Механизм действия антибиотиков

Антибиотики подавляют различные процессы в микробной клетке:

1. Препятствие СИНТЕЗА КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ – блокировка работы ферментов, принимающих участие в синтезе пептидогликанов, входящих в состав клеточной стенки бактерий.

К ним относят пенициллины (бензилпенициллин, ампициллин, амоксициллин), цефалоспорины (цефазолин, цефотаксим), монобактамы (азтреонам), карбапенемы (имипенем), ванкомицин.

2. Подавление ФУНКЦИИ ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ, что приводит к выходу из клетки белков, нуклеотидов, ионов с последующей их гибелью. Эти антибиотики способны быстро разрушить клеточную стенку бактерий.

К препаратам этой группы относят полимиксины (продуцируют Bacillus polymyxa и др. бактерии), полиеновые антибиотики (нистатин, леворин – противогрибковые препараты, продуцируемые актиномицетами Streptomyces), грамицидины (продуцируют Bacillus brevis).

3. Подавление СИНТЕЗА БЕЛКА - нарушение функциональных свойства рибосом.

К препаратам этой группы относят аминогликозиды (стрептомицин, канамицин, гентамицин), тетрациклины (окситетрациклин, миноциклин), хлорамфеникол (левомицетин), макролиды (эритромицин, олеандомицин), азалиды (азитромицин), линкозамиды (линкомицин).

Антибиотик стрептомицин, вырабатываемый актиномицетов Str. griseus, связывается с рибосомами и нарушает нормальный синтез белка в клетке, также способен нарушать целостность цитоплазматической мембраны клеток.

Тетрациклины, вырабатываемые стрептомицетами, подавляют биологическое окисление как в процессе промежуточного метаболизма, так и в цикле Кребса; также подавляют синтез белков.

4. Подавление ТРАНСКРИПЦИИ И СИНТЕЗА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ. Ингибируется ДНК-зависимая РНК-полимераза, что приводит к торможению синтеза любых видов бактериальной РНК.

К препаратам этой группы относят рифамицины (рифампицин) – продукт жизнедеятельности стрептомицет.

Антибиотики являются незаменимыми лечебными препаратами и используются для лечения инфекционных заболеваний людей и животных. Кроме того, в сельском хозяйстве отдельные антибиотики используются как стимуляторы роста животных и растений. Добавление в небольших количествах антибиотика биомицина в пищевой рацион молодняка птиц и домашних животных способствует ускорению их роста и снижению заболеваемости.

Показана эффективность применения антибиотиков для задержки роста микробной порчи скоропортящихся пищевых продуктов, особенно в сочетании с действием холода. Например, сроки хранения свежей рыбы (трески, пикши, камбалы), которую перед укладкой в лёд погружали в раствор биомицина, увеличиваются примерно на 5-10 дней.

Микроорганизмы часто приобретают УСТОЙЧИВОСТЬ к действию антибиотиков.

ЕСТЕСТВЕННАЯ (ПРИРОДНАЯ) УСТОЙЧИВОСТЬ:

1. Изменение метаболической активности клеток-мишеней.

Большинство антибактериальных средств эффективно подавляет жизнедеятельности лишь активно растущих клеток. Значительная часть возбудителей, пребывая в латентной стадии, способна выживать в тканях в течение многих лет, оставаясь устойчивыми к действию антибиотика. Например, микобактерии туберкулёза.

2. Уменьшение количества мишеней для антибиотика.

Например, под действием пенициллина отдельные бактерии способны трансформироваться в L-формы, лишённые клеточной стенки и поэтому становятся резистентными к действию антибиотика.

ПРИОБРЕТЁННАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ:

1. Мутации – приводят к изменению структурных белков (например, в клеточной стенке) или ферментов (например, РНК-политмераз). Также возможны мутации в локусе гена, кодирующего чувствительность к антибиотику.

2. Плазмиды резистентности – внехромосомные молекулы ДНК, которые могут включать один или более генов, кодирующих синтез ферментов, осуществляющих инактивацию лекарственного средства.

Гены множественной устойчивости могут также кодировать транспозоны, интегрированные в плазмиды.

Плазмиды грамотрицательных бактерий, R-факторы (от англ. resistance - устойчивость), могут придать устойчивость к нескольким антибиотикам.