Характеристика основных групп антибиотиков. Антибиотики: классификация, правила и особенности применения

Антибиотики включают обширную группу лекартсвенных препаратов, которые проявляют активность к бактериям, подавляют рост и развитие или уничтожают их. Это одна из важнейших групп препаратов, которая на сегодняшний день является очень актуальной. Благодаря им большинство инфекционных заболеваний, вызванных такими возбудителями, хорошо поддаются лечению.

Виды антибиотиков

Самым первым веществом, уничтожающим микроорганизмы был пенициллин. Его открыл в 1922 году английский микробиолог А. Флеминг. Сегодня насчитывается больше 100 различных представителей этой фармакологической группы лекартсвенных средств. Современные антибиотики разделены на виды по нескольким критериям - по характеру воздействия на микроорганизмы и антибактериальному спектру, направленности действия, химической структуре и способу получения.

Пенициллин - это натуральный антибиотик, который является средством борьбы за существование грибков актиномицетов. Благодаря выделению пенициллина, они подавляют рост и размножение бактерий, чем обеспечивают себе превосходство в отношении питательной среды.

Виды по характеру воздействия

По характеру воздействия на бактериальные клетки выделяют 2 вида средств, к которым относятся:

Препараты бактериостатического действия - угнетают рост, развитие и размножение микроорганизмов. Их применение останавливает инфекционный процесс в организме, что дает возможность иммунной системе уничтожить бактериальные клетки (левомицетин).
Препараты бактерицидного действия - уничтожают бактериальные клетки, за счет чего снижается их численность в организме (цефалоспорины , амоксициллин).

Некоторые бактерии, после их гибели и разрушения клеточной стенки, выделяют в кровь большое количество токсических веществ (эндотоксины). В этом случае показано применение бактериостатических средств.

Виды по спектру действия

Спектр действия определяет количество различных видов бактерий, в отношении которых активен препарат. По этому критерию выделяют такие группы антибиотиков:

Широкого спектра действия - активны в отношении большинства микроорганизмов, возбудителей инфекционных заболеваний человека (цефалоспорины, амоксициллин, защищенный клавулановой кислотой).
Узкого спектра действия - уничтожают или подавляют только несколько видов микроорганизмов (противотуберкулезные средства).

В отношении большинства заболеваний применяются препараты широкого спектра действия. При необходимости проводится лабораторное определение чувствительности к антибиотикам - для этого проводится бактериологическое выделение бактерий от больного с их последующим выращиванием на питательной среде с препаратом. Отсутствие роста колонии свидетельствует о чувствительности к нему бактерий.

По направленности действия

Такая классификация осуществляет разделение на виды, в зависимости от их преимущественной активности в отношении различных групп микроорганизмов:

Антибактериальные средства - собственно антибиотики, которые используются для лечения большинства инфекционных заболеваний.
Противоопухолевые средства - некоторые вещества, полученные из плесневых грибков, обладают способность влиять на течение онкологического процесса , подавляя размножение раковых клеток.
Противогрибковые средства - уничтожают грибковые клетки.

В отношении противогрибковых средств существует постоянная дискуссия, стоит ли их включать в один ряд с антибиотиками.

По способу получения

Получение антибиотиков на сегодняшний день имеет несколько вариаций. Поэтому выделяют такие группы средств:

Природные - выделены непосредственно из плесневых грибков.
Полусинтетические - также выделены из плесневых грибков, но для усиления активности и спектра действия, проводится химическая модификация молекулы природного вещества.
Синтетические - молекула производится только химическим путем.

Виды по химической структуре

Химическая структура определяет характер, спектр и направленность воздействия противобактериальных средств. По химической структуре выделяют такие их виды:

На сегодняшний день эти основные группы препаратов используются для лечения различных инфекционных заболеваний. Для предотвращения развития хронизации процесса и устойчивости бактерий, очень важно применять их согласно рекомендациям

Антибиотик – вещество «против жизни» — препарат, который используют для лечения болезней, вызванных живыми агентами, как правило, различными болезнетворными бактериями.

Антибиотики делятся на множество видов и групп по самым различным основаниям. Классификация антибиотиков позволяет наиболее эффективно определить сферу применения каждого вида препарата.

1. В зависимости от происхождения.

Природные (натуральные).
Полусинтетические – на начальной стадии производства вещество получают из натурального сырья, а затем продолжают искусственно синтезировать препарат.
Синтетические.

Строго говоря, собственно антибиотиками являются только препараты, полученные из натурального сырья. Все остальные медикаменты носят название «антибактериальные препараты». В современном мире понятие «антибиотик» подразумевает все виды препаратов, способных бороться с живыми возбудителями болезни.

Из чего производят природные антибиотики?

из плесневых грибов;
из актиномицетов;
из бактерий;
из растений (фитонцидов);
из тканей рыб и животных.

2. В зависимости от воздействия.

Антибактериальные.
Противоопухолевые.
Противогрибковые.

3. По спектру воздействия на то или иное количество различных микроорганизмов.

Антибиотики с узким спектром действия.
Данные препараты предпочтительны для лечения, поскольку воздействуют целенаправленно на определенный вид (или группу) микроорганизмов и не подавляют здоровую микрофлору организма больного.
Антибиотики с широким спектром воздействия.

4. По характеру воздействия на клетку бактерии.

Бактерицидные препараты – уничтожают возбудителей болезни.
Бактериостатики – приостанавливают рост и размножение клеток. Впоследствии иммунная система организма должна самостоятельно справиться с оставшимися внутри бактериями.

5. По химической структуре.
Для тех, кто изучает антибиотики, классификация по химическому строению является определяющей, поскольку структура препарата определяет его роль в лечении различных заболеваний.

1. Бета-лактамные препараты

1. Пенициллин – вещество, вырабатываемое колониями плесневых грибов вида Penicillinum. Природные и искусственные производные пенициллина обладают бактерицидным эффектом. Вещество разрушает стенки клеток бактерий, что приводит к их гибели.

Болезнетворные бактерии приспосабливаются к медикаментам и становятся резистентны к ним. Новое поколение пенициллинов дополнено тазобактамом, сульбактамом и клавулановой кислотой, которые защищают препарат от разрушения внутри клеток бактерий.

К сожалению, пенициллины часто воспринимаются организмом как аллерген.

Группы пенициллиновых антибиотиков:

Пенициллины натурального происхождения – не защищены от пеницилиназы – фермента, которые вырабатывают модифицированные бактерии и которые разрушают антибиотик.
Полусинтетики – устойчивы к воздействию бактериального фермента:
биосинтетический пенициллин G - бензилпенициллин;
аминопенициллин (амоксициллин, ампициллин, бекампицеллин);
полусинтетический пенициллин (препараты метициллина, оксациллина, клоксациллина, диклоксациллина, флуклоксациллина).

2. Цефалоспорин.

Используется в лечении болезней, вызванных бактериями, устойчивыми к воздействую пенициллинов.

Сегодня известно 4 поколения цефалоспоринов.

Цефaлексин, цефадроксил, цепoрин.
Цефaмезин, цефуроксим (aксетил), цефазoлин, цефаклор.
Цефотaксим, цефтриaксон, цефтизадим, цефтибутен, цефоперазон.
Цефпиром, цефепим.

Цефалоспорины также вызывают аллергические реакции организма.

Цефалоспорины применяют при хирургических вмешательствах, чтобы предотвратить осложнения, при лечении ЛОР-заболеваний, гонореи и пиелонефрита.

2. Макролиды
Обладают бактериостатическим эффектом – предотвращают рост и деление бактерий. Макролиды воздействуют непосредственно на очаг воспаления.
Среди современных антибиотиков макролиды считаются наименее токсичными и дают минимум аллергических реакций.

Макролиды накапливаются в организме и применяются короткими курсами 1-3 дня. Применяются при лечении воспалений внутренних ЛОР-органов, легких и бронхов, инфекций органов малого таза.

Эритрoмицин, рокситромицин, кларитрoмицин, азитромицин, азaлиды и кетолиды.

3. Тетрациклин

Группа препаратов натурального и искусственного происхождения. Обладают бактериостатическим действием.

Используют тетрациклины в лечении тяжелых инфекций: бруцеллеза, сибирской язвы, туляремии, органов дыхания и мочевыводящих путей. Основной недостаток препарата — бактерии очень быстро приспосабливаются к нему. Наиболее эффективен тетрациклин при местном применении в виде мазей.

Природные тетрациклины: тетрaциклин, окситетрациклин.
Полусентитеческие тетрациклины: хлортетрин, доксициклин, метациклин.

4. Аминогликозиды

Аминогликозиды относятся к бактерицидным высокотоксичным препаратам, активным в отношении грамотрицательных аэробных бактерий.
Аминогликозиды быстро и эффективно уничтожают болезнетворные бактерии даже при ослабленном иммунитете. Для запуска механизма уничтожения бактерий требуются аэробные условия, то есть антибиотики данной группы не «работают» в мертвых тканях и органах со слабым кровообращением (каверны, абсцессы).

Применяют аминогликозиды в лечении следующих состояний: сепсис, перитонит, фурункулез, эндокардит, пневмония, бактериальное поражение почек, инфекции мочевыводящих путей, воспаление внутреннего уха.

Препараты-аминогликозиды: стрептомицин, кaнамицин, амикaцин, гентамицин, неoмицин.

5. Левомицетин

Препарат с бактериостатическим механизмом воздействия на бактериальных возбудителей болезни. Применяется для лечения серьезных кишечных инфекций.

Неприятным побочным эффектом лечения левомицетином является поражение костного мозга, при котором происходит нарушение процесса выработки кровяных клеток.

6. Фторхинолоны

Препараты с широким спектром воздействия и мощным бактерицидным эффектом. Механизм воздействия на бактерии заключается в нарушении синтеза ДНК, что приводит к их гибели.

Фторхинолоны применяются для местного лечения глаз и ушей, вследствие сильного побочного эффекта. Препараты оказывают воздействие на суставы и кости, противопоказаны при лечении детей и беременных женщин.

Применяют фторхинолоны в отношении следующих возбудителей болезней: гонококк, шигелла, сальмонелла, холера, микоплазма, хламидия, синегнойная палочка, легионелла, менингококк, туберкулезная микобактерия.

Препараты: левофлоксацин, гемифлоксацин, спарфлоксацин, моксифлоксацин.

7. Гликопептиды

Антибиотик смешанного типа воздействия на бактерии. В отношении большинства видов оказывает бактерицидный эффект, а в отношении стрептококков, энтерококков и стафилококков – бактериостатическое воздействие.

Препараты гликопептидов: тейкопланин (таргоцид), даптомицин, ванкомицин (ванкацин, диатрацин).

8. Противотуберкулезные антибиотики
Препараты: фтивaзид, метазид, сaлюзид, этионамид, протионамид, изониазид.

9. Антибиотики с противогрибковым эффектом
Разрушают мембранную структуру клеток грибов, вызывая их гибель.

10. Противолепрозные препараты
Используются для лечения проказы: солюсульфон, диуцифон, диафенилсульфон.

11. Противоопухолевые препараты – антрациклинновые
Доксорубицин, рубомицин, карминомицин, акларубицин.

12. Линкозамиды
По своим лечебным свойствам очень близки к макролидам, хотя по химическому составу – это совершенно другая группа антибиотиков.
Препарат: делацин С.

13. Антибиотики, которые применяются в медицинской практике, но не относятся ни к одной из известных классификаций .
Фосфомицин, фузидин, рифампицин.

Таблица препаратов – антибиотиков

Классификация антибиотиков по группам, таблица распределяет некоторые виды антибактериальных препаратов в зависимости от химической структуры.

Группа препаратов	Препараты	Сфера применения	Побочные эффекты
Пенициллин	Пенициллин. Аминопенициллин: aмпициллин, амоксициллин, бекaмпициллин. Полусинтетические: метициллин, оксациллин, клоксaциллин, диклоксациллин, флуклоксациллин.	Антибиотик с широким спектром воздействия.	Аллергические реакции
Цефалоспорин	1 поколение: Цефалексин, цефадроксил, цепорин. 2: Цефамезин, цефуроксим (аксетил), цефазолин, цефаклор. 3: Цефотаксим, цефтриаксон, цефтизадим, цефтибутен, цефоперазон. 4: Цефпиром, цефепим.	Хирургические операции (для предотвращения осложнений), ЛОР-заболевания, гонорея, пиелонефрит.	Аллергические реакции
Макролиды	Эритромицин, рокситромицин, кларитромицин, азитромицин, азалиды и кетолиды.	ЛОР-органы, легкие, бронхи, инфекции органов малого таза.	Наименее токсичны, не вызывают аллергических реакций
Тетрациклин	Тетрациклин, окситетрациклин, хлортетрин, доксициклин, метациклин.	Бруцеллез, сибирская язва, туляремия, инфекции дыхательных и мочевыводящих органов.	Вызывает быстрое привыкание
Аминогликозиды	Стрептомицин, канамицин, амикацин, гентамицин, неомицин.	Лечение сепсиса, перитонитов, фурункулеза, эндокардита, пневмонии, бактериального поражения почек, инфекций мочевыводящих путей, воспаления внутреннего уха.	Высокая токсичность
Фторхинолоны	Левофлоксацин, гемифлоксацин, спарфлоксацин, моксифлоксацин.	Сальмонелла, гонококк, холера, хламидия, микоплазма, синегнойная палочка, менингококк, шигелла, легионелла, туберкулезная микобактерия.	Воздействуют на опорно-двигательный аппарат: суставы и кости. Противопоказаны детям и беременным женщинам.
Левомицетин	Левомицетин	Кишечные инфекции	Поражение костного мозга

Основная классификация антибактериальных препаратов осуществляется в зависимости от их химической структуры.

План.

1.Общая характеристика антибиотиков.

2. Принципы антибиотикотерапии. Побочное действие антибиотиков.

3. Пенициллины.

4. Цефалоспорины.

5. Тетрациклины.

Общая характеристика антибиотиков

Антибиотики - это химиотерапевтические вещества, образуемые микроорганизмами или полученные из иных природных источников, а также их производные и синтетические продукты, обладающие способностью избирательно подавлять в организме возбудителей заболевания или задерживать развитие злокачественных новообразований (Навашин, Фомина, 1982).

Требования, предъявляемые к антибиотикам:

Высокая избирательность антимикробного препарата в дозах, нетоксичных для макроорганизма;

Отсутствие или медленное развитие резистентности возбудителей к препарату в процессе его применения;

Сохранение антимикробного эффекта в жидкостях организма, экссудатах и тканях, отсутствие или низкий уровень инактивации белками сыворотки крови, тканевыми энзимами;

Хорошее всасывание, распределение и выведение препарата, обеспечивающие терапевтические концентрации в крови, тканях и жидкостях организма, которые должны быстро достигаться и поддерживаться в течение длительного периода;

Удобная лекарственная форма для применения различным возрастным группам животных, обеспечивающая максимальный эффект и стабильность в обычных условиях хранения.

Хотя ни один из используемых антибиотиков полностью не соответствует указанным требованиям, тем не менее всем им свойственна эффективность при лечении тех или иных заболеваний и относительная безвредность для макроорганизма.

Классификация антибиотиков:

I. По способу получения.

1. Биосинтетические (природные). Получают биосинтетически, путем культивирования микроорганизмов-продуцентов на специальной питательной среде при сохранении стерильности, оптимальной температуре, аэрации.

2. Полусинтетические (к биосинтетической основе присоединяют различные радикалы).

3. Синтетические (получают путем химического синтеза).

II. По степени очистки:

1. очищенные - фармакопейные;

2. полуфабрикаты;

3. нативные препараты.

Очищенные - содержат лишь антибиотическое начало, применяются в медицинской практике с целью лечения заболеваний путем энтерального или парентерального их применения;

Полуфабрикаты - близки к очищенным, обладают высокой антимикробной активностью, но по каким-то показателям не идут для пользования в медицинской практике, а применяются сугубо в ветеринарии;

Нативные препараты. Имеют низкую степень очистки, как правило выпускаются вместе с питательной средой, поэтому, кроме антибиотика они содержат витамины, ферменты, белки и применяются как стимуляторы роста и откорма животных.

III. По спектру антимикробного действия:

1. Узкого спектра действия (действующие избирательно только на Гр бактерии (биосинтетические пенициллины, макролиды) или только на Гр- бактерии (полимиксины).

2. Широкого спектра действия (тетрациклины, цефалоспорины, левомицетин, аминогликозиды и др.), подавляющие Гр и Гр- бактерии и ряд других возбудителей инфекций.

Гр  микроорганизмы – стрептококки, стафилококки, пневмококки, возбудители сибирской язвы, рожи, дифтерии, клостридии.

Гр- микроорганизмы – гонококки, менингококки, кишечная палочка, сальмонеллы, бруцеллы, протей, возбудитель чумы.

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ТОО «РЕСПУБЛИКАНСКИЙ ЦЕНТР ИННОВАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ МЕДИЦИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ»

Западно-Казахстанский государственный медицинский

Университет имени Марата Оспанова

Б.С. Урекешов

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

АНТИМИКРОБНОЙ ТЕРАПИИ И АНТИБИОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТИ БАКТЕРИЙ

Учебное пособие

Актобе, 2009

УДК 576.8:615.331:616.013 (075)

ББК 52.64 я 7

РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Н.М. Бисенова - руководитель микробиологической лаборатории Национального научного медицинского центра, доктор биологических наук, профессор;

Н.М. Мавлюдова - руководитель кафедры фармакологии Западно-Казахстанского государственного медицинского университета имени Марата Оспанова, доктор медицинских наук, профессор.

У 69 Б.С. Урекешов. Микробиологические основы антимикробной терапии и антибиотикорезистентности бактерий. - Учебное пособие. – Актобе.– 2009.– 102 с. ISBN 9965-15-732-4.

В учебном пособии изложены современные принципы классификации антибиотиков и механизмы их действия на микроорганизмы. Подробно описаны методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам. Представлены современные научные данные о механизмах возникновения антибиотикорезистентности у разных групп микроорганизмов, а также методы борьбы с антибиотикорезистентностью и основные принципы рациональной антибиотикотерапии.

Учебное пособие предназначено студентам всех факультетов, может быть использовано семейными врачами, хирургами, инфекционистами, эпидемиологами и врачами других медицинских специальностей, занимающимися вопросами антибактериальной терапии.

ББК 52.64 я 7

Утверждено и разрешено к печати решением рабочей комиссии ТОО «Республиканский центр инновационных технологий медицинского образования и науки». Протокол № 9 от « 03 » июня 2009 г.

4101000000

Б.С. Урекешов, 2009

Список сокращений.................................................. 4

Введение..................................................................... 5

Классификация антибиотиков................................ 7

Важнейшие группы антибиотиков и их применение 11

Методы определения чувствительности микроорганизмов

к антибиотикам......................................................... 20

Ускоренные методы определения чувствительности микробов

к антибиотикам......................................................... 35

Определение концентраций антибиотиков в жидкостях и тканях

организма, как показатель эффективности антибиотикотерапии 40

Антибиотикорезистентность - глобальная проблема здравоохранения 47

Микробиологические и молекулярно-генетические аспекты

антибиотикорезистентности................................... 48

Механизмы устойчивости к антибактериальным препаратам

отдельных групп микроорганизмов..................... 56

Стратегия и тактика профилактики развития устойчивости

микроорганизмов к антибактериальным препаратам 81

Методы борьбы с антибиотикорезистентностью....... 83

Основные принципы рациональной антибиотикотерапии 85

Тестовые задания...................................................... 91

Список использованной литературы.................... 98

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ЕД Единица действия

МКГ/МЛ Микрограмм на миллилитр

ВИЧ Вирус иммунодефицита человека

АБП Антибактериальный препарат

МПК Минимальная подавляющая концентрация

МИК Минимальная ингибирующая концентрация

МБК Минимальная бактерицидная концентрация

КОЕ/мл Колониеобразующая единица в одном миллилитре

АГВ Агар Гивенталя - Ведьминой

МПА Мясопептонный агар

АБР Антибактериальная резистентность

БЛРС Бета-лактамазы расширенного спектра

ПСБ Пенициллинсвязывающий белок

МРSA Метициллинрезистентный Staphylococcus aureus

АМФ Аминогликозидмодифицирующие ферменты

ЦМВ Цитомегаловирус

ГВЗ Гнойно-воспалительные заболевания

ВВЕДЕНИЕ

В общей медицине под термином «микробы» понимают бактерии, вирусы, риккетсии, микоплазмы, простейшие и др. Соответственно антимикробные препараты, оказывающие губительное действие на указанных возбудителей, обозначают как антибактериальные, противовирусные, противориккетсиозные, противотуберкулёзные и т.д.

В широком смысле АНТИБИОТИКИ – это от греч. аnti - против, bios – жизнь химиотерапевтические вещества, образуемые микроорганизмами и получаемые из тканей растений и животных, а также их производные и синтетические аналоги, избирательно подавляющие возбудителей инфекционных болезней или развитие злокачественных опухолей.

Для удобства выделяют специальные группы антибиотиков и препаратов, обладающих антибиотикоподобным действием (антигельминтные, антигрибковые, антипротозойные и др.). Поскольку в клиниках общего профиля врачи чаще имеют дело с бактериальными инфекциями, основное внимание мы уделили антибиотикам.

Описано более 6 тысяч природных и десятки тысяч полусинтетических производных антибиотиков, однако наибольшее значение в медицинской практике имеют около 50 антибиотиков, выпускаемых в разнообразных лекарственных формах, и предназначенных для различных целей.

История антибиотиков насчитывает чуть более 70 лет, хотя роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний известна уже со второй половины XIX века. Термин "антибиотик" ввел в обращение американский микробиолог З. Ваксман, получивший в 1952 году Нобелевскую премию за открытие стрептомицина. В 1930-е годы А. Флеминг обнаружил, что плесень, случайно попавшая на поверхность среды с культурой стафилококка, как бы растворила ее. Стало очевидным, что плесень вырабатывает какое-то удивительное вещество, с огромной силой, действующее на бактерии. Это гипотетическое вещество Флеминг назвал пенициллином, так как его продуцировали грибы рода Penicillium notatum. В 1929 году он опубликовал свое открытие, а в 1936 - рассказал о нем на II Международном конгрессе микробиологов. Однако научная общественность осталась к этому равнодушной.

Дальнейшая разработка пенициллина связана с работой, так называемой Оксфордской группы, во главе которой стояли Хоуард Флори и Эрнст Чейн. Э. Чейн занимался выделением пенициллина, а Х. Флори - испытанием его на животных. В результате был получен малотоксичный и эффективный пенициллин. 12 февраля 1941 года пенициллин был впервые применен для лечения человека. У пенициллина оказалось столько достоинств, что он до сих пор широко применяется в медицинской практике. В СССР первый пенициллин получен 3.В. Ермольевой и Т. И. Балезиной с сотрудниками в 1942 г. из гриба Penicillium crustosum.

Другой антибиотик, цефалоспорин, выделенный в 1945 году из сточных вод на острове Сардиния, дал жизнь новой группе полусинтетических антибиотиков - цефалоспоринам, оказывающим сильнейшее антибактериальное действие. Цефалоспоринов получено уже более 100. Некоторые из них способны убивать и грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы.

Массовое применение антибиотиков в течение десятилетий в мировом масштабе в комплексе с другими, в том числе санитарно-гигиеническими мероприятиями привело к значительному снижению заболеваемости многими инфекционными болезнями и смертности от них. Антибиотики активны в отношении различных грамположительных (микобактерий туберкулеза, стафилококков, стрептококков и др.) и грамотрицательных (бактерий группы кишечной палочки, гонококков, сальмонелл, дизентерийных бактерий, протея, синегнойных палочек и др.) бактерий, возбудителей чумы, сибирской язвы, бруцеллеза, туляремии, риккетсиозов, патогенных грибков, вызывающих микозы человека и животных, некоторых простейших. Активных противовирусных препаратов среди антибиотиков пока не обнаружено. В ряде случаев антибиотики применяют с целью предупреждения угрожающей инфекции невирусного генеза до развития клинических симптомов заболевания. Их назначают для предупреждения бленнореи у новорожденных, гнойных осложнений обширных ран, заболеваний при контакте медперсонала и окружающих с больным чумой, лабораторного инфицирования, развитии бактериальных осложнений вирусных инфекций, а также при предоперационной подготовке, операциях на сердце и сосудах, органах желудочно-кишечного тракта и др.

Основной проблемой, препятствующей успеху лечения антибиотиками, является устойчивость (резистентность) к ним микроорганизмов. Широкое распространение устойчивых форм микроорганизмов, прежде всего к пенициллину, стрептомицину, тетрациклинам, обусловливает необходимость внедрения в практику новых эффективных препаратов, а также рационального применения на основе предварительной идентификации выделенных возбудителей заболевания и определения их чувствительности к антибиотикам (антибиотикограмма).

Актуальность проблемы антибиотикотерапии и антибиотикопрофилактики связана также с неуклонно расширяющимся необоснованным, не рациональным, порой малоэффективным и вредным для организма использованием антибактериальных препаратов. Одной из причин этого, на наш взгляд, является недостаточная информированность и внимание к сложной проблеме со стороны клиницистов различного профиля. Учебники микробиологии и фармакологии, в соответствии с программами преподавания предметов студентам и врачам-курсантам факультетов повышения квалификации, дают весьма скудную, неполную, порой устаревшую информацию об этой глобальной проблеме. В связи с этим настоящее пособие имеет целью расширение и дополнение теоретических, лабораторных и практических аспектов использования антимикробных препаратов.

КЛАССИФИКАЦИЯ АНТИБИОТИКОВ

По способу получения антибиотики делят на:

1 природные;

2 синтетические;

3 полусинтетические (на начальном этапе получают естественным путем, затем синтез ведут искусственно).

Антибиотики по происхождению делят на следующие основные группы:

1. синтезируемые грибами (бензилпенициллин, гризеофульвин, цефалоспорины и др.);

2. актиномицетами (стрептомицин, эритромицин, неомицин, нистатин и др.);

3. бактериями (грамицидин, полимиксины и др.);

4. животными (лизоцим, экмолин и др.);

5. выделяемые высшими растениями (фитонциды, аллицин, рафанин, иманин и др.);

6. синтетические и полусинтетические (левомецитин, метициллин, синтомицин ампициллин и др.)

Антибиотики по направленности (спектру) действия относят к следующим основным группам:

1) активные преимущественно в отношении грамположительных микроорганизмов, главным образом антистафилококковые, - природные и полусинтетические пенициллины, макролиды, фузидин, линкомицин, фосфомицин;

2) активные в отношении как грамположительных, так и грамотрицательных микроорганизмов (широкого спектра действия) - тетрациклины, аминогликозиды, левомицетин (хлорамфеникол), полусинтетические пенициллины и цефалоспорины;

3) противотуберкулезные - стрептомицин, канамицин, рифампицин, биомицин (флоримицин), циклосерин и др.;

4) противогрибковые - нистатин, амфотерицин В, гризеофульвин и др.;

5) действующие на простейших – доксициклин, клиндамицин и мономицин;

6) действующие на гельминтов - гигромицин В, айвермектин;

7) противоопухолевые - актиномицины, антрациклины, блеомицины и др.;

8) противовирусные препараты – ремантадин, амантадин, азидотимидин, видарабин, ацикловирин и др.

9) иммуномодуляторы – циклоспорин антибиотик.

По спектру действия – числу видов микроорганизмов, на которые, действуют антибиотики:

· препараты влияющие преимущественно на грамположительные бактерии (бензилпенициллин, оксациллин, эритромицин, цефазолин);

· препараты влияющие преимущественно на грамотрицательные бактерии (полимиксины, монобактамы);

· препараты широкого спектра действия, действующие на грамположительные и грамотрицательные бактерии (цефалоспорины 3-го поколения, макролиды, тетрациклины, стрептомицин, неомицин);

Антибиотики относят к следующим основным классам химических соединений:

1. бета-лактамные антибиотики, основу молекулы составляют бета-лактамное кольцо: природные (бензилпенициллин, феноксиметил-пенициллин), полусинтетические пенициллины (действующие на стафилококки - оксациллин, а также препараты широкого спектра действия - ампициллин, карбенициллин, азлоциллин, паперациллин и др.), цефалоспорины - большая группа высокоэффективных антибиотиков (цефалексин, цефалотин, цефотаксим и др.), обладающих различным спектром антимикробного действия;

2. аминогликозиды содержат аминосахара, соединенные гликозидной связью с остальной частью (агликоновым фрагментом), молекулы - природные и полусинтетические препараты (стрептомицин, канамицин, гентамицин, сизомицин, тобрамицин, нетилмицин, амикацин и др.);

3. тетрациклины природные и полусинтетические, основу их молекулы составляют четыре конденсированных шестичленных цикла - (тетрациклин, окситетрациклин, метациклин, доксициклин);

4. макролиды содержат в своей молекуле макроциклическое лактоновое кольцо, связанное с одним или несколькими углеводными остатками, - (эритромицин, олеандомицин - основные антибиотики группы и их производные);

5. анзамицины имеют своеобразную химическую структуру, в которую входит макроциклическое кольцо (наиболее важное практическое значение имеет рифампицин - полусинтетический антибиотик);

6. полипептиды в своей молекуле содержат несколько сопряжённых двойных связей - (грамицидин С, полимиксины, бацитрацин и др.);

Антибиотики (от греч. anti-против, bios-жизнь) -это химические соединения биологического происхождения, оказывающие избирательное повреждающее или губительное действие на микроорганизмы. Антибиотики, применяемые в медицинской практике, продуцируются актиномицетами (лучистыми грибами), плесневыми грибами, а также некоторыми бактериями. К этой группе препаратов относят также синтетические аналоги и производные природных антибиотиков.

Классификация Существуют антибиотики с антибактериальным, противогрибковым и противоопухолевым действием.

В настоящем разделе будут рассмотрены антибиотики, влияющие преимущественно на бактерии. Они представлены следующими группами:

По спектру антимикробного действия антибиотики отличаются довольно существенно. Одни влияют преимущественно на грамположительные бактерии (биосинтетические пенициллины, макролиды), другие - в основном на грамотрицательные бактерии (например, полимиксины). Ряд антибиотиков обладает широким спектром действия (тетрациклины, левомицетин и др.), включающим грамположительные и грамотрицательные бактерии, риккетсии, хламидии (так называемые крупные вирусы) и ряд других возбудителей инфекций (табл. 27.1; рис. 27.1).

Механизм действия

Таблица 27.1. Основной механнзм н характер антнмнкробного действия антнбиотиков

Спектр действия	Антибиотики	Основной механизм антимикробного действия	Преимущественный характер антимикробного действия
Антибиотики, влияю щие преимуществен но на грамположи- тельные бактерии	Препараты бензилпеницил-лина Полусинтетические пеницил- лины Эритромицин Олеандомицин	Угнетение синтезаклеточ ной стенки То же Угнетение синтеза белка То же	Бактерицидный Бактериостатичес- кий
Антибиотики, влияю щие на грамотрица- тельные бактерии	Полимиксины	Нарушениепроницаемости цитоплазматическоймембраны	Бактерицидный
Антибиотики ши рокого спектра дей ствия	Тетрациклины Левомицетин Стрептомицин Неомицин Мономицин Канамицин Ампициллин Имипенем Цефалоспорины Рифампицин	Угнетение синтеза белка То же Угнетение синтеза клеточной стенки То же Угнетение синтеза РНК	Бактериостатический Бактерицидный

Рис. 27.1. Примеры антибиотиков с разными спектрами антибактериального действия.

Рис. 27.2. Основные механизмы антимикробного действия антибиотиков.

Антибиотики воздействуют на микроорганизмы, либо подавляя их размножение (бактериостатический эффект), либо вызывая их гибель (бактерицидный эффект).

Известны следующие основные механизмы антимикробного действия антибиотиков (рис. 27.2):

1) нарушение синтеза клеточной стенки бактерий (по такому принципу действуют пенициллины, цефалоспорины);

2) нарушение проницаемости цитоплазматической мембраны (например, полимиксинами);

3) нарушение внутриклеточного синтеза белка (так действуют тетрациклины, левомицетин, стрептомицин и др.);

4) нарушение синтеза РНК (рифамницин).

Высокая избирательность действия антибиотиков на микроорганизмы при их малой токсичности в отношении макроорганизма, очевидно, объясняется особенностями структурной и функциональной организации микробных клеток. Действительно, клеточная стенка бактерий по химическому составу принципиально отличается от мембран клеток млекопитающих. Состоит клеточная стенка бактерий из мукопептида муреина (содержит N-ацетил-глюкозамин, N-ацетил-мурамовую кислоту и пептидные цепочки, включающие некоторые L- и D-аминокислоты). В связи с этим вещества, нарушающие ее синтез (например, пенициллины), обладают выраженным антимикробным действием и практически не влияют на клетки макроорганизма. Определенную роль, возможно, играет неодинаковое количество мембран, окружающих те 1 активные центры, с которыми могут взаимодействовать антибиотики. Так, в отличие от микроорганизмов у клеток млекопитающих, помимо общей плазматической мембраны, все внутриклеточные органеллы имеют свои, иногда двойные, мембраны. По-видимому, важное значение принадлежит отличиям в химическом составе отдельных клеточных компонентов. Следует учитывать также существенные различия в темпе роста и размножения клеток макро- и микроорганизмов, а следовательно, и скорости синтеза их структурных материалов. В целом проблема избирательности действия антибиотиков, как и других антимикробных средств, нуждается в дальнейших исследованиях.

Таблица 27.2. Возможные неблагоприятные влияния ряда антибиотиков

1 Отмечается в основном при применении цефалоридина.

В процессе использования антибиотиков к ним может развиваться устойчивость микроорганизмов. Особенно быстро она возникает по отношению к стрептомицину, олеандомицину, рифампицину, относительно медленно - к пенициллинам, тетрациклинам и левомицетину, редко-к полимиксинам. Возможна так называемая перекрестная устойчивость, которая относится не только к применяемому препарату, но и к другим антибиотикам, сходным с ним по химическому строению (например, ко всем тетрациклинам). Вероятность развития устойчивости уменьшается, если дозы и длительность введения антибиотиков оптимальны, а также при рациональной комбинации антибиотиков. Если к основному антибиотику возникла устойчивость, его следует заменить другим, «резервным» (Резервные антибиотики по одному или по ряду свойств уступают основным антибиотикам (обладают меньшей активностью либо более выраженными побочными эффектами, большей токсичностью или быстрым развитием резистентности к ним микроорганизмов). Поэтому их назначают лишь при устойчивости микроорганизмов к основным антибиотикам .), антибиотиком.

Побочное действие Хотя антибиотики и характеризуются высокой избирательностью действия, тем не менее они оказывают и целый ряд неблагоприятных влияний на макроорганизм. Так, при использовании антибиотиков нередко возникают аллергические реакции немедленного и замедленного типов (сывороточная болезнь, крапивница, ангионевротический отек, анафилактический шок, контактные дерматиты и др.).

Кроме того, антибиотики могут обладать побочными свойствами неаллергической природы и токсическим действием. Результатом прямого раздражающего действия антибиотиков являются диспепсические явления (тошнота, рвота, понос), болезненность на месте внутримышечного введения препарата, развитие флебитов и тромбофлебитов при внутривенных инъекциях антибиотиков. Неблагоприятные эффекты возможны также со стороны печени, почек, кроветворения, слуха, вестибулярного аппарата и др. (примеры приведены в табл. 27.2).

Для многих антибиотиков типично развитие суперинфекции (дисбактериоз), которая связана с подавлением антибиотиками части сапрофитной флоры, например пищеварительного тракта. Последнее может благоприятствовать размножению других микроорганизмов, не чувствительных к данному антибиотику (дрожжеподобных грибов, протея, синегнойной палочки, стафилококков). Наиболее часто суперинфекция возникает на фоне действия антибиотиков широкого спектра действия.

Несмотря на большое распространение антибиотиков в медицинской практике, поиски новых, более совершенных препаратов этого типа ведутся в довольно значительных масштабах. Усилия исследователей направлены на создание таких антибиотиков, которые в максимальной степени сочетали положительные качества и были лишены отрицательных свойств. Такие «идеальные» препараты должны обладать высокой активностью, выраженной избирательностью действия, необходимым антимикробным спектром, бактерицидным характером дествия, проницаемостью через биологические мембраны (в том числе гематоэнцефалический барьер), эффективностью в разных биологических средах. Они не должны вызывать быстрого развития устойчивости микроорганизмов и сенсибилизации макроорганизма. Отсутствие попочных эффектов, минимальная токчность и большая широта терапевтического действия - все это также относится к числу основных требований, предъявляемых к новым антибиотикам. Кроме того, важно, чтобы препараты антибиотиков были технически доступны для приготовления на фармацевтических предприятиях и имели низкую стоимость.

Харкевич Д. А. Фармакология