Биология в 3 томах. Tом 2 - Тейлор Д.
ISBN 5-03-003686-5
Скачать (прямая ссылка):
15.4.3. Антибиотики
Антибиотики первоначально определялись как вещества, образуемые микроорганизмами (в основном бактериями, реже — грибами) и способные убивать или подавлять рост других микроорганизмов (разд. 12.10.2). Со временем рамки этого определения расширились. Антибиотиками теперь принято называть не только противомик-робные препараты, но и их синтетические производные. Кроме того, выяснилось, что вещества с антимикробным действием вырабатывают также растения и животные, включая человека.
Антибиотики делят на биоцидные и биостатические. Биостатики, например хлорамфени-кол, эритромицин и тетрациклины, подавляют рост и размножение микробов, не убивая их. Если удалить такие агенты из среды, микробный рост может возобновиться. Биоциды, например стрептомицин, цефалоспорины, пени-циллины и полимиксины, убивают микроорга-
ММА им. И.М. Сеченова
_Здоровье и болезнь 225
низмы. При снижении концентрации вещества его биоцидное действие может смениться биостатическим. Антибиотики, влияющие на бактерий, в зависимости от характера их действия называют соответственно бактерицидными или бактериостатическими.
В 1928 г. сэр Александр Флеминг заметил, что плесень (гриб рода Penicillium), поселившаяся на чашке с культурой золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), подавляет рост этой бактерии. Позднее антимикробное вещество, продуцируемое этим грибом, было выделено и названо пенициллином. Открытие пенициллина сыграло важную роль во время второй мировой войны; благодаря этому антибиотику многие бойцы были спасены от раневой инфекции (разд. 12.11.1).
Первые бактерицидные препараты (не антибиотики в строгом смысле слова) были синтезированы еще до войны. Например, немецкие врачи в 1935 г. обнаружили, что красный краситель под названием пронтосил излечивает инфекцию, вызываемую гемолитическими стрептококками. Активный компонент этого красителя был назван стрептоцидом. Он относится к химической группе сульфаниламидов, как и многие синтезированные впоследствии близкие к нему по строению антимикробные вещества (норсульфазол, сульфадимезин и т. п.). Их используют для лечения стрептококковых и некоторых стафилококковых инфекций, менингита, пневмонии, воспаления мочеполовых путей, а также венерических заболеваний, в частности гонореи.
Сульфаниламиды — бактериостатические препараты. По механизму действия — это конкурентные ингибиторы некоторых микробных ферментов (см. разд. 4.4.1). Когда размножение бактерий под влиянием химиотерапии прекращается, защитные системы организма сами постепенно их уничтожают. Бактерицидные антибиотики, появившиеся после открытия Флеминга, действуют на патогенные микроорганизмы сильнее и быстрее. Они особенно эффективны при поражении центральной нервной системы или суставных полостей, т. е. в тех случаях, когда защитные системы организма практически бессильны.
Механизм действия антибиотиков
Антибиотики действуют на микроорганизмы различными способами, но, как правило, нару-
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
БОТАНИКА
ММА им. И.М. Сеченова
Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут. БИОЛОГИЯ, т. 2
226 Глава 15
Таблица 15.11. Наиболее распространенные антибиотики
Антибиотик Процесс-мишень Первоначальный
источник
Механизм действия и основные особенности
Пенициллины Синтез клеточной Цефалоспорины стенки
Penicillium notatum (гриб) Cephalosporium acremonium (гриб)
Ванкомицин
Рифампицин (синтетическое производное рифамицина)
Стрептомицин Хлорамфеникол Эритромицин Тетрациклины
Streptomyces (бактерии с ветвящимися гифами — акти-номицеты)
Транскрипция (синтез Streptomyces РНК)
Трансляция (синтез Streptomyces белка)
У большинства грам положительных бактерий ингибируют образование пептидных связей между молекулами клеточной стенки, что приводит к ее лизису. Эффективны только в отношении делящихся бактерий. Широко применяются и хорошо переносятся пациентами, хотя у некоторых вызывают аллергию
Связывается с РНК-полимеразой бактерий (но не млекопитающих) и препятствует транскрипции
Связываются с бактериальными (70S-), но не с эукариотическими (80S-) рибосомами (тетрациклины блокируют и SOS-рибосомы, но не могут проникнуть в клетки млекопитающих), подавляя в результате трансляцию, т.е. белковый синтез. Стрептомицин широко применяется против золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus), вызывающего пролежни и фурункулы, внутрибольнич-ные инфекции и заражение крови (сепсис). Хлорамфеникол назначают только при тяжелых заболеваниях, брюшном тифе, или при отсутствии альтернативных лекарств, поскольку он способен оказывать серьезное (иногда фатальное) побочное воздействие на костный мозг. Эритромицин — обычная альтернатива пенициллинам при аллергии к ним
Антрациклины Репликация ДНК
Амфотерицин Нистатин
Функция клеточных мембран
Противораковые средства. Ингибируют синтез ДНК во всех клетках, но эффект особенно заметен в случае быстро размножающихся раковых клеток
Применяются в основном при грибковых инфекциях. Амфотерицин связывается с эргостеролом (присутствующим только в мембранах грибов) и, изменяя форму его молекулы, открывает мембранные каналы, что нарушает обмен ионов и молекул
