Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця

Медичний факультет № 3

Кафедра фармакології та клінічної фармакології

Науково-дослідна робота студентки медичного

факультету № 3

4-го курсу, 4-ої групи

Микитюк Анни

Науковий керівник: асистент Прискока А. О.

Київ – 2014

Біохімічні механізми антибіотикорезистентності

Виділяють 4 основних, найбільш вивчених, механізми антибіотикорезистентності .

1. Ензиматична інактивація (ферментативне руйнування чи модифікація).

В основі механізму лежить руйнування антибіотика ще до його проникнення в цитоплазму клітини, тобто у зовнішньому середовищі, чи у периплазматичному просторі грам негативних бактерій. При цьому мішені антибіотиків в цитоплазмі клітини залишаються інтактними. Інактивація здійснюється за рахунок синтезованих бактерією специфічниих ферментів, що розщеплюють антибіотик до безпечних для неї структур. Гени, що містяться в R-плазмідах кодують білки, що викликають різноманітні модифікації молекул антибіотика шляхом їх фосфорилювання, аденілування чи ацетилювання.

В якості інактивуючих ферментів відомі представники гідролаз — бета -лактамази, що каталізують розщеплення бета-лактамного кільця у пеніцилінів, цефалоспоринів та інших бета-лактамів.

Естерази, що діють на еритроміцин та деякі інші антибіотики близькі до нього за структурою.

Інша група інактивуючих ферментів — трансферази. До них належать левоміцетин- (хлорамфенікол-)-ацетилтрансферази, аміноглікозидацетил, фосфо- або аденілілтрансферази і фосфотрансферази, що діють на еритроміцин.

Механізми інактивації існували у бактерій, що продукують антибіотики, задовго до початку використання цих речовин в медицині. Скоріш за все, вони виконували

функції захисту бактерії-продуцента від власного антибіотика. Це пояснює той факт, що на відміну від антибіотиків (речовин природного походження), хіміотерапевтичні препарати, як правило, не інактивуються мікробною клітиною.

2. Активне виведення антибіотика з мікробної клітии (ефлюкс).

Здійснюється за рахунок мембранних ТЕТ-білків, що кодуються хромосомними чи плазмідними генами.

Відомо, як мінімум, чотири великих сімейства транспортних систем, що забеспечують активне виведення екзогенних речовин (в тому числі і антибіотиків) із бактеріальної клітини. «Базова» активність цих систем в значній мірі визначає рівень природної чутливості бактерій до антимікробних препаратів. При активації виведення відмічають формування набутої резистентності.

Такий механізм характерний для тетрациклінів. Молекули антибіотика, що потрапили в цитоплазму мікробної клітини, як правило, виводяться настільки швидко, що препарат не встигає прореагувати зі своєю мішенню — рибосомою.

3) Структурні зміни в молекулах, що є мішенями для антибіотиків:

Структура мішеней дії антибіотиків може змінюватись в результаті спонтанних мутацій в генах, що їх кодують. Частина таких мутацій призводить до зниження

(чи втрати) здатності мішені зв’язуватися з антибіотиком. Внаслідок чого, антибіотик, що проник в клітину не знаходить своєї мішені і не може заблокувати біохімічні процеси.

Зміни в структурі білків рибосом 70S лежать в основі стійкості до стрептоміцину, аміноглікозидів, макролідів, тетрациклінів та інших антибіотиків. Зміна структури

бактеріальних гіраз у результаті мутацій призводить до формування резистентності до хінолінів; РНК-полімераз — до рифампіцину; пеніцилінзв’язувальних білків (трансфераз) — до бета-лактамів.

Також бактерія може продукувати альтернативні мішені, резистентні до пригнічуючої дії антибіотика. Вони зв’язують антибіотик і позбавляють його можливості вразити справжні мішені. Зазвичай у якості хибних цілей виступають ферменти.

Внаслідок генних мутацій, обмін речовин мікроорганізму може бути змінений таким чином, що заблоковані антибіотиком реакції більше не будуть критичними для життєдіяльності мікроорганізму.