0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Общие сведения об антибиотике

Общие сведения об антибиотике

250-251

А. Антибиотики: общие сведения

Антибиотики — вещества, синтезируемые микроорганизмами и подавляющие размножение бактерий и других микробов, а также вирусов и клеток. Сегодняшнюю медицину невозможно представить себе без антибиотиков. Вещества, которые подавляют размножение бактерий, называются бактериостатиками (в случае грибов — фунгиостатиками); о веществах, убивающих бактерии, говорят, что они обладают бактерицидным (или фунгицидным в случае грибов) действием, большинство антибиотиков продуцируются микроорганизмами, прежде всего из рода актиномицетов (Streptomyces spp.) и определенными грибами. Однако существуют и синтетические антимикробные вещества, такие, как сульфаниламиды и ингибиторы гираз.

На схеме показаны некоторые из наиболее важных а терапевтическом отношении антибиотиков и места их действия в бактериальном метаболизме. Так называемые интеркаляторы, например рифамицин и актиномицин D, встраиваются в двойную спираль ДНК и тем самым препятствуют репликации и транскрипции (см. схему Б ). Поскольку ДНК имеет в основном одинаковую структуру во всех клетках, интеркаляторы токсичны и для эукариот, поэтому их применение в качестве цитостатиков ограниченно только вполне определенными случаями (см. с. 388). Синтетические ингибиторы ДНК-топоизомеразы II (см. с. 238), так называемые ингибиторы гираз, воздействуют на репликацию и тем самым подавляют репродукцию бактерий. Большая группа антибиотиков является ингибиторами трансляции ( 3 ), т. е. воздействует на рибосомы. К этой группе относятся тетрациклины — антибиотики широкого спектра действия, активные в отношении возбудителей многих заболеваний. Аминогликозиды (из которых наиболее известен стрептомицин) воздействуют на все фазы трансляции. Эритромицин нарушает нормальную функцию большой рибосомной субчастицы, в то время как хлорамфеникол, одно из немногих природных нитросоединений, ингибирует пептидилтрансферазу. Наконец, пуромицин имитирует аминоацил-тРНК, вызывая тем самым преждевременную терминацию элонгации. Группа β-лактамных антибиотиков ( 4 , на схеме справа внизу), наиболее известными представителями которой являются пенициллины и цефалоспорины, продуцируется плесенью рода Penicillium. Для них характерно наличие в структуре реакционноспособного β-лактамного кольца. Наиболее часто эти антибиотики используются для подавления грамотрицательных микроорганизмов, у которых они ингибируют синтез клеточных стенок (схема В ). Первыми полностью синтетическими антибиотиками были сульфаниламиды (на схеме справа вверху). Они являются аналогами п-аминобензойной кислоты и воздействуют на синтез фолиевой кислоты, предшественника кофермента ТГФ (см. с. 110). Транспортные антибиотики (на схеме в центре вверху) действуют подобно ионным каналам. Их встраивание в цитоплазматическую мембрану ведет к потере ионов, что вызывает гибель бактериальных клеток.

Действие интеркалятора (см. также с. 388) показано на примере комплекса дауномицин-ДНК. Две молекулы дауномицина (окрашены в красный цвет) встраиваются в двойную спираль ДНК (окрашена в синий цвет). Кольцевая система антибиотика встраивается между парами оснований G/C (внизу), в то время как углеводная часть занимает малую бороздку ДНК. Это приводит к локальному изменению структуры ДНК, что влечет за собой ингибирование репликации и транскрипции.

Читать еще:  От чего таблетки простамол уно

В. Пенициллин как «суицидный субстрат»

Мишенью β-лактамных антибиотиков является фермент мурамоилпентапептид-карбоксипептидаза, который важен для образования поперечных связей в стенках бактериальных клеток. Антибиотик имеет структуру, аналогичную структуре субстрата этого фермента (пептид в С-концевой последовательностью D-Ala-D-AIa). Он обратимо связывается в активном центре фермента таким образом, что β-лактамное кольцо оказывается в непосредственной близости от активного остатка серина. Затем нуклеофильное замещение приводит к образованию устойчивой ковалентной связи между ферментом и ингибитором, блокируя активный центр. Потеря ферментом активности ведет к образованию измененных клеточных стенок и гибели делящихся бактерий.

Общие сведения об антибиотике

Общие особенности антибактериальных препаратов

Антибиотики — вещества, избирательно угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов. Под избирательным действием понимают активность только в отношении микроорганизмов при сохранении жизнеспособности клеток хозяина и действие не на все, а на определенные роды и виды микроорганизмов. Например, фузидиевая кислота обладает высокой активностью в отношении стафилококков, включая метициллинорезистентные, но не действует на пневмококки БГСА.

С избирательностью тесно связано понятие о широте спектра активности антибактериальных препаратов. Однако с позиций сегодняшнего дня деление антибиотиков на препараты широкого и узкого спектра действия представляется условным и подвергается серьезной критике, в первую очередь из-за отсутствия критериев для такого деления. Ошибочным является представление о том, что препараты широкого спектра активности более «надежны», более «сильны», а применение антибиотиков с узким спектром в меньшей степени способствует развитию резистентности и т.д. При этом не учитывается приобретенная резистентность, вследствие чего, к примеру, тетрациклины, которые в первые годы применения были активны в отношении большинства клинически значимых микроорганизмов, в настоящее время потеряли значительную часть своего спектра активности именно из-за развития приобретенной резистентности у пневмококков, стафилококков, гонококков, энтеробактерий. Цефалоспорины III поколения обычно рассматривают как препараты с широким спектром активности, однако они не действуют на MRSA, многие анаэробы, энтерококки, листерии, атипичные возбудители и др.

Более целесообразно рассматривать антибиотики с точки зрения клинической эффективности при инфекции определенной органной локализации, так как клинические доказательства эффективности, полученные в хорошо контролируемых (сравнительных, рандомизированных, проспективных) клинических испытаниях имеют несомненно более важное значение, чем условный ярлык типа антибиотик «широкого» или «узкого» спектра активности.

Традиционно антибактериальные препараты делятся на природные (собственно антибиотики, например пенициллин), полусинтетические (продукты модификации природных молекул, например, амоксициллин или цефазолин) и синтетические (например, сульфаниламиды, нитрофураны). В настоящее время такое деление потеряло актуальность, так как ряд природных антибиотиков получают путем синтеза (хлорамфеникол), а некоторые препараты, называющиеся антибиотиками (фторхинолоны), de facto являются синтетическими соединениями.

Следует отличать антибиотики от антисептиков, которые действуют на микроорганизмы неизбирательно и применяются для их уничтожения в живых тканях, и дезинфектантов, предназначенных для неизбирательного уничтожения микроорганизмов вне живого организма (предметы ухода, поверхности и пр.)

Антибиотики представляют собой самую многочисленную группу лекарственных средств. Так, в России в настоящее время используется 30 различных групп антибиотиков, а число препаратов (без учета дженериков) приближается к 200. Все антибиотики, несмотря на различия химической структуры и механизма действия, объединеняет ряд уникальных качеств.

Читать еще:  Массаж душем простаты

Во-первых, уникальность антибиотиков заключается в том, что, в отличие от большинства других лекарственных средств, их мишень-рецептор находится не в тканях человека, а в клетке микроорганизма. Во-вторых, активность антибиотиков не является постоянной, а снижается со временем, что обусловлено формированием лекарственной устойчивости (резистентности). Антибиотикорезистентность является неизбежным биологическим явлением и предотвратить ее практически невозможно. В-третьих, антибиотикорезистентные микроорганизмы представляют опасность не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих других людей, даже разделенных временем и пространством. Поэтому борьба с антибиотикорезистентностью в настоящее время приобрела глобальные масштабы.

Хорошо известно разделение антибиотиков, как и других лекарственных препаратов, на группы и классы. Такое деление имеет большое значение с точки зрения понимания спектра активности, фармакокинетических особенностей, характера нежелательных лекарственных реакций и т.д. Однако неверно рассматривать все препараты, входящие в одну группу (класс, поколение), как взаимозаменяемые. Между препаратами одного поколения и отличающимися только на одну молекулу могут быть существенные различия. Например, среди цефалоспоринов III поколения клинически значимой активностью в отношении синегнойной палочки обладают только цефтазидим и цефоперазон. Поэтому даже при получении данных in vitro о чувствительности синегнойной палочки к цефотаксиму или цефтриаксону эти препараты не следует применять для лечения данной инфекции, так как результаты клинических испытаний свидетельствуют о высокой частоте неэффективности. Другим примером является различие в фармакокинетике антибактериальных препаратов: цефалоспорины I поколения (цефазолин) нельзя применять при лечении бактериального менингита, вследствие плохой проницаемости через ГЭБ.

Выделение бактерицидных и бактериостатических антибиотиков имеет основное практическое значение при лечении тяжелых инфекций, особенно у пациентов с нарушениями иммунитета, когда обязательно следует назначать бактерицидные препараты. Из фармакокинетических характеристик наиболее важными при выборе препарата являются период полувыведения и биодоступность (для препаратов для приема внутрь).

Таким образом, несмотря на многие общие черты, объединяющие антибактериальные препараты, при их назначении следует учитывать особенности каждого лекарственного средства и результаты их клинического применения, полученные в хорошо контролируемых клинических испытаниях.

III. Общие сведения о действии антибиотиков.

К настоящему времени описано около 3000 антибиотических веществ. разобраться в таком количестве антибиотиков возможно только при соответствующей классификации, распределении их в определенном порядке.

Сложилось несколько подходов к классификации антибиотиков, причем они определяются, главным образом. Профессиональными интересами ученых. Так, для биологов, изучающих организмы — продуценты антибиотических веществ, условия образования этих соединений и другие, типичные для этой группы ученых, проблемы наиболее приемлемой классификацией антибиотиков будет такая, в основу которой положен принцип биологического происхождения антибиотиков. Для специалистов, изучающих вопросы механизма физиологического действия антибиотиков, наиболее удобным принципом классификации антибиотических веществ, естественно, будут признаки их биологического действия. Для химиков, изучающих детальное строение молекул антибиотиков и разрабатывающих пути их химического синтеза, приемлемой будет классификация, основанная на химическом строении антибиотиков и т.д.

Читать еще:  Массаж простаты в лобне

Классификация антибиотиков по их биологическому происхождению.

Антибиотики, образуемые микроорганизмами, относящимися к ряду Eubacteriales.

А. Образуемые представителями рода Pseudomonas:

Пиоцианин — Ps. aeruginsa,

Вискозин — Ps. viscosa

Б. Образуемые представителями родов Micrococcus, Streptococcus, Diplocoooccus, Chromobacterium, Escherichia, Proteus:

Низин — Str. lactis

Дипломицин — Diplococcus X-5

Продигиозин — Chromobacterium prodigiosum (serratia, marcescens)

Колиформин — E. coli

Протаптины — Pr. vulgaris.

В. Образуемые бактериями рода Bacillus:

Грамицидины — Bac. brevis

Субтилин — Bac. subtilis

Полимиксины — Bac. polymyxa

Колистатины — неиндентифицированная споровая аэробная палочка.

2. Антибиотики, образуемые микроорганизмами, принадлежащими к ряду Actinomycetales:

стрептомицин — Act. streptomycini,

тетрациклины — Act. aureofaciens, Act. rimosus,

новобиоцин — Act. spheroides,

актиномицины — Act. antibioticus и др.

3. Антибиотики, образуемые несовершенными грибами:

пенициллин — Penic. chrysogenum

гризеофульвин — Penic. griseofulnum

трихоцетин — Tricholecium roseum

4. Антибиотики. Образуемые грибами, относящимися к классам бизидиомицетов и аскомицетов:

термофиллин — базидомицет Lenzites thermophila,

лензитин — Lenzites sepiaria,

хетомин — Chaetoomium cochloides (аскомицет).

5. Антибиотики, образуемые лишайниками, водорослями и низшими растениями:

усниновая кислота (биан)- лишайником,

хлореллин — Chlorella vulgaris.

6. Антибиотики, образуемые высшими растениями:

алмицин — Allium sativum,

рафанин — Raphanus sativum

фитоалексины: пизатин в горохе (Pisum sativum), фазеолин в фасоли (Phaseolus vulgaris).

7. Антибиотики животного происхождения:

лизоцим, экмолин, круцин (Tripanosoma cruzi),

II. Классификация антибиотиков по механизму из биологического действия.

Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной стенки (пенициллины, тацитрацин, ванкомицин, цефалоспорин, Д-циклосерин).

Антибиотики, нарушающие функции мембран (альтомиицин, аскозин, грамицидины, кондицидины, нистатин, трихомицин, эндомицин и др.).

Антибиотики. Избирательно подавляющие синтез (обмен) нуклеиновых кислот:

а) подавляющие синтез РНК (актиномицин, гризеофульвин, канамицин, неомицин, новобиоцин, оливомицин и др.).

б) подавляющие синтез ДНК (актидион, брунеомицин, митомицины, новобиоцин, саркомицин, эдеин и др.).

Антибиотики — ингибиторы синтеза пуринов и пиримидинов (азасерин, декоинин, саркомицин и др.).

Антибиотики, подавляющие синтез белка (бацитрацин, виомицин, канамицин, неомицин, тетрациклины, хлорамфеникол, эритромицин и др.).

Антибиотики, являющиеся ингибиторами дыхания (антимицины, олигомицины, патулин, пиацианин, усниновая кислота и др.).

Антибиотики — ингибиторы окислительного фосфорилирования (валиномицин, грамицидины, колицины, олигомицин, тироцидин и др.).

Антибиотики, обладающими антиметаболитными свойствами. Антибиотические вещества, образуемые некоторыми актиномицетами и плесневыми грибами. Эти антибиотики выступают в качестве антиметаболитов аминокислот, витаминов, нуклеиновых кислот.

К числу антибиотиков-антиметаболитов относятся: фураномицин — антиметаболит лейцина; антибиотик — антагонист метаболизма аргинина и орнитина, образуемый Act. griseovariabilis; антибиотик — антагонист метионина и тиамина, выделенный из культуры Act. globisporus; антибиотическое вещество — антиметаболит аргинина, лизина или гистидина, синтезируемое Act. macrosporus (термофилл).

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector