州市畜牧兽医局,山东省胶州市 266300)
经常有人对药敏试验的结果提出异议,主要原因是使用了通过药敏试验选择出的敏感药物仍然不能治好相关疾病。
在对药敏试验结果与实际使用效果不符的原因进行分析之前,首先我们应该明确几个问题,一:什么是药敏试验?答:对所分离的致病菌进行抗菌药物的敏感试验称药敏试验。二:药敏试验的意义?答:药敏试验可对抗菌药物的临床效果进行预测,查出耐药性,减少治疗错误,便于兽医选择个体化治疗方案,从而节省费用。三:什么情况下做药敏试验?答:并不是所有的细菌都需要进行药敏试验,只有已知可能出现耐药的菌株,并且属于引起感染的致病菌,或引起免疫功能低下动物感染的条件致病菌,才需要做药敏试验,与感染无关的细菌则无需试验。
其实,药敏试验需要培养时间,结果具有滞后性,再加上与临床缺乏沟通,往往会导致药敏试验结果不能满足临床治疗要求。测定细菌对抗菌药物的敏感性,是临床合理用药的重要依据,而确保其结果的准确性,必须要懂得正确选择药敏试验抗菌药物、解释标准和分析药敏试验结果。下面我们对药敏试验结果与实际使用效果不符的原因进行剖析。
1 药敏试验本身的影响因素
1.1 药物因素
纸片法药敏试验的结果主要受到药物理化性质以及作用特点等因素的直接影响。药物理化性质影响药敏结果的因素有:药物溶解性、稳定性等。
药物的溶解性从易溶到极微溶于水或不溶于水不等,易溶于水的药物制成药敏纸片后在培养基上很容易均匀扩散,而不溶于水或极微溶于水的药物制成药敏纸片后在培养基上不能或很难完全溶解于培养基中并扩散。当药物试纸片放置到培养基上之后,不同溶解性的药物在规定的培养时间内扩散到培养基中的程度是不相同的,有的能完全扩散到培养基中,而有的却不能完全扩散,这必然导致该药物的抑菌效果低于真实值。所以,药物溶解性的高低可以影响药物敏感性试验结果的真实性,极微溶于水的药物的抑菌环直径可能低于其真实抑菌效果。常用溶解度较高的药物有:氨基糖苷类药物的盐类 (硫酸阿米卡星、庆大、链霉素等)、头孢霉素盐类 (头孢曲松钠、头孢氨苄、头孢噻肟钠等)、青霉素盐类、喹诺酮类等;而常用的低溶解度的药物有:氟苯尼考、红霉素、杆菌肽锌、北里霉素、呋喃妥因、两性霉素等。
临床中常用的药物试纸片一般是事先加工好的,极少是现用现做的,所以纸片中药物含量必然受到其稳定性的影响。有些药物如青霉素类、红霉素以及部分头孢菌素在自然条件下是非常不稳定的,它们的效价易受到光照、溶剂、pH值以及温度等诸多因素的影响而降低。如青霉素钠或钾无论在酸性还是在碱性溶液中都会迅速分解,所以在加工药敏试纸片过程中以及将试纸片放置到培养基上时,溶剂和培养基的pH值偏大或偏小都会造成药物效价的降低和药敏试验结果的不准确。红霉素也是一种很不稳定的药物,它在弱碱情况下较为稳定,但是当pH小于6时红霉素会很快分解,导致药敏试验结果低于真实值。
药物对蛋白结合率也影响药敏试验结果。如果一种药物的蛋白质结合率很高或与蛋白质结合力很强,当培养基中存在大量蛋白质时,药物和培养基中蛋白质的结合必然会降低药物的抑菌圈大小。
药物敏感试验结果还受药物抗菌作用机理的影响。临床中的抗菌药物可以简单的分成抑菌药物和杀菌药物两种。杀菌药物是指药物可以直接作用于细菌静止期和繁殖期将细菌杀灭;而抑菌药物是通过竞争抑制或其他机理只杀灭处于繁殖期的细菌,而对静止期的细菌没有杀灭作用。由于抑菌药物和杀菌药物对细菌的作用机理不相同,所以纸片法药敏试验时产生的抑菌圈的边沿是不相同的。杀菌药物产生的抑菌环边沿一般非常明晰清楚,而抑菌药物产生的抑菌环边沿是模糊的,这主要是因为药物扩散后在边沿处的浓度只能杀死部分细菌,在边沿处细菌的不同形态形成了模糊的过渡带。所以在药敏试验结果判断上,抑菌药物抑菌圈大小很难确定,并且随着培养时间的延长和药物的失效,抑菌药物抑菌圈边沿未被杀死的细菌有可能又恢复生长,从而导致抑菌圈的进一步缩小。药物的抑菌与杀菌作用可以导致药敏试验结果判断不准确。临床中常用的抑菌药物有:青霉素类、头孢类、磺胺类、红霉素类、杆菌肽 (锌)、林可霉素、四环素类 (土霉素、金霉素等)、氯霉素类 (氟苯尼考)等;杀菌性药物有:氨基糖苷类 (阿米卡星、庆大霉素等)、喹诺酮类 (氧氟沙星、恩诺沙星等)等。
1.2 药敏试验培养基条件影响
1.2.1 培养基厚度
纸片法药物敏感性试验主要是利用药物扩散原理,药物在培养基上通过扩散在一定范围内形成抑菌药物浓度从而达到抑菌的效果。抑菌试验常用的培养基厚度一般为5 mm左右,而在临床中受到操作者技术的影响,不同平皿培养基的厚度不可能相同,有时甚至差别很大,同种药物不同平皿上的试验结果也不会相同,即培养基厚度越大药物的抑菌环越小。
1.2.2 试验用水的质量
常用的许多药物可以受到各种离子的影响而导致抗菌作用降低甚至丧失。如:喹诺酮类药物、氨基糖苷类、土霉素、金霉素、妥布霉素、泰乐菌素等药物在Ca2+、Mg2+、Al3+等阳离子的作用下(一般是形成不溶性络合物)抗菌作用降低或丧失;许多重金属离子 (铜、锌、汞)等可以破坏青霉素钠 (或钾)的活性,使其抗菌作用降低。在药敏试验培养基中如果含有大量这些阳离子就可以直接导致以上药物的抑菌圈减小甚至消失,所以在进行药敏试验时应该选用无离子水和高质量的营养琼脂。
1.2.3 培养基pH值
培养基pH值也是影响药敏试验结果的重要因素之一。pH值主要是影响药物稳定性和活性。
1.2.4 培养基成分
培养基的配制、营养成分以及杂质的种类等都可以影响药敏试验的结果。培养基配制浓度较高或融化不良等均可能影响药物扩散;培养基中的蛋白质可能和部分蛋白质结合率高的药物结合而影响药敏试验结果。部分药物蛋白质结合率如下:青霉素≥50%、盐酸多西环素≥75%、红霉素≥70%;而氨基糖苷类药物结合率却很低 (20%左右)。培养基中的杂质的种类也可能在某些方面影响药敏试验的结果。
1.3 细菌的菌层厚薄和细菌生长的特性
细菌的菌层厚薄 (或涂菌的多少)和细菌生长的特性是影响药敏结果的主要因素。药物杀灭细菌存在一定的量比,药敏试验培养基上细菌层越厚抑菌圈就越小,反之抑菌圈就越大。有些细菌在培养基上生长时会发生移动 (鞭毛运动),当药物失效或培养时间太长,这类细菌有可能向已经形成的抑菌圈内移动,这也导致抑菌结果判断的失误。培养温度的高低可以影响细菌的生长状况,这也间接影响药敏试验的结果。
1.4 药敏试纸片中药物含量和试纸片材质影响药敏试验
1.4.1 药物含量
试纸片上药物含量的多少应该是影响药敏结果的最主要因素。由于纸片法药敏试验本身就是一种定性的试验,试纸片含药量没有统一规定,各个生产单位和操作者自己都是根据各自的标准进行加工,所以试纸片药物种类含量和判断标准也不同,药物之间没有明确的可比性。目前许多兽药企业自己生产药敏纸片和产品的药敏纸片,有的企业为了提高产品的药敏结果而加大产品药敏纸片中药物含量,所以通过药敏试验中抑菌圈大小来判断细菌对不同药物的敏感性是不准确的。
1.4.2 试纸片材质
试纸材质对药敏试纸片中药物稳定性以及活性有很大影响。加工药敏试纸片的试纸一般是使用加厚型的定性或定量滤纸,这种滤纸含有杂质少,对药物保存没有太大影响。但是,临床中许多企业加工的试纸片是选用普通纸,这些普通纸用水浸润后一般为碱性或含有大量无机离子,使药敏纸片中的药物受到很大影响。也有些企业使用薄型的滤纸片,加工过程中药物不可能被滤纸片均匀吸收,药敏纸片中药物含量不均必然导致药敏试验结果的不确定。
2 敏感药物进入机体后的影响因素。
敏感药物进入机体后,要起到杀菌(抑菌)效果,还需要通过机体组织的物理渗透、化学分解与合成、转化代谢等一系列的过程后才能够实现。
通过口服给药的药物需要通过或抵抗唾液、胃酸、肠道消化液等的酶解、中和等作用后才能在肠道起到作用,有的药物进入消化道后被降解、中和变成另一种物质而失去药效。如红霉素在pH小于6时被降解;青霉素只有在中性时才表现出稳定的药性。
而需要到达肠道以外和全身起作用的药物还必须再经过消化吸收,进入循环系统,在血液或淋巴组织中耐受或被降解 (或转化)为其它成分,再到达效应器官和组织而起作用。有的药物在肠道中不能吸收或很少吸收,这样的药物即便药敏试验很敏感,但到了体内只能对肠道感染起到很好的效果,但在肠道以外感染的治疗中效果很差。
机体内环境pH值、渗透压、离子代谢等对药物的作用产生一定的影响,如氨基糖苷类在弱碱情况下抗菌作用稍有增强;而呋喃妥因和呋喃坦啶在酸性条件下比碱性条件下杀菌作用强。恩诺沙星在碱性环境中表现出很好的杀菌效果等。喹诺酮类药物、氨基糖苷类、土霉素、金霉素、妥布霉素、泰乐菌素等药物在Ca2+、Mg2+、Al3+等阳离子的作用下 (一般是形成不溶性络合物)抗菌作用降低或丧失。
有些药物的抗菌作用是不能通过体外药敏试验来判断的,这些药物在体外一般没有抗菌作用或抗菌作用相当低,这些药物进入机体后通过转化、代谢变成另一种药物成分后才能表现出抗菌作用。所以,这类药物的抗菌作用是不能通过抑菌圈大小来判断的,如乌洛托品、穿心莲内酯、鞣酸黄连素、金荞麦等。
有的中药制剂的作用并不一定是对细菌的直接杀灭或抑制,而是通过综合调理机体的各个脏器和组织、激活体内的免疫功能而实现的,这样的药物在体外的药敏试验中是不会表现出敏感的,但这些药品进入机体后往往会起到很好的效果。这也是中药在体外不表现敏感性而到达体内后却非常敏感的原因。
总之,临床中纸片法药敏试验结果受到多种因素的影响,在没有标准和严格操作规程的情况下,抑菌圈的大小不能明确体现出一种细菌对药物敏感度的高低。所以药物的敏感程度必须根据药敏试验结果综合以上的若干因素做综合分析,才能够得出比较科学的结论,片面地根据抑菌圈的大小来决定敏感与否是不准确的,会在临床工作中出现偏差。
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