III. Классификация антибиотиков по спектру биологического действия

III. Классификация антибиотиков по спектру биологического действия

Предисловие к четвертому изданию. 3

АНТАГОНИЗМ В МИРЕ МИКРООРГАНИЗМОВ И ОБРАЗОВАНИЕ АНТИБИОТИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Глава первая. Взаимоотношения микроорганизмов в естественных условиях. 13

Антагонизм в мире микроорганизмов. 16

Глава вторая. Понятие об антибиотиках и их классификация. Что такое

Единицы биологической активности антибиотиков. 25

Антибиотическая продуктивность организмов. 27

Классификация антибиотиков. 28

I Классификация антибиотиков по биологическому происхождению 29

II . Классификация антибиотиков по механизму биологического действия . 30

III . Классификация антибиотиков по спектру биологического действия 31

IV . Классификация антибиотиков по химическому строению. 33

Глава третья. Образование антибиотиков в природе и их биологическая роль. 43

Образование антибиотических веществ в естественных условиях развития организмов. 43

Биологическая роль антибиотиков в природе. 51

Глава четвертая. Антибиотические свойства микроорганизмов при лабораторном культивировании . 56

Условия, необходимые для проявления микроорганизмами антибиотических свойств при лабораторном культивировании . 56

Среды для культивирования микроорганизмов . 57

Качественная характеристика компонентов среды. 61

Источники азота. 63

Источники углерода. 64

Количественное соотношение источников углерода и азота в среде .. 66

Источники минерального питания и их роль в развитии микроорганизмов . 67

Макроэлементы и их значение в жизнедеятельности микроорганизмов 68

Микроэлементы и их физиологическая роль. 72

Роль галогенов и воды в жизнедеятельности микроорганизмов . 74

Влияние pH среды. 75

О двухфазном характере развития продуцентов ряда антибиотиков . 81

Совместное культивирование микроорганизмов и его роль в биосинтезе антибиотиков. 85

Образование антибиотиков иммобилизованными клетками микроорганизмов . 92

Глава пятая. Значение антибиотиков в жизнедеятельности организмов,

продуцирующих эти биологически активные вещества. 94

Глава шестая. Выделение продуцентов антибиотических веществ и методы определения их биологического действия. 117

Выделение микробов-антагонистов. 119

Основные методы выделения микробов-продуцентов антибиотиков .. 121

Методы идентификации микроорганизмов-продуцентов антибиотических веществ. 124

Методы выделения и очистки антибиотиков. 132

Антимикробный спектр и токсичность. 132

Лечебные свойства антибиотиков. 133

Лабораторный регламент. 134

Пути повышения аитибиотикообразующей способности микроорганизмов….136

Селекция наиболее активных форм продуцентов антибиотиков..136

Изучение условий культивирования выделенных штаммов микроорганизмов-продуцентов антибиотиков. 141

Сохранение штаммов продуцентов антибиотиков в активном состоянии….142

Определение антибиотической активности микроорганизмов. 143

Методы определения антибиотической активности микроорганизмов,

выросших на твердых средах. 143

Определение антибиотической активности микроорганизмов при культивировании их в жидких питательных средах. 146

Определение антивирусного действия антибиотиков . 147

Определение противофаговой активности. 149

Определение противоракового действия антибиотиков. 149

Методы количественного определения антибиотиков. 153

Биологические методы. 154

Химические и физико-химические методы. 162

АНТИБИОТИКИ, ОБРАЗУЕМЫЕ РАЗЛИЧНЫМИ ГРУППАМИ

ОРГАНИЗМОВ, УСЛОВИЯ ИХ БИОСИНТЕЗА, МЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ

Глава седьмая. Антибиотики, образуемые собственно бактериями. 167

Тиротрицин ( Tirothricin ). 168

Грамицидины ( Gramicidins ). 170

Грамицидин С ( Gramicidin S ). 171

Условия образования . 172

Выделение грамицидина С . 174

Антимикробный спектр и применение. 174

Химическое строение и синтез. 175

Полимиксины ( Polymyxins ). 178

Условия образования и выделение. 182

Антимикробный спектр и применение. 183

Бацитрацины ( Bacitracins ). 184

Условия образования . 185

Антимикробный спектр и применение. 185

Строение бацитрацина А. 186

Лихениформины ( Lichemformins ) . 187

Низины ( Nisins ). 188

Условия образования . 188

Строение ннзина . 190

Механизм биосинтеза низина. 191

Бактериоцины ( Bacteriocins ). 192

Образование D -аминокислот, входящих в состав полипептидных антибиотиков . 192

Глава восьмая. Антибиотики, образуемые актиномицетами. 195

Аминогликозидные антибиотики, или аминоциклитолы. 197

Стрептомицин ( Streptomycin ). 197

Условия биосинтеза стрептомицина. 198

Физиолого-биохимические особенности развития Streptomyces griseus . 206

Ферментативная деятельность продуцента стрептомицина . 209

Изучение путей биосинтеза стрептомицина. 212

Промышленное получение стрептомицина. 222

Выделение стрептомицина из культуральной жидкости. 223

Стабильность стрептомицина. 225

Зависимость антибиотической активности стрептомицина от pH среды и ее состава. 226

Антибиотические свойства стрептомицина. 227

Токсические и лечебные свойства стрептомицина. 229

Маннозидострептомицин ( Mannosidostreptomycin ). 231

Дигидрострептомицин ( Dihydrostreptornycin ). 232

Неомицины ( Neomycins ). 233

Канамицины ( Kanamycins ). 237

Фортимицины ( Fortimycins ). 239

Гентамицины ( Gentamycins ). 239

Сизомицин ( Sisomycin ). 240

Гигромицин ( Hygromycin ). 241

Тетрациклины и хлорамфеникол. 241

Хлортетрациклин ( Chlortetracyclin ). 242

Условия образования хлортетрациклина . 242

Антибиотические свойства хлортетрациклина . 253

Применение хлортетрациклина . 253

Окситетрациклин ( Oxytetracyclin ). 254

Тетрациклин ( Tetracyclin ). 259

Бромтетрациклин ( Bromtetracyclin ) . 263

Деметилхлортетрациклин и деметнлтетрациклин ( Demethylchlortetracyclin , demethyltetraciclin ). 264

Хлорамфеникол ( Chloramphenicol ). 266

Химическая природа хлорамфеникола и его синтез. 268

Антибиотические свойства хлорамфеникола. 269

Применение хлорамфеникола. 269

Актиномицины ( Actinomycins ). 269

Образование актиномицинов. 271

Механизм действия актиномицинов. 278

Эритромицины ( Erythromycins ). 279

Условия биосинтеза эритромицина. 281

Антимикробный спектр. 283

Применение эритромицина . 283

Магнамицин ( Magnamycin ). 284

Олеандомицин ( Oleandomycin ). 285

Тилозин ( Tylosin ). 286

Микогептин ( Mycoheptin ) . 287

Леворин ( Levorin ). 287

Макротетралиды ( Macrotetralids ) . 289

Новобиоцин ( Novobiocin ). 290

Антимикробный спектр. 291

Условия образования новобиоцина . 292

Специфические стимуляторы биосинтеза новобиоцина. 297

Биохимические изменения в мицелии актиномицета и в среде в процессе образования новобиоцина . 298

Химическое строение новобиоцина. 299

Рифамицины ( Rifamycins ). 302

Глава девятая. Антибиотикн, образуемые грибами и лишайниками . 309

Пенициллин ( Penicillin ). 309

Условия образования пенициллина . 311

Предшественники биосинтеза пенициллина. 315

Полусинтетический способ получения пенициллинов. 320

Химический синтез пенициллина. 323

Фазы процесса развития гриба и биосинтеза пенициллина . 323

Пути биосинтеза молекулы пенициллина. 327

Выделение пенициллина. 329

Действие пенициллина на бактерии. 330

Применение в медицине. 331

Цефалоспорин ( Cephalosporin ). 332

Механизм биосинтеза цефалоспорина. 334

Полусинтетические аналоги цефалоспорина. 336

Фумагиллин ( Fumagillin ). 338

Гризеофульвин ( Griseofulvin ). 339

Трихотецин ( Trichothecin ) . 340

Антибиотики из лишайников. 343

Глава десятая. Антибиотики, образуемые высшими растениями и животными. 344

Антибиотические вещества высших растений. 344

Аллицин ( Allicin ) . 345

Рафанин ( Raphanin ). 346

Антибиотики животного происхождения. 347

Лизоцим ( Lysozyme ). 347

Эритрин ( Eritrin ) . 348

Экмолин ( Ecmolin ). 349

Спермин и спермидин ( Spermin , Spermidin ). 349

Иридомирмецин и изоиридомирмецин ( Iridomyrmecin , Iso – Iridomyrmecin ) . 349

Круцин ( Cruzin ). 350

Интерферон ( Interferon ). 350

Глава одиннадцатая. Направленный биосинтез антибиотиков. 352

Изменение состава питательной среды . 356

Введение специфического ингибитора. 361

Использование мутанта исходного штамма. 363

Воздействие микроорганизма или его фермента. 363

Глава двенадцатая. Характер и механизм биологического действия антибиотиков. 366

Общие сведения о действии антибиотиков. 366

Поглощение антибиотиков клетками микробов. 369

Конкурентное подавление . 371

Инактивация сульфгидрильных групп ферментов. 373

Основные механизмы биологического действия антибиотиков. 373

I . Антибиотики, подавляющие синтез клеточной стенки бактерий….374

II . Антибиотики, нарушающие функции мембран. 379

III . Антибиотические вещества, подавляющие синтез белка. 383

IV . Антибиотики — ингибиторы синтеза пуринов и пиримидинов..390

V . Антибиотики, ингибирующие синтез нуклеиновых кислот. 391

VI . Антибиотики — ингибиторы дыхания. 394

VII . Антибиотики — ингибиторы окислительного фосфорилирования….395

VIII . Антибиотики — антиметаболиты. 395

IX . Антибиотики — иммунодепрессанты . 396

Устойчивость микроорганизмов к действию антибиотиков. 396

Пути применения антибиотиков, сдерживающие возникновение устойчивых к ним форм микроорганизмов. 402

Побочные реакции, возникающие при применении антибиотиков . 405

Глава тринадцатая. Основные этапы промышленного получения антибиотиков. 408

Общие сведения о производстве антибиотиков. 408

Методы культивирования продуцентов антибиотиков . 412

Стерилизация питательных сред. 414

Подготовка посевного материала. 416

Развитие продуцента антибиотика в ферментерах. 417

Предварительная обработка культуральной жидкости, выделение и химическая очистка антибиотиков . 419

Сушка, контроль и расфасовка препарата. 421

Актинофагия и ее значение в производстве антибиотиков. 422

Глава четырнадцатая. Применение антибиотиков в сельском хозяйстве,

в пищевой и консервной промышленности. 425

Антибиотики в растениеводстве. 425

Антибиотики в животноводстве. 429

Действие антибиотиков на микрофлору кишечника животных. 431

Непосредственное действие антибиотиков на организм животного..432

Антибиотики в пищевой промышленности. 432

Антибиотики в консервной промышленности. 433

Использование антибиотиков при сохранении свежего мяса, рыбы и птицы. 434

Антибиотики и сохранение молока и молочных продуктов. 435

III. Классификация антибиотиков по спектру биологического действия

Большое число (порядка 16 тыс.) описанных в литературе разнообразных по свойствам и химическому строению антибиотиков требует определенной и хорошо продуманной их классификации.

Сложилось несколько подходов к классификации антибиотиков, причем они определяются главным образом профессиональными интересами ученых. Так, для биологов, изучающих организмы — продуценты антибиотических веществ, условия образования этих соединений и другие интересующие их проблемы, наиболее приемлема классификация антибиотиков по принципу их биологического происхождения. Для специалистов, изучающих механизм физиологического действия антибиотиков, наиболее удобен принцип классификации антибиотических веществ по их биологическому действию. Для химиков, детально исследующих строение молекул антибиотиков и разрабатывающих пути их синтеза и химической модификации, приемлема классификация, основанная на химическом строении антибиотиков. Практические работники здравоохранения (врачи) предпочитают классифицировать антибиотики по принципу спектра их биологического действия.

Оценивая приведенные принципы классификации, в каждом из них можно найти и положительные стороны, и недостатки.

Среди основных принципов классификации антибиотиков рассмотрим следующие.

I. Классификация антибиотиков по биологическому происхождению. Егоров Н.С. ЕЗО Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – С 39

1. Антибиотики, вырабатываемые микроорганизмами, относящимися к эубактериям.

1) Образуемые представителями рода Pseudomonas: пиоцианин — Ps. aeruginosa, вискозин — Ps. viscosa.

2) Образуемые представителями родов Micrococcus, Streptococcus, Staphylococcus, Lactococcus, Chromobacterium, Escherichia, Proteus, Lactobacillus: стрептококцин А — Streptococcus pyogenes, эпидермин — Staphylococcus epidermidis, низин — Lactococcus lactis, продигиозин — Chromobacterium prodigiosum

3) Образуемые бактериями родов Brevi и Bacillus: грамицидины — Brevi bacillus, субтилин — Bacillus subtilis, полимиксины — B. polymyxa.

4) Образуемые микроорганизмами, принадлежащими к порядку Actinomycetales:

а) образуемые представителями рода Streptomyces: стрептомицин — S. griseus, канамицин — S. канату ceticus, тетрациклины — S. aureofaciens, S. rimosus, новобиоцин — S. spheroides, актиномицины — S. antibioticus, цефамицины — S. lipmani, S. clavuligerus, карбапенемы — S. cattleya, S. olivaceus, клавулановая кислота — S. clavuligerus и др.;

б) вырабатываемые микроорганизмами рода Sacchawpolyspora: эритромицин — Sacchawpolyspora erythrae и др.;

в) образуемые представителями рода Nocardia: рифамицины — N. mediterranei, ристомицин — N. fructiferi, нокардицины — N. sp.;

г) образуемые родом Actinomadura: карминомицин — A. catminata и др.;

д) продуцируемые родом Micromonospora: фортимицины — М. olivoastewspora, гентамицины — М. ригригеа, сизомицин — М. inyoensis, розамицин — М. rosaria.

5) Образуемые цианобактериями: малинголид — Lyngbya majuscula.

2. Антибиотики, образуемые несовершенными грибами: пенициллины — Penicillium chrysogenum, цефалоспорины — Acremonium chrysogenum, гризеофульвин — P. griseofulvum, трихоцетин — Trichotecium roseum, фузидиевая кислота — Fusarium coccineum, циклоспорины — Beauveria nivea, Trichoderma polyspora.

3. Антибиотики, образуемые грибами, относящимися к классам базидиомицетов и аскомицетов: термофиллин — Lenzites thermophila (базидиомицет), лензитин — Lenzites sepiaha, хетомин — Chaetomium cochloides (аскомицет).

4. Антибиотики, образуемые лишайниками, водорослями и низшими растениями: усниновая кислота (бинан) — Usnea florida (лишайник), хлореллин — Chlorella vulgaris (водоросль).

5. Антибиотики, образуемые высшими растениями: аллицин — Allium sativum, госсипол — Gossypium hisutum, фитоалексины: пизатин — Pisum sativum (горох), фазеолин — Phaseolus vulgaris (фасоль).

6. Антибиотики животного происхождения: дефензины, скваламин, экмолин, круцин (Schizotrypanum cruzi), интерферон.

II. Классификация антибиотиков по механизму биологического действия. Егоров Н.С. ЕЗО Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – С 44

1. Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины, бацитрацин, ванкомицин, D-циклосерин).

2. Антибиотики, нарушающие функции мембран (альбомицин, аскозин, грамицидины, кандицидины, нистатин, трихомицин, эндомицин и др.).

3. Антибиотики, избирательно подавляющие синтез (обмен) нуклеиновых кислот:

1) РНК (актиномицин, гризеофульвин, канамицин, неомицин, новобиоцин, оливомицин и др.);

2) ДНК (актидион, брунеомицин, митомицины, новобиоцин, саркомицин, эдеин и др.).

4. Антибиотики — ингибиторы синтеза пуринов и пиримидинов (азасерин, декоинин, саркомицин и др.).

5. Антибиотики, подавляющие синтез белка (бацитрицин, виомицин, аминогликозиды, метимицин, эритромицин, тетрациклины, хлорамфеникол и др.).

6. Антибиотики — ингибиторы дыхания (антимицины, олигомицины, патулин, пиоцианин, усниновая кислота и др.).

7. Антибиотики — ингибиторы окислительного фосфорилирования (валиномицин, грамицидины, колицины, олигомицин, тироцидин и др.).

8. Антибиотики, обладающие антиметаболитными свойствами (пуромицин, хадацидин, D-циклосерин, ацидомицин и др.).

Читайте также:  Как уменьшить влагалище после родов?

9. Антибиотики-иммуномодуляторы (циклоспорины, актиномицины С и D, оливомицин, брунеомицин, рубомицин, спергуалин и др.).

III. Классификация антибиотиков по спектру биологического действия. Егоров Н.С. ЕЗО Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – С 52

Условно все важнейшие в практическом отношении антибиотики можно разделить на несколько групп.

1. Противобактериальные антибиотики узкого спектра действия, активные преимущественно в отношении грамположительных организмов.

Группа пенициллина и цефалоспорина.

Биосинтетические пенициллины: бензилпенициллин и его соли (калиевая, натриевая, новокаиновая), бициллин, феноксиметилпенициллин.

Кислотоустойчивые, неактивные в отношении бета-лактамазообразующих стафилококков: пропициллин, фенетициллин.

Кислотоустойчивые, активные в отношении бета-лактамазообразующих стафилококков: оксациллин, клоксациллин, диклоксациллин.

Полусинтетические цефалоспорины: цефалоридин, цефалотин, цефалоглицин, цефалексин. Бацитрацин. Ванкомицин, ристомицин. Линкомицин. Новобиоцин.

Макролиды: эритромицин, олеандомицин, карбомицин, спирамицин, лейкомицин, тилозин. Фузидин.

2. Противобактериальные антибиотики широкого спектра

Тетрациклины биосинтетические: хлортетрациклин, окситетрациклин, тетрациклин, деметилхлортетрациклин, деметилтетрациклин.

Полусинтетические тетрациклины: метациклин, доксициклин, моноциклин.

Аминогликозиды: стрептомицин, неомицины, канамицин,

гентамицин, фортимицины, тобрамицин.

Полусинтетические пенициллины: ампициллин, карбенициллин.

3. Противотуберкулезные антибиотики.

Стрептомицин, канамицин, биомицин, циклосерин.

4. Противогрибные антибиотики.

Нистатин. Гризеофульвин. Амфотерицин В. Леворин. Кандицин. Трихотецин.

5. Противоопухолевые антибиотики.

Актиномицин С, Митомицин С, Оливомицин, Брунеомицин, Реумицин, Адриамицин (доксорубицин), Дауномицин, рубомицины.

6. Противоамебные и противомалярийные антибиотики.

IV. Классификация антибиотиков по их химическому составу Егоров Н.С. ЕЗО Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – С 51

В основу этой классификации положена классификация антибиотиков, предложенная Верди 1974 г.). По указанной системе известные антибиотики подразделяются на следующие основные семейства.

1. Углеводные антибиотики.

Большинство антибиотиков названного семейства продуцируются стрептомицетами. Семейство включает следующие подсемейства.

1) Чистые сахариды;

2) Аминогликозиды, или аминоциклитолы. Это подсемейство антибиотиков образуется стрептомицетами, и многие из них широко используются в медицинской практике.

По химическому строению аминогликозиды можно разделить на четыре группы.

а) Антибиотики, родственные стрептомицину. Сюда включаются стрептомицин, дигидрострептомицин, маннозидострептомицин и др.;

б) Монозамещенные дезоксистрептаминовые антибиотики, представителем которых является гигромицин В;

в) 4,5-Дизамещенные дезоксистрептаминовые антибиотики. Эта группа аминогликозидов может быть подразделена на две подгруппы. В первую входят рибостамицин, ксилостазин и бутирозин. Во вторую подгруппу входят неомицины и паромомицины;

г) 4-6-Дизамещенные дезоксистрептаминовые антибиотики.

Представители этой группы могут быть разделены на подгруппы. К первой подгруппе относятся антибиотики, близкие к канамицину: канамицинА, В и С, тобрамицин, небрамицин. Вторая подгруппа включает гентамицины, сизомицин, вердамицин и др.

К третьей подгруппе относится комплекс селдомицинов (факторы 1, 2, 3 и 5), фортимицины.

3) Другие (N и С) глюкозиды, например

2. Макроциклические лактоны (лактамы).

В названное семейство включаются 4 основные группы антибиотиков. В названное семейство включаются 4 основные группы антибиотиков.

1) Макролидные антибиотики: эритромицин, метимицин и др.;

2) Полиеновые антибиотики, характерная особенность строения которых — наличие системы, содержащей от трех до восьми сопряженных двойных связей (нистатин, микогептин, амфотерицин В и др.).

3) Другие макроциклические лактоны: макролактоны (олигомицин), макротетралиды (нактины).

4) Макролактамные антибиотики: рифамицины,

3. Антибиотики хиноны и подобные им соединения.

В названное семейство включаются следующие группы антибиотиков.

1) Линейные конденсированные полициклические соединения, куда входит группа тетрациклинов;

2) Производные нафтохинонов. В эту группу входит большое число (около 70) антибиотиков, названных антрациклинами. В качестве примера можно отметить такие антибиотики, как дауномицин, адриамицин, карминомицин:

3) Производные нафтохинонов. В эту группу входит большое число (около 70) антибиотиков, названных антрациклинами. В качестве примера можно отметить такие антибиотики, как дауномицин, адриамицин, карминомицин

6. Кислородсодержащие гетероциклические антибиотики. Это семейство антибиотиков, вырабатываемых различными организмами (грибами, бактериями семейства Actinomycetalis), обладает высокой биологической активностью. К этому семейству относятся следующие группы.

1) Соединения с одним 5-членным О-гетероциклом, например пеницилловая кислота.

2) Антибиотики с одним 6-членным О-гетероциклом, к которым относятся цитринин и койевая кислота, имеющая следующую структуру:

3) Антибиотики с несколькими О-гетероциклами, например трихоцетин:

7. Алициклические антибиотики.

1) Названное семейство включает производные циклопентана (саркомицин), циклогексана (актидион) и циклогептана (туевая кислота): Саркомицин Актидион (циклогексамид) Туевая кислота

2) К алициклическим антибиотикам относятся также соединения, называемые олиготерпенами, которые имеют стероидные скелеты. В качестве примера такого типа антибиотика можно назвать фузидиевую кислоту (фузидин), образуемую культурой Fusidium coccineum:

8. Ароматические антибиотики.

К этому семейству относятся четыре группы антибиотиков.

1) Соединения бензола, в частности галловая кислота и хлорамфеникол

2) Антибиотики, структура которых имеет конденсированные ароматические соединения, например гризеофульвин:

3) Соединения, имеющие небензольные ароматические структуры, в частности новобиоцин:

4) Различные производные ароматических соединений. К ним относится трихостатин

9. Алифатические антибиотики.

В указанное семейство антибиотиков входит несколько групп соединений.

1) Производные алканов, образуемые грибами базидиомицетами. В качестве примера можно назвать антибиотик, продуцируемый Clitocybe diatreta и получивший название «диатретин». Он имеет следующее строение:

2) Производные алифатических карбоновых кислот, в том числе вариотин.

3) Алифатические соединения, содержащие S (аллицин) и Р (фосфономицин).

10. Холестеринподобные антибиотики.

К этому типу соединений относится антибиотик скваламин, продуцируемый катрановой акулой семейства Squalidae.

11. Смешанные антибиотики с неизвестным строением скелета молекул.

Предложенная классификация антибиотиков по химическому строению имеет важное значение не только для изучения химии антибиотических веществ, но и для выявления механизма биологического действия. Структура антибиотика непосредственно связана с механизмом биологического действия препарата. Эта классификация более обоснована.

Приведенная классификация антибиотиков показывает, что эти физиологически активные продукты жизнедеятельности организмов представляют собой самые разнообразные по химической природе вещества: от простых соединений до очень сложных полипептидных структур типа полимиксинов, актиномицинов, циклоспоринов и лантибиотиков.

Существует также классификация антибиотиков, в основу которой положены физико-химические свойства этих веществ. Подобно классификации по принципу антимикробного действия, она имеет преимущественно практическое значение. Этот принцип классификации антибиотиков не нашел распространения и, по существу, не используется. Егоров Н.С. ЕЗО Основы учения об антибиотиках: Учебник. 6-е изд., перераб. и доп. / Н.С. Егоров. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – С 62

Антибиотики. Основные классификации антибиотиков. Классификация по химическому строению. Механизм антимикробного действия антибиотиков.

Антибиотики — группа соединений природного происхождения или их полусинтетических и синтетических аналогов, обладаю­щих антимикробным или противоопухолевым действием.

К настоящему времени известно несколько сотен подобных ве­ществ, но лишь немногие из них нашли применение в медицине.

Основные классификации антибиотиков

В основу классификации антибиотиков также положено не­сколько разных принципов.

По способу получения их делят:

  • на природные;
  • синтетические;
  • полусинтетические (на начальном этапе получают естествен­ным путем, затем синтез ведут искусственно).
  • по преимуществу актиномицеты и плесневые грибы;
  • бактерии (полимиксины);
  • высшие растения (фитонциды);
  • ткани животных и рыб (эритрин, эктерицид).

По направленности действия:

  • антибактериальные;
  • противогрибковые;
  • противоопухолевые.

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

  • препараты широкого спектра действия (цефалоспорины 3-го поколения, макролиды);
  • препараты узкого спектра действия (циклосерин, линкомицин, бензилпенициллин, клиндамицин). В некоторых случаях могут быть предпочтительнее, так как не подавляют нормальную микрофлору.

Классификация по химическому строению

По химическому строению антибиотики делятся:

  • на бета-лактамные антибиотики;
  • аминогликозиды;
  • тетрациклины;
  • макролиды;
  • линкозамиды;
  • гликопептиды;
  • полипептиды;
  • полиены;
  • антрациклиновые антибиотики.

Основу молекулы бета-лактамных антибиотиков составляет бета-лактамное кольцо. К ним относятся:

  • пенициллины

группа природных и полусинтетических анти­биотиков, молекула которых содержит 6-аминопенициллано-вую кислоту, состоящую из 2 колец — тиазолидонового и бета-лактамного. Среди них выделяют:

. биосинтетические (пенициллин G — бензилпенициллин);

  • аминопенициллины (амоксициллин, ампициллин, бекампи-циллин);

. полусинтетические «антистафилококковые» пенициллины (оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклоксациллин, флуклоксациллин), основное преимущество которых — ус­тойчивость к микробным бета-лактамазам, в первую оче­редь стафилококковым;

  • цефалоспорины — это природные и полусинтетические антибио­тики, полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кисло­ты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо,

т. е. по структуре они близки к пенициллинам. Они делятся на иефалоспорины:

1-го поколения — цепорин, цефалотин, цефалексин;

  • 2-го поколения — цефазолин (кефзол), цефамезин, цефаман-дол (мандол);
  • 3-го поколения — цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим (кла-форан), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон (лонга-цеф), цефтазидим (фортум);
  • 4-го поколения — цефепим, цефпиром (цефром, кейтен) и др.;
  • монобактамы — азтреонам (азактам, небактам);
  • карбопенемы — меропенем (меронем) и имипинем, применяе­мый только в комбинации со специфическим ингибитором почечной дегидропептидазы циластатином — имипинем/цилас-татин (тиенам).

Аминогликозиды содержат аминосахара, соединенные глико-зидной связью с остальной частью (агликоновым фрагментом) молекулы. К ним относятся:

  • синтетические аминогликозиды — стрептомицин, гентамицин (гарамицин), канамицин, неомицин, мономицин, сизомицин, тобрамицин (тобра);
  • полусинтетические аминогликозиды — спектиномицин, амика-цин (амикин), нетилмицин (нетиллин).

Основу молекулы тетрациклинов составляет полифункцио­нальное гидронафтаценовое соединение с родовым названием тетрациклин. Среди них имеются:

  • природные тетрациклины — тетрациклин, окситетрациклин (клинимицин);
  • полусинтетические тетрациклины — метациклин, хлортетрин, доксициклин (вибрамицин), миноциклин, ролитетрациклин. Препараты группы макролидв содержат в своей молекуле мак-роциклическое лактоновое кольцо, связанное с одним или не­сколькими углеводными остатками. К ним относятся:
  • эритромицин;
  • олеандомицин;
  • рокситромицин (рулид);
  • азитромицин (сумамед);
  • кларитромицин (клацид);
  • спирамицин;
  • диритромицин.

К линкозамидам относятся линкомицин и клиндамицин. Фар­макологические и биологические свойства этих антибиотиков очень близки к макролидам, и, хотя в химическом отношении это совершенно иные препараты, некоторые медицинские ис­точники и фармацевтические фирмы — производители хими-опрепаратов, например делацина С, относят линкозамины к группе макролидов.

Препараты группы гликопептидов в своей молекуле содержат замещенные пептидные соединения. К ним относятся:

  • ванкомицин (ванкацин, диатрацин);
  • тейкопланин (таргоцид);
  • даптомицин.

Препараты группы полипептидов в своей молекуле содержат остатки полипептидных соединений, к ним относятся:

  • грамицидин;
  • полимиксины М и В;
  • бацитрацин;
  • колистин.

Препараты группы поливное в своей молекуле содержат не­сколько сопряженных двойных связей. К ним относятся:

  • амфотерицин В;
  • нистатин;
  • леворин;
  • натамицин.

К антрациклиновым антибиотикам относятся противоопухоле­вые антибиотики:

  • доксорубицин;
  • карминомицин;
  • рубомицин;
  • акларубицин.

Есть еще несколько достаточно широко используемых в на­стоящее время в практике антибиотиков, не относящихся ни к одной из перечисленных групп: фосфомицин, фузидиевая ки­слота (фузидин), рифампицин.

В основе антимикробного действия антибиотиков, как и дру­гих химиотерапевтических средств, лежит нарушение мгтабо-лизма микробных клеток.

Механизм антимикробного действия антибиотиков

По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на следующие группы:

  • ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина);
  • вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны;
  • подавляющие белковый синтез;
  • ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот.

К ингибиторам синтеза клеточной стенки относятся:

  • бета-лактамные антибиотики — пенициллины, цефалоспори-ны, монобактамы и карбопенемы;
  • гликопептиды — ванкомицин, клиндамицин.

Механизм блокады синтеза бактериальной клеточной стенки ванкомицином. отличается от такового у пенициллинов и це-фалоспоринов и соответственно не конкурирует с ними за места связывания. Поскольку пептидогликана нет в стенках живот­ных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой ток­сичностью для макроорганизма, и их можно применять в вы­соких дозах (мегатерапия).

К антибиотикам, вызывающим повреждение цитоплазматиче­ской мембраны (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т. д.), относятся:

  • полиеновые антибиотики — обладают ярко выраженной проти­вогрибковой активностью, изменяя проницаемость клеточной мембраны путем взаимодействия (блокирования) со стероид­ными компонентами, входящими в ее состав именно у грибов, а не у бактерий;
  • полипептидные антибиотики.

Самая многочисленная группа антибиотиков — подавляющие бел­ковый синтез. Нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами — блокирование связывания транспортной т-РНК с ЗОБ-субъединицами рибо­сом (аминогликозиды), с 508-субъединицами рибосом (макро-лиды) или с информационной и-РНК (на 308-субъединице ри­босом — тетрациклины). В эту группу входят:

  • аминогликозиды (например, аминогликозид гентамицин, угне­тая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нару­шать синтез белковой оболочки вирусов и поэтому может об­ладать противовирусным действием);
  • макролиды;
  • тетрациклины;
  • хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибо­сомы.

Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из анти­биотиков, относящихся к этой группе, — рифампицин — инги-бирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу и тем самым блоки­рует синтез белка на уровне транскрипции.

Современная классификация антибиотиков

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

Читайте также:  Бородавки на ногах у детей - причины, симптомы, способы лечения и удаления

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

Современная классификация антибиотиков

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).

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

Сегодня известно 4 поколения цефалоспоринов.

  1. Цефaлексин, цефадроксил, цепoрин.
  2. Цефaмезин, цефуроксим (aксетил), цефазoлин, цефаклор.
  3. Цефотaксим, цефтриaксон, цефтизадим, цефтибутен, цефоперазон.
  4. 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.

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.

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.

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.

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.

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 препаратовПрепаратыСфера примененияПобочные эффекты
ПенициллинПенициллин.
Аминопенициллин: aмпициллин, амоксициллин, бекaмпициллин.
Полусинтетические: метициллин, оксациллин, клоксaциллин, диклоксациллин, флуклоксациллин.
Антибиотик с широким спектром воздействия.Аллергические реакции
Цефалоспорин1 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
МакролидыЭритромицин, рокситромицин, кларитромицин, азитромицин, азалиды и кетолиды.ЛОР-органы, легкие, бронхи, инфекции органов малого таза.Наименее токсичны, не вызывают аллергических реакций
ТетрациклинТетрациклин, окситетрациклин,
хлортетрин, доксициклин, метациклин.
Бруцеллез, сибирская язва, туляремия, инфекции дыхательных и мочевыводящих органов.Вызывает быстрое привыкание
АминогликозидыСтрептомицин, канамицин, амикацин, гентамицин, неомицин.Лечение сепсиса, перитонитов, фурункулеза, эндокардита, пневмонии, бактериального поражения почек, инфекций мочевыводящих путей, воспаления внутреннего уха.Высокая токсичность
ФторхинолоныЛевофлоксацин, 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.
ЛевомицетинЛевомицетинКишечные инфекцииПоражение костного мозга

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

Спектр действия антибиотиков.

Прочитайте:

  1. I. Отметить механизм действия местных анестетиков.
  2. II АНТИКОАГУЛЯНТЫ прямого действия
  3. II. Ангиопротекторы прямого действия.
  4. III. Сосудорасширяющие препараты прямого миотропного действия (миотропные средства)
  5. А) Пенициллины короткого действия
  6. А) Переливание тробоконцентрата, назначение антибиотиков.
  7. А) Переливание тробоконцентрата, назначение антибиотиков.
  8. АКТИВНЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ДЕЙСТВИЯ
  9. Антагонизм среди микробов. Работы И. И. Мечникова в этой области. Микробы- антагонисты как продуценты антибиотиков.
  10. Антибиотики. Принципы классификации антибиотиков. Механизмы антимикробного действия.

Введение.

Термин «антибиотики» появился в 1942 году и происходит от слова «антибиоз» (от греч. anti – против, bios – жизнь), означающего антогонизм между организмами. Антибиоз впервые был описан французским ученым Л. Пастером, наблюдавшим подавления развития бацилл сибирской язвы микроорганизмами других видов. Русский ученый И. И. Мечников предложил препарат из живых молочно-кислых бактерий для подавления развития патогенных бактерий в желудочно-кишечном тракте. В 1929 году английский микробиолог А. Флеминг опубликовал сообщение, что зеленая плесень подавляет рост стафилококков. Культурная жидкость этой плесени, содержащая антибактериальное вещество, была названа А. Флемингом «пенициллин». В 1940 году Х. Флори и Э. Чейн получили пенициллин в чистом виде. В 1942 году под руководством З. В. Ермольевой был синтезирован первый отечественный пенициллин (крустозин). В настоящее время имеются около 3000 антибиотических веществ, однако, в практической медицине используются лишь несколько десятков, остальные оказались слишком токсичными или малоактивными.

Основные понятия. Классификация.

Антибиотики – 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.

Существуют антибиотики с антибактериальным, противогрибковым и противоопухолевым действием. По происхождению антибиотики можно разделить на три группы:

1. природные, продуцируемые микроорганизмами (бензил-пенициллина натриевая и калиевая соли, эритромицин);

2. полусинтетические, получаемые путем модификации структуры природных (ампициллин, оксациллин, кларитромицин, доксициклин, метациклин, рифампицин);

3. синтетические (циклосерин, цефуроксим, левомицетин, азлоциллин, мезлоциллин).

По характеру противомикробного действия антибиотики делят на 2 группы:

1. бактериостатического действия – приостанавливающие рост и развитие микроорганизмов.

2. бактерицидного действия – вызывающие гибель микроорганизмов.

К первой группе относятся эритромицин, олеандомицин, тетрациклины, левомицетин, которые задерживают рост и размножение микроорганизмов, но не убивают их. Механизм действия этих антибиотиков заключается в подавлении синтеза белка в бактериальной клетке.

Во вторую группу включены пенициллины, цефалоспорины, аминогликозиды, которые прекращают жизнедеятельность микроорганизмов, т. е. обладают бактерицидным свойством. Эти антибиотики угнетают синтез белка, что приводит к гибели микроорганизмов.

Каждый антибиотик эффективен в отношении определенной группы микроорганизмов: одних он подавляет сильнее, других слабее, а в отношении некоторых не действует вовсе.

Существуют несколько классификаций антибиотиков:

1. химическая классификация: β-лактамные антибиотики, включают группу пенициллинов, цефалоспоринов, карбопенемов и монобактамов; группа тетрациклинов, группа макролидов и другие;

2. по спектру действия:

а) препараты узкого спектра действия:

– действуют преимущественно на граммположительные бактерии – пенициллины, линкомицин;

– действуют преимущественно на граммотрицательные бактерии – полимиксины монобактамы;

б) препараты широкого спектра действия: цефалоспорины 3-го поколения, тетрациклины, аминогликозиды, амоксициллин, ампициллин;

3. по механизму действия:

– ингибиторы синтеза клеточной стенки микроорганизмов – пенициллины, цефалоспорины, карбопинемы;

– ингибиторы синтеза белка на рибосомах аминогликозиды, тетрациклины, группа левомицетина;

– нарушающие молекулярную организацию и функцию одноклеточных мембран – полимиксины, полиеновые антибиотики (нистатин, леворин, амфотерицин);

– нарушающие синтез нуклеиновых кислот (ингибиторы РНК) – полимеразы – рифампицин.

Механизм и характер антимикробного действия антибиотиков.

Механизм действияАнтибиотикиПреимущественный характер антимикробного действия
Нарушение синтеза клеточной стенкиβ-локтамиды Гликопептидные антибиотики Циклосерин БацитрацинБактерицидный – – –
Нарушение проницаемости цитоплазмы мембранПолимиксины Полиеновые антибиотикиБактерицидный –
Нарушение внутриклеточного синтеза белкаМакролиды Тетрациклины Линкозамиды Левомицетин АминогликозидыБактериостатический – – – Бактерицидный
Нарушение синтеза РНКРифампицинБактерицидный

Из таблицы видно, что бактерицидный эффект оказывают преимущественно те антибиотики, которые нарушают синтез клеточной стенки, изменяют проницаемость цитоплазмы мембран или нарушают синтез РНК в микроорганизмах. Бактериостатическое действие характерно для антибиотиков, нарушающих внутриклеточный синтез белка.

Наиболее часто используют смешанную классификацию антибиотиков, основанную на спектре и механизме действия с учетом химического строения.

По химическому строению выделяют следующие группы антибиотиков:

1. β-лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины, карбопенемы, монобактамы).

2. Макролиды и близкие к ним антибиотики.

6. Полиены (противогрибковые антибиотики).

7. Препараты хлорамфениколя (левомицетина).

8. Гликопептидные антибиотики.

9. Антибиотики разных химических групп.

По клиническому применению выделяют основные антибиотики, с которых начинают лечение до определения чувствительности к ним микроорганизмов, вызвавших заболевание, и резервные, которые применяют при устойчивости микроорганизмов к основным антибиотикам или при непереносимости последних.

Спектр действия антибиотиков.

Каждый антибиотик обладает определенным спектром действия. Некоторые антибиотики оказывают влияние на многие виды микроорганизмов, поэтому имеют широкий спектр действия. Например, тетрациклины эффективны против многих граммположительных (гонококки, холерный вибрион, кишечная палочка, сальмонеллы) бактерий. В то же время существуют антибиотики с узким спектром антимикробного действия. Например, циклосерин в достаточно безопасных дозах эффективен лишь в отношении возбудителя туберкулеза, а гризеофульвин подавляет рост грибов и не действует на бактерии.

Широкое применение антибиотиков сопровождается распространением бактерий, устойчивых к их действию. Результатом устойчивости микроорганизмов является ослабление или полное прекращение специфического действия антибиотиков при лечении инфекционных заболеваний в течение определенного периода времени.

Читайте также:  Как принимать рыбий жир в капсулах взрослым? Рыбий жир: отзывы и рекомендации по употреблению

Устойчивость микроорганизмов к антибиотическим и другим химиотерапевтическим средствам объясняется следующими причинами:

  • образованием в микроорганизмах специфических ферментов, инактивирующих или разрушающих антибиотик (например, некоторые штаммы стафилококков вырабатывают фермент пенициллиназу, разрушающую пенициллин);
  • уменьшением проницаемости микробной клетки для антибиотиков;
  • изменением обменных процессов в микробной клетке.

Развитию антибиотикоустойчивости микроорганизмов способствуют преждевременная отмена препарата, уменьшение его разовой или суточной дозы.

Применение антибиотиков может сопровождаться нежелательными явлениями, иногда опасными для жизни больного. Наиболее часто во время лечения пенициллинами и стрептомицинами наблюдаются аллергические реакции: крапивница, отек Квинке, дерматиты и другие. Самым тяжелым и опасным для жизни аллергическим осложнением является анафилактический шок. Следует отметить, что разные антибиотики вызывают примерно одинаковые симптомы аллергических реакций.

Токсические осложнения, характеризующиеся определенной спецификой, возможны при применении любого антибиотика. Стрептомицины вызывают поражение слухового аппарата, вплоть до глухоты; цефалоридин и полимиксины поражают почки (нефротоксическое действие); левомицетин кроветворение. Выраженность токсического действия зависит от дозы применяемых веществ.

Антибиотики могут, помимо угнетения жизнедеятельности возбудителей инфекционных заболеваний, одновременно подавлять нормальную микрофлору организма, при этом некоторые непатогенные или условно-патогенные микроорганизмы начинают усиленно размножаться и могут стать источником нового заболевания (суперинфекции). К суперинфекции относятся кандидозы – заболевания, вызванные дрожжеподобными грибами рода кандида. Кандидозы развиваются главным образом при лечении антибиотиками широкого спектра действия (тетрациклины).

Дозы антибиотиков выражаются в единицах действия (ЕД) или весовых количествах. Для пенициллина единица действия равняется 0,5988 мкг.
Методы определения чувствительности к антибиотикам.

Антибактериальную активность антибиотиков выражают в единицах действия (ЕД). Для большинства антибиотиков 1 ЕД соответствует 1 мкг химически чистого препарата. Исключение составляют пенициллин (1 ЕД = 0,6 мкг), нистатин (1 ЕД = 0,333 мкг), полимиксин (1 ЕД = 0,1 мкг), для которых сохранены единицы действия, установленные на эталонных тест-микробах до получения химически чистых препаратов этих антибиотиков.

Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 2552 | Нарушение авторских прав

Антибиотики: классификация по источнику получения, механизму и спектру действия

Антибиотики — это химиотерапевтические препараты из химических соединений биологического происхождения (природные), а также их полусинтетические производные и синтетические аналоги, которые в низких концентрациях оказывают избирательное повреждающее или губительное действие на микроорганизмы и опухоли.

Принципы классификации антибиотиков.

а) Классификация по происхождению.

Основными продуцентами природных антибиотиков являются микроорганизмы, которые синтезируют антибиотики в качестве средства выживания в борьбе за существование. Животные и растительные клетки также могут вырабатывать некоторые вещества с селективным антимикробным действием . Таким образом, источниками получения антибиотиков являются:

1. Актиномицеты (особенно стрептомицеты) — ветвящиеся бактерии. Они синтезируют 80 % природных антибиотиков ( стрептомицин, гентамицин).

2. Плесневые грибы — синтезируют природные бета-лактамы – пенициллин, цефалоспорин (грибы рода Cephalosporium и Penicillium) и фузидиевую кислоту.

3. Типичные бактерии — например, эубактерии, бациллы, псевдомонады — (бацитрацин, полимиксины и др.)

4. Животные – экторицид

5. Растения – фитонциды

б) Классификация по способам получения антибиотиков

Существует три основных способа получения антибиотиков:

1. биологический синтез (так получают природные антибиотики — натуральные продукты ферментации, когда в оптимальных условиях культивируют микробы-продуценты, которые выделяют антибиотики в процессе своей жизнедеятельности);

2. биосинтез с последующими химическими модификациями (так создают полусинтетические антибиотики). Сначала путем биосинтеза получают природный антибиотик, а затем его первоначальную молекулу видоизменяют путем химических модификаций, например присоединяют определенные радикалы, в результате чего улучшаются противомикробные и фармакологические характеристики препарата;

3. химический синтез (так получают синтетические аналоги природных антибиотиков, например хлорамфеникол/левомицетин). Это вещества, которые имеют такую же структуру, как и природный антибиотик, но их молекулы синтезированы химически.

в) Классификация антибиотиков по химической структуре

По химической структуре антибиотики сгруппированы в семейства (классы):1.бета-лактамы (пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы, монобактамы)

2.гликопептиды (ванкомицин, тейкопланин)

3.аминогликозиды (стрептомицин, гентамицин, амикацин)

4.тетрациклины (тетрациклин, доксициклин)

5.макролиды (и азалиды) ( эритромицин, азитромицин)

7. рифамицины ( рифампицин)

8.полипептиды (полимиксин, бацитрацин)

9.полиены ( нистатин, амфотерицин)

10. дополнительный класс – левомицетин (хлорамфеникол)

11.разные антибиотики (фузидиевая кислота, фузафунжин и др.)

27. Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам. Механизмы формирования и пути преодоления лекарственной устойчивости возбудителей инфекционных болезней. Принципы рациональной антибиотикотерапни. Осложнения антибиотикотерапии.

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам.

• Метод диффузии в агар. На агаризованную питательную среду засевают исследуемый микроб, а затем вносят антибиотики. Обычно препараты вносят или в специальные лунки в агаре, или на поверхности посева раскладывают диски с антибиотиками («метод дисков»). Учет результатов проводят через сутки по наличию или отсутствию роста микробов вокруг лунок (дисков). Метод дисков — качественныйи позволяет оценить, чувствителен или устойчив микроб к препарату.

• Методы определения минимальных ингибирующих и бактерицидных концентраций, т. е. минимального уровня антибиотика, который позволяет invitroпредотвратить видимый рост микробов в питательной среде или полностью ее стерилизует. Это количественные методы, которые позволяют рассчитать дозу препарата, так как концентрация антибиотика в крови должна быть значительно выше минимальной ингибирующей концентрации для возбудителя инфекции.

  • Определение чувствительности бактерий к антибиотикам методом дисков. Исследуемую бактериальную культуру засевают газоном на питательный агар или среду АГВ в чашке Петри.

На засеянную поверхность пинцетом помещают на одинаковом расстоянии друг от друга бумажные диски, содержащие определенные дозы разных антибиотиков. Посевы инкубируют при 37 °С до следующего дня. По диаметру зон задержки роста исследуемой культуры бактерий судят о ее чувствительности к антибиотикам.

Механизмы лекарственной устойчивости возбудителей инфекционных болезней. Пути ее преодоления.

Антибиотикорезистентность — это устойчивость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистентными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Природная устойчивость. Некоторые виды микробов природно устойчивы к определенным семействам антибиотиков или в результате отсутствия соответствующей мишени или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата

Приобретенная устойчивость. Приобретение резистентности — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микробы — от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистентности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множественная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Для борьбы с лекарственной устойчивостью

• в первую очередь — соблюдение принципов рациональной химиотерапии;

• создание новых химиотерапевтических средств, отличающихся механизмом антимикробного действия

• постоянная ротация (замена) используемых в данном лечебном учреждении или на определенной территории химиопрепаратов (антибиотиков);

• комбинированное применение бета-лактамных антибиотиков совместно с ингибиторами бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам).

• химиотерапия должна назначаться строго по показаниям

• при этиологически расшифрованных заболеваниях выбор препарата должен определяться с учетом чувствительности возбудителя (антибиотикограмма), выделенного от данного конкретного больного в результате бактериологического исследования;

• лечение должно проводиться строго по схеме, рекомендованной для выбранного химиопрепарата

• длительность приема химиопрепаратов должна составлять, как минимум, 4—5 дней в целях профилактики формирования устойчивости возбудителя к данному препарату, а также формирования бактерионосительства

Осложнения

Токсическое действие препаратов – развитие этого осложнения зависит от свойств самого препарата, его дозы, способа введения, состояния больного и проявляется только при длительном и систематическом применении антимикробных химиотерапевтических препаратов, когда создаются условия для их накопления в организме.

Дисбиоз (дисбактериоз). Антимикробные химиопрепараты, особенно широкого спектра, могут воздействовать не только на возбудителей инфекций, но и на чувствительные микроорганизмы нормальной микрофлоры. В результате формируется дисбиоз, поэтому нарушаются функции ЖКТ, Предупреждение последствий такого рода осложнений состоит в назначении, по возможности, препаратов узкого спектра действия, сочетании лечения основного заболевания с противогрибковой терапией витаминотерапей, применением эубиотиков и т. п.

Отрицательное воздействие на иммунную систему – аллергические реакции. Причинами развития гиперчувствительности может быть сам препарат, продукты его распада, а также комплекс препарата с сывороточными белками. Предупреждение осложнений состоит в тщательном сборе аллергоанамнеза и назначении препаратов в соответствии с индивидуальной чувствительностью пациента.

Бактериофаги. Получение, титрование, использование. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой. Умеренные и вирулентные бактериофаги. Применение в медицине Внутривидовое типирование бактерий. Методы. Использование в практике.

1. Бактериофаги (фаги) — это вирусы, поражающие бактериальные клетки (в качестве клетки-хозяина). Вирионы фагов состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту вируса, и более или менее выраженного отростка. Нуклеокапсид головки фага имеет кубический тип симметрии, а отросток — спиральный тип, т. е. бактериофаги имеют смешанный тип симметрии нук-леокапсида.

Большинство фагов содержат кольцевую двунитчатую ДНК, и лишь некоторые — РНК или однонитчатую ДНК. Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и содержат группоспецифические (по ним делятся на серотипы) и типо-специфические антигены. Взаимодействие бактериофага с клеткойпроисходит в соответствии с основными типами взаимодействия, характерными для всех вирусов, — продуктивная (литическая), абортивная вирусная и латентная (лизогения, вирогения) инфекция, а также вирус-индуцированная трансформация.

По характеру взаимодействия фага с клеткой все бактериофаги делятся:

• на вирулентные (литические), вызывающие продуктивную инфекцию и лизис бактериальной клетки;

• умеренные, вызывающие латентную инфекцию и ассоциацию генома вируса с бактериальной хромосомой. Умеренные фаги, в отличие от вирулентности, не вызывают гибели бактериальных клеток и при взаимодействии с ней переходят в неинфекционную форму фага, называемую профагом. Профаг — геном фага, ассоциированный с бактериальной хромосомой. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геномом бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке в неограниченном числе поколений. Бактериальные клетки, содержащие в своей хромосоме профаг, называются лизогенными.

2.Типирование Специфичность фагов послужила основанием для их наименования по видовым и родовым названиям чувствительных к ним бактерий. Так, например, фаги, лизирующие стрептококки, называются стрептококковыми, лизирующие холерные вибрионы -холерные, стафилококки — стафилококковыми. По признаку специфичности выделяют поливалентные бактериофаги, лизирующие культуры одного семейства или рода бактерий, моновалентные (монофаги) — лизирующие культуры только одного вида бактерий, а также отличающиеся наиболее высокой специфичностью — типовые бактериофаги, способные вызывать лизис только определенных типов (вариантов) бактериальной культуры внутри вида бактерий.Наборы таких типоспецифических фагов используются для дифференцировки бактерий внутри вида — это метод фаготи-пирования бактерий. С помощью этого метода можно установить источник и пути передачи инфекционного заболевания, т. е. провести его эпидемиологический анализ, поскольку он позволяет сравнивать фаготипы (фаговары) чистых культур бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследования от больного и от окружающих его лиц — возможных бактерионосителей.

Получение Фаги получают индукцией из лизогенных культур или из объектов, содержащих соответствующие бактерии, при культивировании на жидкой питательной среде с последующим выделением из культуральной жидкости путем фильтрования через бактериальные фильтры. Каждая фаговая частица, размножаясь на бактериальном газоне, образует на поверхности выросшей культуры стерильное пятно («бляшка», или негативная колония фага). Таким образом, по количеству стерильных пятен можно подсчитать количество фаговых частиц в единице среды (титр фага).

3. Фаги могут применяться в качестве диагностических препаратов для установления рода и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологических исследования. Однако чаще всего их используют для лечения и профилактики некоторых инфекционных заболеваний (перорально или местно). Активность фага выражают числом частиц фага, содержащихся в 1 мл или 1 таблетке. Лечебное и профилактическое действие фагов основано на их литической активности.

Отличительной чертой бактериофагов как терапевтических средств является почти полное отсутствие у них побочного действия, что позволяет назначать эти препараты различным возрастным группам без каких-либо ограничений, и возможность назначения поливалентных бактериофагов до получения результатов бактериологического исследования. Препараты диагностических бактериофагов вводить категорически запрещается. В настоящее время в России для фаготерапии и фагопрофилактики производятся и используются:

• поливалентный сальмонеллезный бактериофаг;

• моновалентные бактериофаги — брюшнотифозный, дизентерийный, протейный, синегнойный, холерный, стафилококковый, стрептококковый, коли-фаг (кишечной палочки);

• комбинированные препараты поливалентных бактериофагов — колипротейный, пиобактериофаг (включающий стафилококковые, стрептококковые, клебсиеллезные, эшерихиозные, протейные и синегнойные бактериофаги) и др.

Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

Ссылка на основную публикацию