Антибиотики. Патогенность микроорганизмов

Антибиотики – биологические и синтезированные по их типу препараты, нарушающие обмен веществ патогенных микробов в больном организме.

Органотропность препарата – степень его токсичности в отношении клеток организма больного.

Этиотропность – спектр действия на клетку микроорганизма. Различают монотропные (эметин – дизентерийная амеба) и политропные (сальварсан – сифилис, малярия, тиф, сибирская язва; сульфаниламид –менингококки, дизентерия).

Химиотерапия – отрасль практической медицины, осуществляющей лечение инфекционных заболеваний веществами химической природы, воздействующих на возбудителя болезни в организме больного.

Химические препараты, известные этиотропной активностью, делят на несколько групп:

1. группа мышьяка;

2. группа ртути;

3. группа сурьмы;

4. группа висмута;

5. группа хинина и акрихинина;

6. сульфаниламидные;

7. алкалоиды.

Механизм действия

Химиопрепараты нарушают обмен у микроорганизмов, лишают важных метаболитов, изменяют физико-химический состав клетки.

Исторические данные

Эрлих, изучая окислительные процессы в тканях, заметил избирательность клеток к вводимым в организм красителям и препаратам. В различных тканях клетки по разному воспринимают красящие вещества. Метиленовый синий в организме больного малярией интенсивно окрашивает паразита, подавляя его болезнетворную активность. Эрлих высказал идею о существовании у микроорганизмов специальных химических рецепторов –химиорецепторов, способных связываться с различными веществами.

Эрлих и Романовский Д. Л. первые высказались за применение химиопрепаратов.

Мечников вызвал экспериментально сифилис у обезьян и показал этим модель для экспериментальной химиотерапии сифилиса.

Химия синтезировала много веществ, действующих на клетки микроорганизмов и не действующих на клетки макроорганизма.

Антибиотики продуцируются:

1. грибами;

2. актиномицетами;

1. бактериями (грамположительными и грамотрицательными из почвы);

3. растениями (водоросли, мхи, лишайники);

2. животными (лизоцим – в слезах, слюне, тканях человека и животных).

Применение:

1. лечение и профилактика болезней человека;

2. получение чистых культур микроорганизмов;

3. для предохранения от порчи различных пищевых продуктов;

4. служат моделью для познания различных ферментных систем и функций клеточных структур;

5. влияют на совместимость тканей, чем дают возможность проводить операции.

Все успехи обеспечиваются лишь рациональным использованием антибиотиков, а это – результат знания их природы, свойств, чувствительности возбудителя к препарату.

Антибиотики обладают повреждающим действием в тысячных и даже миллионных долях грамма. Химическая структура антибиотиков очень разнообразна и не для всех установлена. Молекулярный вес широко варьирует.

Антибиотики по составу различают:

1. углеводы;

2. из водорода и кислорода;

3. с большим количеством азота;

4. циклические и полипептидные (грамицин).

Хохлов А. С. подразделяет антибиотики на следующие группы:

1. ациклического и ароматического строения;

1. хиноны – кислородсодержащие гетероциклические соединения;

2. пенициллины и стрептомицины;

3. полипептиды и белки;

2. с установленной и неустановленной суммарной формулой.

Некоторые антибиотики – это комплекс веществ различной природы: тироцизин – тироцизин+грамицизин, полимиксин – из 5 фракций.

Все антибиотики имеют различную растворимость, стойкость, токсичность. Извлекаются антибиотики спиртом, хлороформом и эфиром, ацетоном, метиловым спиртом (напр.: в воде – пенициллин, в спирте – грамицизин, аспергиллин).

Стойкость антибиотиков меняется от природы и условий хранения. Кристаллические – долго хранятся в сухом состоянии.

Активность антибиотиков резко снижается в результате воздействия на них кислот, щелочей, окислителей, некоторые быстро распадаются на свету и под действием УФ.

Некоторые микроорганизмы инактивируют антибиотики продуктами своей жизнедеятельности: пеницилиназа, аминокислоты, рибофлавин (подавляют антимикробное действие хлортетрациклина).

При нагревании у некоторых антибиотиков увеличивается и сохраняется активность (грамицизин), а у других – снижается и теряется (пенициллин).

Соляная кислота желудочного сока и ферменты кишечника разрушают ряд антибиотиков, что мешает их применению через ротовую полость.

Токсичность: мало – пенициллин;

сильно – патулин, фумигации.

Единица действия – наименьшее количество антибиотика в весовых единицах в отношении стандартного микроба (Staphylococcus 209).

Методы измерения активности антибиотика:

1. метод серийных разведений;

2. нефелометрический метод – по степени помутнения среды от размножающегося в ней тест-микроба;

3. диффузный метод.

Примеры механизмов действия антибиотиков:

Стрептомицин – подавляет окислительно-восстановительные ферменты, осуществляющие разложение и синтез полисахаридов у туберкулезных микобактерий.

Хлортетрациклин – подавляет активность декарбоксилазы у стрептококков, простейших, коли-бактерий.

Тиротрицин – инактивирует ферменты денатурирующие глюкозу.

Многие антибиотики в различной степени связываются с белками сыворотки крови. Активной остается лишь несвязанная часть (10% у хлортетрациклина, 36% у синтомицина).

Основные задачи АБ терапии:

1. назначение антибиотиков с учетом чувствительности к ним возбудителей;

2. более быстрое доведение антибиотиков до микроорганизмов;

3. усиление защитных реакций больного.

Устойчивость – свойство микроорганизмов не реагировать на антибиотики после длительного введения. Против устойчивости, в случае когда не установлен возбудитель, используют комбинирование.

Отрицательные явления:

1. осложнения слабые – головные боли, температура, тошнота;

2. осложнения сильные – возникают после длительного применения стрептомицина, хлоримицина, канамицина – потеря слуха, аппетита, рвота;

1. полимиксин действует на почки, раздражает их, появляется белок, эритроциты в моче;

3. дезбактериоз – изменение видового состава нормальной микрофлоры кишечника. Кандидозные заболевания, стафилококковый энтероколит.

1. аллергические осложнения.

Этапы производства:

1. изыскания антагонистически активных в природе микроорганизмов, получение чистых культур, разработка режимов культивирования;

2. выделение, концентрирование, химическая очистка, действие на микроорганизмы;

3. фармакологическая характеристика веществ, изучение токсичности и влияние на организм.

Под влиянием антибиотиков клетки могут менять окраску по Граму. Меняется форма клеток, увеличиваются в размерах – становятся гигантскими, а затем отмирают. В слабых растворах антибиотиков происходит вздутие клеток, в сильных – сморщивание.

Candida – стимулируется некоторыми антибиотиками в малых дозах: стрептомицин и пенициллин. Антибиотики, действующие на вирусы: неомицин, эрлихин; на грибы: нистатин, леворин.

Механизм действия:

1. изменяет осмотический барьер клетки, т.е. меняет проницаемость мембран;

1. повреждает ДНК;

2. стенки и оболочки;

3. нарушает белковый синтез.

Классификация антибиотиков по происхождению:

1. бактериальные: грамицидин, полимиксины, низин;

2. грибковые: пенициллин, цефалоспорины;

3. актиномицетные: стрептомицин, тетрациклин, эритромицин;

4. высших растений: аллицин, рафанин;

5. животных: лизоцим, экмолин, эритрин.