Особенности антибиотиков:

1. в отличие от большинства других лекарственных средств, их мишень-рецептор находится не в тканях человека, а в клетке микроорганизма;

2. активность антибиотиков не является постоянной, а снижается со временем, что обусловлено формированием лекарственной устойчивости (резистентности);

3. антибиотикорезистентные микроорганизмы представляют опасность не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих других людей, даже разделенных временем и пространством.

Антибиотики делятся на группы и классы по спектру активности, фармакокинетическим особенностям (период полувыведения и биодоступность препаратов для приема внутрь), характеру нежелательных лекарственных реакций и т.д., но препараты, входящие в одну группу (класс, поколение), не являются взаимозаменяемыми.

Механизм действия антибиотиков

Механизм биологи­ческого действия антибиотиков обусловлен спецификой химического строения препарата и особенностями структуры и химического состава бактериальной клетки. Антибиотики избирательно токсичны для патогенных микробов, но не для организма хозяина. Так, пенициллин подавляет рост Г⁺ стафилококков, стрептококков, пневмококков сибиреязвенной палочки, клостридиев. Мишенью для действия пенициллина является клеточная стен­ка, строение и химический состав которой существенно различаются у прокариот и эукариот.

В состав клеточной стенки бактерий входит гетерополимер пептидогликан. Пенициллин нарушает процесс образования поперечных «сшивок» в пептидогликане путем блокады ферментов, ка­тализирующих эту реакцию. Клетки, лишенные жесткого каркаса клеточной стенки, в резуль­тате несбалансированного роста сильно увеличиваются в размерах и приобретают форму шаров – сферопластов. Различия Г⁺ и Г^– бактерий в чувствительности к пенициллину обу­словлены различным химическим составом и строением клеточной стен­ки Г⁺ и Г^– бактерий. У Г⁺, например, стафилококков, в клеточной стенке до 90 % пептидогликана, в то время как у Г^– бактерий его содержание не превышает 5-10 %. Муреиновый слой клеточной стенки Г^– бактерий прикрыт белковым слоем, а также липополисахаридом и липопротеидом, что затрудняет доступ к нему пенициллина. Клеточная стенка Г⁺ бактерий легко проницаема для пенициллина, мишенью для которого является био­синтез компонентов клеточной стенки.

Цефалоспорины имеют ряд преимуществ перед пенициллинами, для них характерна большая кислотоустойчивость, меньшая чувстви­тельность к пенициллиназе. На основе природного цефалоспорина получены сотни полусинтетических цефалоспоринов (цефалотин, цефалоглицин, цефалексин, цефазолил и др.).

Стрептомицин синтезируется S. griseus. Он относится к группе аминогликозидных антибиотиков. Его молекула состоит из трех частей: дигуанидинового производного инозита, N-метилглюкозамина и метилпентозы. Этот антибиотик ингибирует синтез белка благодаря избирательному взаимодействию с субъединицами рибосом. Мишень – один из белков рибосом. Рибосомальные субъединиццы прокариот и эукариот содержат различный на­бор белков, что и является причиной избирательного взаимодействия стрептомицина с рибосомами прокариот. Модификация структуры этого белка вследствие мутаций приводит к утрате чувствительности микроба к стрептомици­ну, ввиду потери способности рибосомы связывать стрептомицин. Свя­зывание с субъединицами стрептомицина нарушает инициацию трансляции. Таким образом, стрептомицин вызывает гибель чувстви­тельных к нему клеток бактерий благодаря связыванию с рибосомами, что приводит к необратимому подавлению синтеза белка. К стрептомицину чувствительны не только Г⁺, но и многие Г^– бактерии, как например, энтеробактерии, кислотоустойчивые туберкулезные бактерии.

Ингибирующий эффект тетрациклинов (продуценты Streptomyces aureofaciens, S. rimosus) обусловлен нарушением связывания аминоацилт-РНК с рибосомально-матричным комплексом благодаря взаимодействию с субъединицей рибосом в качестве мишени. К тетрациклинам чувствительны Г⁺ и Г^– бактерии, микоплазмы, риккетсии, круп­ные вирусы (вирус лимфогранулематоза), простейшие.

Механизм антибактериального действия другого актиномицетного антибиотика левомицетина состоит в подавлении пептидил-трансферазной реакции, благодаря связыванию с субъединицей ри­босом, в результате чего прекращается синтез белка в бактериальной клетке.

Леворин и нистатин – полиеновые антибиотики сложного хими­ческого состава, в молекуле которых имеются сопряженные двойные связи. Продуцируются актиномицетами, к ним чувствительны грибы, в том числе дрожжеподобные грибы рода Candida, микоплазмы и неко­торые простейшие. Механизм антимикробного действия нистатина и других полиеновых антибиотиков обусловлен их избирательным свя­зыванием с ЦПМ, которое осуществляется благодаря взаимодействию с ее стериновыми компонентами. Это при­водит к нарушению проницаемости ЦПМ, потере клеткой жизненно важных низкомолекулярных водорастворимых веществ и к ее гибели. Устойчивость бактерий к этим антибиотикам объясняется отсутствием в их клетках стеринов.