Механізми антибіотикорезистентності. Загальні закономірності

Основою терапевтичної дії антибактеріальних препаратів є пригнічення життєдіяльності збудника інфекційного захворювання внаслідок пригнічення більш-менш специфічного для мікроорганізмів (прокаріотів) метаболічного процесу. Інгібування відбувається в результаті зв'язування антибіотика з мішенню, якою може бути або фермент, або структурна молекула мікроорганізму.

Резистентність мікроорганізмів до антибіотиків може бути природною і набутою.

• Справжня природна стійкість характеризується відсутністю у мікроорганізмів мішені дії антибіотика або недоступністю мішені внаслідок первинно низької проникності або ферментативної інактивації. При наявності у бактерій природної стійкості антибіотики клінічно неефективні. Природна резистентність є постійною видовою ознакою мікроорганізмів і легко прогнозується.

• Під набутою стійкістю розуміють властивість окремих штамів бактерій зберігати життєздатність при тих концентраціях антибіотиків, які пригнічують основну частину мікробної популяції. Можливі ситуації, коли більша частина мікробної популяції проявляє набуту стійкість. Формування резистентності у всіх випадках обумовлено генетично: придбанням нової генетичної інформації або зміною рівня експресії власних генів.

Відомі наступні біохімічні механізми стійкості бактерій до антибіотиків:

1. Модифікація мішені дії антибактеріальних препаратів.

2. Інактивація антибактеріальних препаратів.

3. Активне виведення антибактеріальних препаратів з мікробної клітини (еффлюкс).

4. Порушення проникності зовнішніх структур мікробної клітини.

5. Формування метаболічного "шунта" (здатність до синтезу стійких до дії антибіотиків ферментів).

Стислий огляд сучасних антиінфекційних препаратів

Відкриття здатності живих організмів до вироблення та виділення в навколишнє середовище антибіотичних речовин здійснило революцію в терапії інфекційних захворювань і врятувало мільйони людей. Вивчення властивостей та потреб продуцентів сприяло стрімкому розвитку однієї з галузей біотехнології – промислового отримання антибіотиків. Проте, широкомасштабні дослідження антимікробних та інших біологічних ефектів як сполук природного походження, так і синтетичних продемонстрували величезний потенціал останніх у лікуванні інфекційних та інвазивних захворювань. Сучасна антиінфекційна хіміотерапія в рівному ступені завдячує своїй успішності природним антибіотикам і синтетичним сполукам з високою біологічною активністю. У зв’язку з цим ми вважаємо доцільним опис усіх сучасних препаратів, які застосовуються для лікування захворювань, викликаних бактеріями, грибами, вірусами та найпростішими. Крім того, зогляду на природне походження деяких антигельмінтних препаратів, на нашу думку, надання інформації про їх особливості також є корисним в рамках даного розділу.

Бета-лактамні антибіотики

До β-лактамних антибіотиків (β-лактамів), які об'єднує наявність у структурі β-лактамного кільця, відносяться пеніциліни, цефалоспорини, карбапенеми та монобактами, що проявляють бактерицидну дію. Подібність хімічної структури зумовлює однаковий механізм дії всіх β-лактамів (порушення синтезу клітинної стінки бактерій), а також перехресну алергію до них у деяких пацієнтів.

Пеніциліни, цефалоспорини та монобактами чутливі до гідролізу за участю особливих ферментів – β-лактамаз, що виробляються рядом бактерій. Карбапенеми характеризуються значно вищою стійкістю до β-лактамаз.

З урахуванням високої клінічної ефективності та низької токсичності β-лактамні антибіотики складають основу антимікробної хіміотерапії на сучасному етапі, займають провідне місце при лікуванні більшості інфекцій.

ПЕНІЦИЛІНИ

Пеніциліни є першими антимікробними препаратами, розробленими на основі біологічно активних субстанцій, які продукуються мікроорганізмами. Родоначальник усіх пеніцилінів, бензилпеніцилін, був отриманий на початку 40-х років XX століття. В даний час група пеніцилінів включає більше десяти антибіотиків, які залежно від джерел одержання, особливостей будови і антимікробної активності підрозділяються на кілька підгруп (табл. 2).