Антибиотики и антибиотикотерапия.

Антибиотики —  группа  соединений природного  происхождения или их полусинтетических и синтетических аналогов, обладаю­щих антимикробным или противоопухолевым действием.

В основу классификации антибиотиков также  положено  не­сколько разных принципов.

По способу получения их делят:

•  на природные;

•  синтетические;

•  полусинтетические (на начальном этапе получают естествен­ным путем, затем синтез ведут искусственно).

Продуценты антибиотиков:              

•  по преимуществу актиномицеты и плесневые грибы;

•  бактерии (полимиксины);

•  высшие растения (фитонциды);

•  ткани животных и рыб (эритрин, эктерицид).

По направленности действия:

•  антибактериальные;

•  противогрибковые;

•  противоопухолевые.

По спектру действия

1) средства, действующие преимущественно на грамположитель-ные микроорганизмы (например, бензилпенициллины);

2) средства, действующие преимущественно на грамотрицатель-ные микроорганизмы (например, полимиксины);

3) антибиотики широкого спектра действия (например, тетрациклины, аминогликозиды).

3. По химическому строению антибиотики делятся:

•  набета-лактамные антибиотики;

•  аминогликозиды;

•  тетрациклины;

•  макролиды;

•  линкозамиды;

•  гликопептиды;

•  полипептиды;

•  полиены;

•  антрациклиновые антибиотики.

Основу молекулы бета-лактамных антибиотиков составляет бета-лактамное кольцо. К ним относятся:

•  пенициллины ~ группа природных и полусинтетических анти­биотиков, молекула которых содержит 6-аминопенициллано-вую кислоту, состоящую из 2 колец — тиазолидонового и бета-лактамного. Среди них выделяют:

.   биосинтетические (пенициллин G — бензилпенициллин);

• аминопенициллины (амоксициллин, ампициллин, бекампи-циллин);

. полусинтетические "антистафилококковые" пенициллины (оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклоксациллин, флуклоксациллин), основное преимущество которых — ус­тойчивость к микробным бета-лактамазам, в первую оче­редь стафилококковым;

•  цефалоспорины — это природные и полусинтетические антибио­тики, полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кисло­ты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо,

т. е. по структуре они близки к пенициллинам. Они делятся на иефалоспорины:

1-го поколения — цепорин, цефалотин, цефалексин;

•    2-го поколения — цефазолин (кефзол), цефамезин, цефаман-дол (мандол);

•    3-го поколения — цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим (кла-форан), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон (лонга-цеф), цефтазидим (фортум);

•    4-го поколения — цефепим, цефпиром (цефром, кейтен) и др.;

•  монобактамы — азтреонам (азактам, небактам);

•  карбопенемы — меропенем (меронем) и имипинем, применяе­мый только в комбинации со специфическим ингибитором почечной дегидропептидазы циластатином — имипинем/цилас-татин (тиенам).

Аминогликозиды содержат аминосахара, соединенные глико-зидной связью с остальной частью (агликоновым фрагментом) молекулы. К ним относятся:

•  синтетические  аминогликозиды  —  стрептомицин,   гентамицин (гарамицин), канамицин, неомицин, мономицин, сизомицин, тобрамицин (тобра);

•  полусинтетические аминогликозиды — спектиномицин,  амика-цин (амикин), нетилмицин (нетиллин).

Основу молекулы тетрациклинов составляет полифункцио­нальное гидронафтаценовое соединение с родовым названиемтетрациклин.Среди них имеются:

•  природные   тетрациклины   —   тетрациклин,   окситетрациклин (клинимицин);

•  полусинтетические тетрациклины — метациклин, хлортетрин, доксициклин (вибрамицин), миноциклин, ролитетрациклин. Препараты группы макролидв содержат в своей молекуле мак-роциклическое лактоновое кольцо, связанное с одним или не­сколькими углеводными остатками. К ним относятся:

•  эритромицин;

•  олеандомицин;

•  рокситромицин (рулид);

•  азитромицин (сумамед);

•  кларитромицин (клацид);

•  спирамицин;

•  диритромицин.

К линкозамидам относятся линкомицин и клиндамицин. Фар­макологические и биологические свойства этих антибиотиков очень близки к макролидам, и, хотя в химическом отношении это совершенно иные препараты, некоторые медицинские ис­точники и фармацевтические фирмы - производители хими-опрепаратов, например делацина С, относят линкозамины к группе макролидов.

Препараты группы гликопептидов в своей молекуле содержат замещенные пептидные соединения. К ним относятся:

•  ванкомицин (ванкацин, диатрацин);

•  тейкопланин (таргоцид);

•  даптомицин.

Препараты группы полипептидов в своей молекуле содержат остатки полипептидных соединений, к ним относятся:

•  грамицидин;

•  полимиксины М и В;

•  бацитрацин;

•  колистин.

Препараты группы поливное в своей молекуле содержат не­сколько сопряженных двойных связей. К ним относятся:

•  амфотерицин В;

•  нистатин;

•  леворин;

•  натамицин.

К антрациклиновым антибиотикам относятся противоопухоле­вые антибиотики:

•  доксорубицин;

•  карминомицин;

•  рубомицин;

•  акларубицин.

Есть еще несколько достаточно широко используемых в на­стоящее время в практике антибиотиков, не относящихся ни к одной из перечисленных групп: фосфомицин, фузидиевая ки­слота (фузидин), рифампицин.

В основе антимикробного действия антибиотиков, как и дру­гих химиотерапевтических средств, лежит нарушение мгтабо-лизма микробных клеток.

4. По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на следующие группы:

•  ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина);

•  вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны;

•  подавляющие белковый синтез;

•  ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот.

1.К ингибиторам синтеза клеточной стенки относятся:

Механизм блокады синтеза бактериальной клеточной стенки ванкомицином. отличается от такового у пенициллинов и це-фалоспоринов и соответственно не конкурирует с ними за места связывания. Поскольку пептидогликана нет в стенках живот­ных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой ток­сичностью для макроорганизма, и их можно применять в вы­соких дозах (мегатерапия). 2.Антибиотики, нарушающие клеточную стенку бактерий

Большинство бактерий, кроме клеточной мембраны (цитоплаз-матическая мембрана), имеют снаружи клеточную стенку, которая содержит слои пептидогликана (муреин; длинные цепи дисахарида, соединенные пептидными мостиками). Грамотрицательные бактерии имеют дополнительно наружную оболочку.

Средства, нарушающие клеточную стенку бактерий, препятствуют синтезу пептидогликана или нарушают связи между цепями пептидогликана. При этом прочность клеточной стенки снижается и растущие бактерии гибнут.

Так как клетки органов и тканей человека не имеют клеточной стенки, антибиотики, которые нарушают клеточную стенку бактерий, относительно мало токсичны для человека.

К антибиотикам, нарушающим клеточную стенку бактерий, относятся бета-лактамные антибиотики, гликопептидные антибиотики, циклосерин и бацитрацин.

К антибиотикам, вызывающим повреждение цитоплазматиче­ской мембраны (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т. д.), относятся:

•  полиеновые антибиотики — обладают ярко выраженной проти­вогрибковой активностью, изменяя проницаемость клеточной мембраны путем взаимодействия (блокирования) со стероид­ными компонентами, входящими в ее состав именно у грибов, а не у бактерий;

•  полипептидные антибиотики.

Средства, нарушающие проницаемость цитоплазматической мембраны

29.1.3.1. Полимиксины

Полимиксины взаимодействуют с фосфолипидами цитоплазматической мембраны микроорганизмов и нарушают ее проницаемость. Действуют на грамотрицательные бактерии: кишечную палочку, шигеллы, сальмонеллы, синегнойную палочку, клебсиеллы, темофильную палочку, а также на холерный вибрион.

Полимиксины, в частности полимиксин В, могут оказывать ней-<ротоксическое и нефротоксическое действие. Поэтому их применяют в основном местно при инфекциях глаз, ушей, кожи. Так как полимиксины мало всасываются в желудочно-кишечном тракте, их назначают внутрь для санации кишечника перед хирургическими 'операциями.

Самая многочисленная группа антибиотиков — 3. подавляющие бел­ковый синтез. Нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами — блокирование связывания транспортной т-РНК с ЗОБ-субъединицами рибо­сом (аминогликозиды), с 508-субъединицами рибосом (макро-лиды) или с информационной и-РНК (на 308-субъединице ри­босом — тетрациклины). В эту группу входят:

•  аминогликозиды (например, аминогликозид гентамицин, угне­тая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нару­шать синтез белковой оболочки вирусов и поэтому может об­ладать противовирусным действием);

•  макролиды;

•  тетрациклины;

•  хлорамфеникол   (левомицетин),   нарушающий   синтез   белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибо­сомы.

4.Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот^ Антибиотики, нарушающие синтез белков

В синтезе белков на рибосомах микроорганизмов (30S и 50S) различают следующие стадии:

1) инициация (присоединение аминокислот к мРНК);

2) элонгация (присоединение новой аминокислоты с помощью тРНК);

3) транспептидация (присоединение уже образованного пептида к новой аминокислоте);

4) транслокация (перемещение образовавшегося пептида из места А в место Р) (рис. 65).

• К антибиотикам, нарушающим синтез белков, относятся аминогли-козиды, тетрациклины, хлорамфеникол, обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из анти­биотиков, относящихся к этой группе, — рифампицин — инги-бирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу и тем самым блоки­рует синтез белка на уровне транскрипции.

Средства, нарушающие синтез РНК

Рифампицин ингибирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу микроорганизмов (но не человека). Обладает широким спектром противомикробного действия. Действует на микобактерии туберкулеза (с. 329), кокки, бруцеллы, хламидий, риккетсии, клостридии. К рифампицину быстро развивается устойчивость микроорганизмов.

Рифампицин назначают внутрь и внутривенно в основном в качестве противотуберкулезного средства I ряда, а также при лечении бруцеллеза и других заболеваний, вызванных чувствительными к рифампицину микроорганизмами (пневмонии, пиелонефрит, остеомиелит).

Побочные эффекты рифампицина: гриппоподобный синдром, нарушения функции печени и почек, атаксия, нарушения зрения, нарушения менструального цикла, кожные реакции, красно-коричневое окрашивание слезной жидкости, пота, мочи.