Дело в том, что диагноз в данном случае ставится не толькопределенных белков микроорганизма или в организме больного че совокупности и соотношению белковых профилей биологическо целом. В результате прибором выдается протеомный профиль, таковой у здорового человека (рисо.путем6.15,егоА),сравненияможн с по специальных компьютерных программ с протеомным профилем б В) поставить диагноз менингита. Помимо общей протеинограмспектрометрии можно определять и конкретные белки в . соста
ЛИПИДНЫЙ АНАЛИЗ
Липидный анализ имеет более ограниченное применение в инф Так, например, при диагностике инфекционных заболеваний, анаэробными бактериями, значительную помощь в определении принадлежности возбудитможетлейоказать метод-жидкостнойгазо хроматогра (рис. 6.16).
Суть этого метода, используемого с указанной целью, заклю каждому виду анаэробных бактерий присущ свой уникальный н жирных кислот. При этом каждаякислотажирнаяобладает специфичной дл точкой перехода из жидкой в газообразную фазу-жидкостной.Прибор для хроматографии как раз и фиксирует эту точку перехода,ся бла возможным определить состав жирных кислот, присутствующихалеот больного, и, соответственно, определить вид анаэробного в
Рис. 6.15. Принцип масс-спектрометрии и протеограмма спинномозгово
71
КОМБИНИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ
К комбинированным методам молекулярной биологии относится частности,иммуноблоттинг. Этот метод сочетает в себе принципы моле биологии и способа иммунодиагностики, как это показано на
Метод иммуноблоттинга востребован в тех случаях, когда вр информация не просто о наличии того илизмаиногов матемикроорганиалеот
72
Рис. 6.16. Принцип метода-жидкостнойгазо хроматографии и пример диаг использования этого метода
больного, а о наличии и количестве каждого антигена организма или антител к нему в биологическом материале. Такие сведения бывают необходимы при мониторинге больных некоторыми хроническими инфекционными заболеваниями, например ВИЧ-инфекцией. В этом случае врач, получая информацию о динамике того или иного антигена ВИЧ, может прогнозировать наступление следующей стадии инфекционного процесса.
Что касается самой методики осуществления иммуноблоттинга, то она основана на том принципе, что каждый белковый субстрат обладает уникальной для него
электрофоретической подвижностью. В связи с этим на перво биологическийматериал от больного подвергают электрофорезу в каждый вирусный белок «продвигается» в геле на разное рас делается «нитроцеллюлозный слепок», который обрабатываетс-ферметным методом с помощью меченныхомферментмоноклональных антител к кажд вирусному белку. В результате получают нитроцеллюлозную п показано на рисунке, образуются цветовые фрагменты, при э белку соответствует свое расстояние от начала полоски.
Рис. 6.17. Этапы выполнения и результат иммуноблоттинга
Ориентируясь на наличие и ширину каждого цветного фрагмен представление не только о наличии в организме, например, каждого вирусного белка или антител тк внемуорганизмециркулируе.Так, на высокое содержание белка каписида ВИЧ (р24) свидетельству прогрессировании вирусного процесса в стадию первичных пр антител к р24 и другому поверхностному белку ВИЧ gp120ать по развитие СПИД или переход в терминальную стадию инфекцион
ЛИТЕРАТУРА
1.Лабораторная диагностика опасных инфекционных заболевани Онищенко, В.В. Кутырева // М.: Медицина,- 472 с.Шико, 2009.
2.Лобзин Ю.В. Практикаторныхлабораисследований при инфекционных заболеваниях / Ю.В. Лобзин, Ю.П. Финогеев, В.Ф.-СПбКрумгольц.,2005 - 274 с.
73
3.Медицинская лабораторная диагностика (программы и алгори Карпищенко // СПб.: Интермедика,- 304 . с 2001.
4.Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: то
В.В. Зверева, М.Н. Бойченко474 с//. 2010.
5.Ребриков Д.В. ПЦР в реальном времени / Д.В. Ребриков, Г. Трофимов и др. // М.: Биномзнаний.Лаборатория, 2014. - 223 с.
6.Baron E.J. A Guide to Utilization of the Microbiology Laboratory for Diagnosis of
Infectious Diseases: 2013 Recommendations by the Infectious Diseases Society of America (IDSA) and the American Society for Microbiology (ASM) / E.J. Baron, J.M. Miller, M.P. Weinstein et al. // Clinical Infectious Diseases Advance, 2013. http://cid.oxfordjournals.org
74
Глава 9 Фармакотерапия
9.1. АНТИБАКТЕРИАЛЬНЫЕ ПРЕПАРАТЫЭТИОТРОПНАЯ. ТЕРАПИЯ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Этиотропная терапиялечение инфекционных заболеваний, вызванны микроорганизмами, при помощи ЛС, специфически действующих микроорганизмы. Несмотря на то что первые антимикробные с всередине ХХ в., проблема этиотропной терапии существует самых важных в медицинской практике. Это связано не тольк возбудителей инфекционных заболеваний (ВИЧ, вирусы гепати Эбола и др.) и установлениемэтиологической роли микробных агентов заболеваниях, ранее считавшихся неинфекционными (язвенная лимфома Беркитта и др.), но и с глобальным ростом резисте микроорганизмов к антимикробным средствам, резкоечто влечетснижение за
эффективности этиотропной терапии. Угрожающие масштабы это явление приобрело в последнее десятилетие, когда стали выявляться полирезистентные микроорганизмы, повсеместно распространяющиеся по всему миру, которые способны не только наносить вред тем лицам, от которых они были выделены, но
ивызывать трудно поддающиеся антибактериальному лечению патологические процессы у других людей. В 2001 г. ВОЗ разработала «Глобальную стратегию ВОЗ по сдерживанию устойчивости к противомикробным препаратам», в которой рекомендовано рассматривать указанную проблему в качестве одного из приоритетов национальных систем здравоохранения. Однако спустя 15 лет ситуация далека от своего разрешения. ВОЗ предупреждает, что в ближайшие десятилетия человечество может терять по 10 млн населения ежегодно из-за устойчивости инфекций к антибиотикам. По оценкам ВОЗ, к 2050 г. число жертв тех заболеваний, которые станут неизлечимы, превысит число умерших от рака. Проблема лекарственной устойчивости микроорганизмов вызывает опасения всего мира, в некоторых странах заболевания, которые ранее были излечимы, теперь не поддаются никаким лекарственным препаратам. Многие бактерии, грибы, вирусы и паразиты стали способны выдерживать атаку противомикробных препаратов, в том числе антибиотиков, противотуберкулезных и противомалярийных средств. В результате стандартные методы лечения утрачивают эффективность, а риск быстрого распространения инфекций повышается. Наиболее опасными резистентными микроорганизмами в настоящее время являются экстремально- и панрезистентные штаммы Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter spp., штаммы представителей семейства Enterobacteriaceae, продуцирующие β-лактамазырасширенного спектра и карбапенемазы, метициллинорезистентный Staphylococcus aureus (MRSA), ванкомицинорезистентные энтерококки, а также Clostridium difficile. При этом для лечения серьезных жизнеугрожающих инфекций, вызываемых резистентными микроорганизмами, практически нет новых антимикробных средств. Среди мероприятий по сдерживанию распространения лекарственной устойчивости микроорганизмов и оптимизации использования антимикробных препаратов важнейшими являются осуществление программ надзора за их рациональным применением, образовательные мероприятия для повышения уровня знаний врачей о стратегии использования антимикробных препаратов (назначение препаратов с противомикробным действием строго по показаниям, внедрение протоколов их использования, оптимизация доз и сокращение длительности проведения этиотроп-ной терапии, применение комбинаций антибактериальных препаратов
идр.), а также мониторинг распространения резистентных штаммов, патогенных микроорганизмов на основании данных локальных микробиологических лабораторий. Очень важным является введение строгого контроля за рецептурным отпуском антибиотиков и снижение уровня их потребления,
75
разработка глобального международного кодекса правил использования антибиотиков, постепенное сокращение применения антибактериальных препаратов в сельском хозяйстве (животноводстве, птицеводстве).
В качестве этиотропных средств используются лекарственные обладающие антимикробным действием, относящиеся к различн фармакологическим группам. В настоящее время наиболее шир антибиотики. Антибиотикивещества, которые продуцируются микробами и спо избирательно подавлять жизнедеятельность других микроорга действие предполагает,-первых,во активность только в отношении ми при сохранении жизнеспособности кле-втокрыхозяина,действивобиотиковеан только на определенные виды и роды микробов. Помимо антиб значительное число препаратов других фармакологических гр синтетическим путем, которые обладают антимикробным дейст препаратам относятсяаниламиды,сульф препараты на основе триметоп производные нитрофурана,-оксихинолина,8 хиноксалина, фторхинолон нитроимидазолы и др. Учитывая повсеместное нарастание лек устойчивости микроорганизмов, особое значение приобретаетика использования антимикробных средств, поскольку тактически при проведении этиотропной терапии, способствуют более бы устойчивых штаммов. Этиотропная терапия рассматривает так эффективность котойопроеделяется взаимодействием трех компоне микроорганизмлекарственный преп- макроорганизмрат. Рациональная этиотропная терапия проводится с равноценным учетом этих Выбор антибиотика зависит в первую очередь отленногоособенностеили предполагаемого возбудителя заболевания, его чувствительн антибактериальному средству, локализации в организме. Нео учитывать клинико-лабораторные данные, характеризующие особенно больного, тяжесть теченияионногоинфекцпроцесса, состояние иммунит функцию почек и печени и др. Кроме того, успех антибиотик большой степени свойствами выбранного препарата, его фарм параметрами, способностью к созданиюациив очагевозбудителялокализ в организме терапевтической концентрации антибактериального чтобы правильно выбрать ЛС из огромного количества лекарс антибактериальным действием, которое зарегистрировано в Р отчетливо представлять принадлежность препарата к той или и фармакологической группе, механизм и спектр его антимикро характер и частоту побочных явлений и др. Правильному выб препарата способствует точное представприложения,ение точкемишени воздействия того или иного средства на микробную клетку. прокариотными клетками, которые имеют значительно меньшие эукариоты. Любая бактерия состоит из поверхностных структ микроворсинки), клеточной оболочки и цитоплазмы. Внутреннее практически не различается: цитоплазма всех бактерий соде генетическую информацию, рибосомы и гранулы с питательным сконцентрирована в цитоплазмевиде клубка,в не имеет ядерной мембр истинное ядро у бактерий отсутствует. В состав ДНК входят уникальность данного вида микроорганизма; объем генетичес кодируемой в ДНК, различается между видами.организацияПространствен хромосомной ДНК осуществляется с участием ферментовтопои гиразы и топоизомеразы IV). Топоизомеразы являются мишеня хинолоновых антибактериальных препаратов. Подавляя активн хинолоны нарушают пространственную организацию бактериальной ДНК рост и размножение бактерий. У бактерий могут присутствов молекулы ДНКплазмиды, которые способны передаваться от одно
76
клетки к другой, в результате чего еносуществляетсягенетической обминформа между бактериями. В состав плазмид могут входить гены, оп устойчивость микроорганизмов к факторам внешней среды, в антибиотикам, вирулентность и др. Рибосомы являются клето которой прходитис синтез белка, в зависимости от интенсивнос бактериальная клетка может содержать от 5000 до 50 000 ри состоят из рРНК и белков и представлены двумябольшойсубъединица(70S) малой (30S). В результате транскрипцииетсямолекуласинтезируинформацион РНК (иРНК), которая является копией ДНК, кодирующей опред белка происходит в процессесчитываниятрансляции информации с молеку на бактериальных рибосомах. Рибосомы присоединяются к мол двигаются вдоль нее. Аминокислоты, необходимые для постро доставляются к рибосомам транспортной РНК (тРНК) и включа полипептидную цепь. Рибосомы являются мишенью действия не антибиотиков, которые блокируют метаболическиецессы,протекающие в рибосомах бактерий, в результате чего угнетается биосинте субъединицей рибосом связываются макролидные и линкосамид такжехлорамфеникол, с малой субъединамицейногликозидные и тетрациклиновые антибиотики. При этом антибиотики не затр эукариотических 80S рибосом. Содержащиеся в цитоплазме за содержат временный избытоковметаболит(полисахаридов, жиров, полиф серы и др.), количество которых меняется в зависимости от метаболической активности.
Между внутренним содержимым бактериальной стенки и внешне физический, осмотическийтаболический барьерцитоплазматическая мембрана, представленная фосфолипидным бислоем и содержащ количество белков, которые выполняют прежде всего транспо Непосредственно с внешней средой контактирует клеточнаяи с состав которой у различных бактерий разные, что по-пределяе разному воспринимать красители. Так, в основу одного их п дифференциации бактерий положена способность воспринимать внутри клетки красящий комплексго фиолетовогогенцианово с йодом либо после обработки спиртом (окраска по Граму). Это позволяет микроорганизмы на грамположительные-фиолетовый(синецвет) и грамотрицательные (красный цвет). Оказалось, что различия стенкикробнойми клетки обусловливают разную способность ант через нее для того, чтобы воздействовать на те или иные к производить антимикробный эффект. Основной компонент клет - пептидогликан (мурдеин),ржаниесокоторого у грамположительных б значительно больше, чем у грамотрицательных. Так, у грамп толщина муреиновой сети составляет примерно-70% сухой40 слоевмассы(30 клеточной стенки), у грамотрицательных- всего-21слояуреинам (около 10% су массы клеточной стенки). У грамотрицательных бактерий сущ мембрана снаружи от пептидогликанового слоя, в состав кот фосфолипидов, входят молекулы липополисахарида (ЛПС). ЛПС проницаемдля экзогенных гидрофильных соединений, к которым большинство питательных веществ и антибиотики. Транспорт клетки осуществляется через порин- воронкообразныевыеканалы белковые структуры, встроенные в слой ЛПСые.соединенияГи рофобн (из антибиоти относятся хинолоны, макролиды и тетрациклины) способны ди слой ЛПС. Входящие в состав внешней мембраны грамотрицате микроорганизмов молекулы ЛПС, напротив, препятствуют прон сравнительновысокомолекулярных гидрофильных соединений (прир
77
пенициллинов и гликопептидов). Этим и объясняется природн грамотрицательных микроорганизмов к указанным антибиотика
Существующиеклассификации антибактериальных препаратов, напострое основании механизма их действия, химического строения, пр спектра, типа действия на микробную клетку, не являются у учитываются данные о приобретенной резистентности микроор могут быть использованы в клинической практике.
1. По механизму действия:
ингибиторы синтеза клеточной стенки микроорганизмов [пени цефалоспорины (ЦС), монобактамы, карбапенемы, гл-цин,копептид циклосерин];
антибиотики, нарушающие молекулярнуюи органфункцизациюклеточных мембранфосфомиц( ин, полимиксин, нистат,инлеворин, амфотерицин В); антибиотики, подавляющие синтезеиновыхбелка кислот:нукл а) ингибито синтеза белка на уровне рибосом [хлорамфеникол, тетрацикл макролиды,линкомиц,инклиндамицин, аминогликозиды,фузидовая кислота(Фузидиевая кислота*)]; б) ингибиторы-полимеразыРНК (рифампи-цин).
2. По химическому строению:
β-лактамы (пенициллины, ЦС, карбапенемы, монобактамы,-лактамаз),инги аминогликозиды, макролиды, тетрациклины,хлорамфениколлинкозамины, гликопептиды, оксазолидиноны, рифамицины,- фузидиныполимикси др.
3. По спектру противомикробного действия:
препараты, действующие преимущественно на грамположительн грамотрицательныекки (стафилококки, стрептококки, менингокок некоторые грамположительные палочки (коринобактерии, клос др.). К ним отбензилпеницилосят лин, фенокси-метилпенициллин, бициллины, пенициллиназоустойчивые пенициллиныоксациллин, диклоксациллинP), ЦС-го1 поколения, макролиды,-цин,ванкомилинкомиц);ин
антибиотики широкого спектра действия, активные-ложительныхв отношен и грамотрицательных микроорганизмов:хлорамфеникол, тетрациклины, аминогликозиды, полусинтетические пенициллины широкого сп (ампицилл,инкарбеницил,линазлоциллин),-го ЦСпоколения2 (цефуроксим, цефтриаксони др.);
антибиотики с преимущественной активностью в о-тельныхношении гр бактерий (полимиксины,-го поколения,ЦС3 монобактамы);туберкулезныепротиво антибиотикистрептоми( ,цинрифампиц,инфлори-мицинP);
противогрибковые средстванистат,инлевор( ин, гризеофульвин, амфоте-рицин В,итракона,золкетокона,золклотрима,золмиконаз,олфлуконазол, уцитозин). 4. По типу действия на микробную клетку:
бактерицидные (пенициллины, ЦС, карбапенемы, монобактамы, ингибиторами-лактамазβ препараты, аминогликозиды,-пептиды,рифампицглико ,ин полимиксины и др.);
бактериостатические (макролиды, линкомитетрацицинклины,хлорамфе-никол и др.
При назначении этиотропной терапиидимоучитыватьнеобхо особенности ка ЛС, поскольку все антибактериальные препараты имеют прису антимикробного действия, фармакокинетические и фармакодин параметры, а также механизм антимикробного действия.
78
β-Лактамные антибиотики
Эти антибиотики объединяет наличие -лактамногових структурекольца,β с к связана антибактериальная активность-лактамампрепаратов. К β относятся:пенициллины, ЦС, карбапенемы, монобактамы и комбинированные с ингибиторами β-лактамаз препараты. Мишенью действия-лактамныхβ антибиотиков являются ферменты, участвующие в синтезепеп
основного компонента наружной мембраны грамположительных микроорганизмов. Эти ферменты благодаря способности связы пенициллинамиругимид -лактамамиβ называются пенициллинсвязываю белками (ПСБ), они жестко сцеплены с цитоплазматической м клетки и осуществляют образование поперечных сшивок-лактамных.Связ антибиотиков с ПСБ приводит к инактивацииращению ПСБ,ростапреки гибели микробной клетки. Для того чтобы произошло взаимодействие необходимо их проникновение через наружные структуры микр Диффузия-лактамовβ в грамположительные микробы осуществляет легко, капсула и пептидогликан этих микробов не являются сущес для этих антибиотиков-лактамов.Доступ кβ мишени ограничивают секре микробной клеткой ферменты-лактамазы,β которые вызывают гидролиз антибиотиков. В результате межвидовогопереноса-лактамазыгенногβ широко распространены у различных микроорганизмов, в том числе п пептидогликан (мишень действия-лактамов)для βявляется обязательным компонентом микробной клетки (за исключением микоплазм), той или иной степени чувствительны к антибиотикам этого кл практике реальная активность-лактамов βзависит от их концентрации в очаге инфекции. Если ПСБ не угнетаются при практически до концентрациях антибиотиков, природнойтог ворятустойчивости микроо Истинной природной резистентностью обладают только микопл отсутствует пептидогликан. Приобретенная устойчивость мож снижением аффинности (сродства) ПСБ к антибиотикам,емпроницаемостисниже внешних структур микроорганизма, появлением-лактамаз.новых β
ПЕНИЦИЛЛИНЫ
Классификация пенициллинов
•Природные:
бензилпенициллин(пенициллин),натриевая и калиевая соль;бензилпенициллинпрокаина (новокаиновая соль пбензатицилиналина); бензилпеници;ллинфеноксиметилпениц.иллин
•Полусинтетические:
изоксазолилпенициллины:
-оксациллин;
-клоксациллин;
-диклоксациллинP; аминопенициллины:
-ампициллин;
-амоксицил;линкарбоксипенициллины:
-карбеницил;лин
-тикарциллин;уреидопенициллины: -азлоциллин;
-пиперацил;лин
79
ингибиторзащищенные пенициллины:
-амоксициллин + клавулановая; кислота
-ампициллин + сульбактам;
-тикарциллин + клавулановая; кислота
-пиперациллин + таз.обактам
Основой химической структуры пенициллинов-аминопенициллаявляется-новая6 кислота. Несмотря на появление новых антибиотиков и други действием, пенициллины продолжают широко использоваться в практике, поскольку имеют рядтв: преимущеспрепараты этой группы дейс бактерицидно, обладают низким уровнем токсичности, позвол широкий диапазон дозировок, и сравнительно дешевы. Однако высокоаллергогенны и имеют перекрестную аллергию между со пенициллины образуются в процессе роста грибов-лин, (бензилпенегосоли эфиры,феноксиметилпениц),иллинполусинтетические получены путем молекулы природных пенициллинов (пенициллиназ-зистентные- оксацилре лин; широкого спектра действияаминопенициллины, карбоксипенициллины, уреидопенициллины).того,Кромесуществуют также комбинированные состоящие из полусинтетических пенициллинов-лактамази ингибиторов (ампициллин + сульбактам, амоксициллин + клавулановая, пиперациллкислотаин + тазобактам, тикарциллин + клавулановая). кислота
Природные пенициллины
Спектр антимикробного действия одинаков у бензилпенициллиметилпенициллина. Эти препараты активныграмположительныхв отнош нии - кок стрептококков, пневмококков, стафилококков, однако необхо большинство штаммов стафилококков в настоящее время приоб бензилпенициллину, так как вырабатывают фермент-лактамазу)пеницилли, под влиянием которого происходит-лактамногоразрыв кольцаβ молекулы
пенициллина, что ведет к потере его антимикробной активно пенициллину также грамотрицательные кокки: менингококки, грамположительные палочки: возбуддифтерителии,сибирской язвы, лист анаэробы: спорообразующиеклостридиивозбудители столбняка и газов гангрены; неспорообразующиепептострептококки, фузобактерии,- леп тоспиры,Treponema pallidum, актиномицеты.
Феноксиметилпениц,иллинв отличие от бензилпенициллина, более с приеме внутрь, не разрушается соляной кислотой, поэтомуper м os. Природные пенициллины назначаютсяолеваниях,при забвызванных чувствительной флорой: ангине, скарлатине, «домашней» пне септическом эндокардите, менингококковом и пневмококковом инфекциях кожи и мягких тканей, сифилисе, гонорее,- анаэро клостридиальных (газовой гангрене, столбняке), неклостридиаль неспорообразующими анаэробами, актиномикозе. Противопоказ аллергия на пенициллины или препараты, входящие в состав
Полусинтетические пенициллины
Синтезированына основании выделенного «ядра» -пенициллинов6-амино- пенициллановой кислоты. Эти препараты, сохраняя основныезилпенициллина (бактерицидность, низкий уровень токсичнос ценные для медицинской практикиустойчивостьсвойствак пенициллиназе, кислотоустойчивость, расширенный спектр антимикробного де
80