АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Антибиотики. Механизм действия

Антибиотик — это вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост определенных микроорганизмов или вызывать их гибель. По происхождению антибиотики можно разделить на: природные - чаще всего продуцируются актиномицетами (бензилпенициллин), реже немицелиальными бактериями (гентамицин), полусинтетические - модифицированные природные аналоги (ампициллин, амикацин) и синтетические - соединения, не имеющие природных аналогов (моксифлоксацин, норфлоксацин). Ранее такие соединения было принято называть не антибиотиками, а антибактериальными химиопрепаратами из которых некоторое время были известны только сульфаниламиды. Однако сейчас в связи с изобретением большого количества новых антибактериальных препаратов понятие антибиотика расширилось и стало применяться ко всем антимикробным препаратам.

Когда говорят, что антибиотики обладают избирательной токсичностью, имеют в виду, что они нарушают жизненно важные функции бактерий, не оказывая влияния (или оказывая минимальное влияние) на клетки инфицированного организма. Причиной избирательности действия антибиотиков на клетки микроорганизма по сравнению с клетками макроорганизма являются структурно-функциональные и метаболические различия между ними. Так, бактериальная клетка в отличие от животной имеет клеточную стенку, единичную хромосому, лишена митохондрий, а большинство митохондриальных ферментов ассоциированы с цитоплазматической мембранной.

Между самими бактериями также имеются довольно существенные различия. Для дальнейшего понимания механизма действия некоторых антибактериальных препаратов следует в общих чертах обозначить различия в строении клеточной стенки у грамположительных и грамотрицательных бактериальных штаммов. Грамположительные бактерии в отличие от грамотрицательных не обесцвечиваются при промывке после использовании окраски микроорганизмов по методу Грама, который дал основу для одного из самых распространенных способов классификации бактерий.

Клеточная стенка грамположительных бактерий состоит из большого количества слоев пептидогликана (до 90% сухой массы). Пептидогликан – гетерополимер, образованный чередующимися остатками N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных между собой бета - 1,4- гликозидными связями. К N-ацетилмурамовой кислоте присоединен короткий пептидный хвост, состоящий из небольшого числа аминокислот. С пептидогликаном клеточной стенки грамположительных бактерий ковалентно связаны тейхоевые кислоты, состоящие из 8-50 остатков глицерина или рибита, связанных между собой фосфодиэфирными связями. Основными функциями тейхоевых кислот в клетке является регуляция ионного обмена и работы ферментов, обеспечивающих автолитическую функцию. Эти ферменты активны при росте и делении клеток, в частности, катализируют гидролиз полимера клеточной стенки при расхождении материнской и дочерней клеток. Мутантные клетки бактерий, лишенные тейхоевых кислот, оказываются нежизнеспособными.

К вторичным функциям тейхоевых кислот относят их антигенные свойства и связывание бактериофагов. Стрептококковые, стафилококковые и некоторые другие бактериальные инфекции человека и животных сопровождаются выходом тейхоевых кислот в организм, что приводит к развитию постинфекционных осложнений в виде эндокардитов, нефритов, артритов. Пептидогликан во многих случаях не является существенным препятствием для проникновения антибиотиков.

У грамотрицательных бактерий имеются две мембраны, между которыми находится клеточная стенка и периплазматическое пространство. Наружная мембрана состоит из фосфолипидного бислоя, пронизанного белками, в том числе поринами, формирующими гидрофильные поры, которые обеспечивают транспорт водорастворимых соединений в клетку.

Также наружная мембрана содержит большое количество липополисахарида, а цитоплазматическая мембрана покрыта значительно меньшим количеством слоев пептидогликана. Таким образом, грамотрицательные бактерии обладают серьезным барьером на пути проникновения антибиотиков.

Липофильные препараты или водорастворимые вещества с низкой молекулярной массой могут проходить через пориновые каналы. Изменения содержания или состава пориновых белков или липополисахаридов наружной мембраны могут обусловить возникновение резистентности вследствие снижения проницаемости к антибиотикам. Мутации, в результате которых уменьшается проницаемость мембраны бактериальной клетки по отношению к одному антибиотику, часто сопровождаются снижением проницаемости к другим антибиотикам, вследствие этого развивается полимедикаментозная резистентность. В составе цитоплазматической мембраны как грамотрицательных, так и грамположительных клеток имеются так называемые пенициллин связывающие белки (ПСБ). Это белки, включающие в себя группу ферментов, участвующих в синтезе пептидогликана.

Антибиотики могут действовать на различные клеточные структуры и метаболические пути в бактериальной клетке. Далее будут рассмотрены механизмы действия некоторых групп антибиотиков.

Дата добавления: 2015-08-06 | Просмотры: 689 | Нарушение авторских прав