БАКТЕРИОСТАТИК: ХАРАКТЕРИСТИКА, МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ И ПРИМЕРЫ - ЛЕКАРСТВО - 2024

Бактериостатические препараты - это антибиотики, обратимо останавливающие размножение и рост бактерий. Они используются против инфекций чувствительными микроорганизмами и у пациентов с компетентной иммунной системой.

Пастер и Жубер были первыми, кто осознал потенциальный терапевтический эффект некоторых микробных продуктов. В 1877 году они опубликовали свои наблюдения, в которых показали, как обычные микроорганизмы могут остановить рост бациллы сибирской язвы в моче.

Как бактериостатический и бактерицидный антибиотики действуют в отношении популяции бактерий с течением времени (Источник: Kuon.Haku через Wikimedia Commons) Современная эра антибактериальной химиотерапии началась в 1936 году с введением сульфонамида в медицинскую практику. Достаточное количество пенициллина стало доступно для клинического использования в 1941 году, что произвело революцию в лечении инфекционных заболеваний.

Стрептомицин, хлорамфеникол и хлортетрациклин были обнаружены в конце Второй мировой войны. С того времени были разработаны сотни противомикробных препаратов, доступных для лечения различных инфекционных заболеваний.

В настоящее время антибиотики являются одними из наиболее часто используемых лекарственных средств в лечении, более 30% госпитализированных пациентов получают антибиотики. Однако врачи и пациенты чаще всего злоупотребляют ими. Ненужные и неправильные методы лечения этими препаратами стали причиной развития устойчивости бактерий ко многим антибиотикам.

По общему механизму действия противомикробные препараты подразделяются на бактерицидные (убивающие бактерии) и бактериостатические (подавляющие их рост и размножение). Хотя эта дифференциация очевидна при тестировании in vitro, при использовании в терапии это различие не так определено.

характеристики

Как объяснялось выше, противомикробные препараты можно разделить на те, которые способны убивать чувствительные бактерии, которые называются бактерицидными, и те, которые обратимо подавляют их рост и развитие, называемые бактериостатиками.

В настоящее время эта дифференциация считается с клинической точки зрения несколько размытой. По этой причине говорят, что данный антибиотик действует преимущественно как бактериостатическое или бактерицидное.

Следовательно, один и тот же антибиотик может иметь двойное действие (бактериостатическое или бактерицидное) в зависимости от определенных условий, таких как концентрация, которую он может достичь в области, где требуется его действие, и сродство, которое он имеет к соответствующему микроорганизму.

В целом бактериостатические препараты, за исключением аминогликозидов, представляют собой антибиотики, которые препятствуют синтезу белка чувствительных бактерий. Если иммунная система организма является компетентной системой, этого достаточно, чтобы подавить рост и размножение бактерии, чтобы она могла уничтожить ее.

С другой стороны, бактерициды могут иметь разные механизмы действия: они могут препятствовать синтезу стенки бактериальной клетки, изменять цитоплазматическую мембрану или вмешиваться в некоторые процессы, связанные с синтезом и метаболизмом бактериальной ДНК.

Механизм действия

Для классификации противомикробных препаратов использовалось несколько схем, среди которых - группировка этих препаратов в соответствии с общими механизмами действия. Таким образом, по механизму действия антибиотики подразделяются на:

- Антибиотики, подавляющие синтез бактериальной стенки: среди них пенициллины и цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин и бацитрацин.

- Антибиотики, которые изменяют проницаемость мембраны микроорганизмов, обеспечивая выход внутриклеточных соединений: сюда входят детергенты, такие как полимиксин и полиен.

- Агенты, влияющие на функцию 30S и 50S субъединиц рибосом и вызывающие обратимое ингибирование синтеза белка: это бактериостатические препараты. Примерами являются хлорамфеникол, тетрациклины, эритромицин, клиндамицин и пристанамицин.

- Агенты, которые связываются с субъединицей 30S и изменяют синтез белка и в конечном итоге вызывают гибель бактерий: к ним относятся аминогликозиды.

- Антибиотики, влияющие на метаболизм нуклеиновых кислот, ингибируют РНК-полимеразу: например, рифамицин.

- Антиметаболитные агенты, которые ингибируют ферменты метаболизма фолиевой кислоты: примерами их являются триметоприн и сульфаниламиды.

Механизм действия в случае бактериостатов

Механизм действия бактериостатических агентов связан с изменением синтеза белка бактериями-мишенями. Это достигается различными механизмами:

Блокировка фазы активации

- Ингибиторы фермента изолейцил-тРНК синтетазы.

Подавление инициации синтеза белка

- Предотвратить образование комплекса инициации 70S или связываться с субъединицей 50S.

- Подавление связывания аминоацил-тРНК с рибосомой.

Подавление удлинения с помощью различных механизмов

- Вмешательство в процесс транспептидации.

- Вмешательство пептидилтрансферазы в 23S рРНК 50S субъединицы рибосомы.

- Подавление транслокации фактора удлинения G.

Отдельный случай включает механизм действия аминогликозидов, поскольку они действуют на 30S рибосомную субъединицу, таким образом препятствуя синтезу белка и, следовательно, являются бактериостатическими. Однако они оказывают действие на мембрану некоторых бактерий, вызывая преимущественно бактерицидное действие.

Примеры каждого механизма действия и чувствительных микроорганизмов

Ингибиторы фазы активации

Мукопироцин представляет собой бактериостатический антибиотик, способный конкурентно ингибировать фермент изолейцил-тРНК-синтетазу, тем самым ингибируя включение изолейцина и останавливая синтез.

Этот антибиотик синтезируется некоторыми видами Pseudomonas, поэтому его извлекают оттуда. Обладает особенно сильным действием против грамположительных бактерий. Он используется в основном при кожных инфекциях, местно или для искоренения состояния здорового носителя Staphylococcus aureus.

Подавление инициации синтеза белка

У бактерий начало синтеза происходит с включением метионина в виде формилметионина, связанного с тРНК (транспортной РНК). Рибосомные субъединицы 30S и 50S участвуют в инициирующем комплексе с двумя важными локусами: Локусом А и Локусом P.

Группа оксазолидинонов и аминогликозидов демонстрирует этот механизм действия. Группа оксазолидинонов - это группа синтетических антибиотиков, недавно введенных в клиническую практику, которые не проявляют перекрестной резистентности с другими бактериостатическими антибиотиками.

Линезолид является представителем оксазолидинонов, он активен в отношении грамположительных бактерий, в том числе штаммов Staphylococcus aureus и Streptococcus spp. мультирезистентен и не проявляет активности против грамотрицательных препаратов.

Аминогликозиды имеют естественное происхождение, они синтезируются актиномицетами в почве или из их полусинтетических производных. Они активны против самых разных видов бактерий, особенно против аэробных грамотрицательных бактерий.

В зависимости от бактерий и их местонахождения они могут проявлять бактериостатическое или бактерицидное действие.

Ингибирование связывания аминоацил-тРНК с рибосомой

Тетрациклины и их производные, глицилциклины, являются представителями этой группы. Они блокируют или подавляют Локус A. Тетрациклины могут быть встречающимися в природе (streptomyces) или полусинтетическими; К ним относятся доксициклин, миноциклин и окситетрациклин.

Химическая структура антибиотика доксициклина (Источник: Vaccinationist через Wikimedia Commons) Тетрациклины - это антибиотики широкого спектра действия против многих бактерий, как грамположительных, так и грамотрицательных, они очень активны против риккетсий, хламидий, микоплазм и спирохет.

Тигециклин - это глицилциклин, полученный из миноциклина, с тем же механизмом действия, но с в пять раз большей аффинностью, чем миноциклин, и который также влияет на цитоплазматическую мембрану. Они очень активны в отношении энтерококков и многих бактерий, устойчивых к другим антибиотикам.

Ингибиторы удлинения

Хлорамфеникол и линкозамиды являются примерами этой группы, действующими на локус P. Фузиновая кислота является примером механизма ингибирования транслокации фактора элонгации G. Макролиды и кетолиды связываются с пептидилтрансферазой на 23S рРНК 50S субъединицы рибосомы.

Хлорамфеникол и его производные, такие как тиамфеникол, представляют собой бактериостатические антибиотики широкого спектра действия против грамположительных и отрицательных, а также против анаэробных препаратов. Они очень активны против сальмонелл и шигелл, а также против бактероидов, за исключением B. fragilis.

Основным линкозамидом является клиндамицин, который является бактериостатическим средством, однако, в зависимости от дозы, его концентрации в мишени и типа микроорганизма, он может проявлять бактерицидное действие.

Клиндамицин эффективен против грамположительных агентов, за исключением энтерококков, он предпочтителен для B. fragilis и эффективен против некоторых простейших, таких как Plasmodium и Toxoplasma gondii.

Макролиды

Эти препараты включают эритромицин, кларитромицин и рокситромицин (в виде 14-углеродных макролидов) и азитромицин (в виде 15-углеродной группы). Спирамицин, джозамицин и мидекамицин являются примерами макролидов с 16 атомами углерода.

Телитромицин - это кетолид, полученный из эритромицина. И макролиды, и кетолиды активны в отношении грамположительных бактерий, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (кларитромицин более эффективен) и трепонем, среди других.

Ссылки

1. Кальво, Х., и Мартинес-Мартинес, Л. (2009). Механизмы действия противомикробных препаратов. Инфекционные болезни и клиническая микробиология, 27 (1), 44-52.
2. Гудман и Гилман А. (2001). Фармакологические основы терапии. Издание десятое. McGraw-Hill
3. Мейерс, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, LV (1978). Обзор медицинской фармакологии. Lange Medical Publications.
4. Окампо, П.С., Лазар, В., Папп, Б., Арнольдини, М., Цур Виш, Пенсильвания, Буса-Фекете, Р.,… и Бонхеффер, С. (2014). Преобладает антагонизм между бактериостатическими и бактерицидными антибиотиками. Противомикробные средства и химиотерапия, 58 (8), 4573-4582.
5. Родригес-Хульбе, М.С., Рамирес-Ронда, СН, Арройо, Э., Мальдонадо, Г., Сааведра, С., Мелендес, Б.,… и Фигероа, Дж. (2004). Антибиотики у пожилых людей. Журнал медицинских наук Пуэрто-Рико, 23 (1).