Лекція 04
Вчення про антибіотики. Основи раціональної хіміотерапії інфекційних захворювань
Проблема лікування хвороб – така ж давня, як і само людство. Паралельно з відкриттям збудників йшов пошук ефективних засобів лікування. До методів лікування, якмим ми так звикли користуватись сьогодні , вів тернистий шлях, вкритий і багатьма помилками, й значними успіхами. І, звичайно, сучасний стан охорони здоров’я – це всього лише етап на шляху подальшого розвязання цієї проблеми.
В 30-х роках нашого століття було зроблено ще один важливий крок на шляху створення нових протимікробних засобів. Німецький вчени Герхгард Домагк, продовжуючи роботи П. Ерліха, досліджував азобарвник “пронтозил” – червоний стрептоцид, який попереджував стрептококову інфекцію у мишей. Це привело до відкриття нової протиінфекційної зброї – сульфаніламідів, за що в 1938 р. Г. Домагку було присуджено Нобелівську премію. Але цей препарат не діяв на S. haemolyticus in vitro. Дослідження показали, що в організмі його молекула розщеплюється за азозв’язком з утворенням двох сполук: активного як in vitro, так і in vivo аміду n-амінобензолсульфонової кислоти, названої білим стрептоцидом, і неактивного по відношенню до бактерій, але токсичного для організму триамінобензолу.
В 1940 р. Д. Вудс встановив, що пригнічуюча дія білого стрептоциду знімається п-амінобензойною кислотою (ПАБ). Це повязано з тим що сульфаніламід конкурує з важливим метаболітом клітини – ПАБ, що є попередником клфіерменту – фолієвої кислоти. Проникаючи в клітину як аналог ПАБ, сульфонамід включається в обмінні реакції, однак структурні відмінності перешкоджають виконання функцій поппередника, внаслідок чого фолієва кислота не утворюється та інгібується фермент, в якого вона є активною частиною. Фолієва кислота синтезується de novo тільки в бактеріальній клітині. Савці одержують її тільки з їжою. Цимпояснюється вибіркова дія сульфонамідів.Лікарська речовина, що подібна до за хімічною будовою до певного метаболіту і замінює його в ланцюгу перетворень в клітині, одержала назву антиметаболіту. Виявлення Д. Вудсом конкурентної приролди взаємодії між сульфонамідами і ПАБ відкрило новий підхід до раціонального створення антимікробних засобів за рахунок модифікації структури інших незамінних метаболітів. Таким шляхом було одержані акрилова кислота – антагоніст триптофану, пантоїл таурин – антагоніст нікотинової кислоти. Виникло навіть вчення про антиметаболіти. Пізніше було виявлено, що деякі високоактивні антибіотики, такі як циклосерин, пуроміцин, також є високоактивними метаболітами, що знайшло совє підтвредження при розшифруванні механізмів їх дії на молекулярному рівні.Такми чином, було знайдено ідеальні “магічні кулі”, про які мріяв П. Ерліх.
Історія відкриття антибіотиків принципово відрізняється від історії створення перших хіміотерапевтичних препаратів. В основі відкриття антибіотиків лежить явище мікробного антагонізму.
Ще Л. Пастер, проникнувши в таємниці мікросвіту, звернув увагу на боротьбу між окремими видами мікроорганізмів. Разом із своїми учнем Жубером він помітив, що бацили сибірки можуть розвиватись тільки в стерильній сечі. Тоді як в сечі, яка містить так званий “загальний збудник” (стафілококи), ці хвороботворні бактерії не росли. Якщо щепити бацилу сибірки чутливій тварині разом з цим “загальним збудником”, вона не захворіє. Для пояснення цього явища Л. Пастер ввів термін “антагонізм” і в 1877 р. у Парижі доповів про існування антагонізму не тільки in vitro, але й in vivo. Таким чином, Лю Пастер не тільки звернув увагу на явище антагонізму у мікробному світі, але й передбачив його блескуче майбутнє. Проте варто згадати, що Л. Пастер був не першим в своїх спостереженнях за явищем антагонізму. Ще в 1640 р. використовували мікроскопічні гриби – “мох, який росте на черепах трупів” – для лікування ран. А в 50-х роках минулого століття англійський лікар Моссе описав свій досвід лікування ран дріжджами. В 1871 р. лікарями Військово-Медичної Академії Манасеїним і Полотебновим опубліковані результати лікування гнійних ран суспензією спор грибів родів Aspergillus i Penicicllium. Поступово накопичується досвід бактеріотерапії. В 1886 р. Гамалея пропонував лікувати гнійні виразки тварин, що не загоюються, вбитими культурами (чудесної палички). В 1887 р. А. Павловський успішно лікував шкірні форми сибірки за допомогою Serrafia marcesceus .І.І. Мечніков спостерігав антагонізм між молочно-кислими та гнилосними бактеріями кишечника. З цим пов`язував передчасне старіння.В 1885 р. румунський дослідник В.Бабеш висловив догадку, що антагонізм між бактеріями зумовлений виділенням в оточуюче середовище хімічних речовин, що саме вони наносять шкоди бактеріям іншого виду.Перша спроба виділення активного початка з грибів-антагонистів була зроблена в 1896 р. італійским лікарем Б. Гроссіо, який вивчав причини виникнення пелагри. Він знайшов на зернах рису зелену плісняву і виділив з культуральної рідини речовину – мікофенолову кислоту – що згубно діяла на бактерії. В 1899 р. німецькі дослідники Р. Еммерих та О. Лоу з старих культур Ps. pyocyaneaea (P. aeruginosa) виділили речовину, згубно впливаючу на стафілококи, дифтерійні палочки, черевно-тифозні палички та бацили сибірки. Цю речовину назвали піоціаназою і деякий час вона використовувалась для лікування виразок та ран, які не загоюються. П – це помилекс речовин, до складу яких входять жирні кислоти. Потім доказали що бактерицидну дію має піоцианін – пігмент феназинової природи.Пізніше М. Гамалея одержав з цього збудника піокластин. На сьогодні з P. aeruginosa добуто понад 30 антибіотиків. В 1813 р. І. Алсберг та О. Блек, вивчаючи токсичну та мікроскопічну дію грибів кукурузи на домашніх тварин, виділили з Penicillium в чистому вигляді пеніцилінову кислоту.Варто згадати і Гасперіні, ГрейгСміта, С.Дата та А. Гратіа. Останні з культуральної рідини Streptomycus albus одержали актиномецетин – який лізував вбиті та живі культури стафілококів.На цьому закінчується перший період в історії вивчення мікробного антагонізму. Це послужило передумовою використання антибіотиків в боротьбі із будниками інфекційних хвороб.
Першим всесвітньо відомим антибіотиком, з якого початкує ера антибіотиків, був пеніцилін, відкритий А. Флемінгом в 1928-29 р.р.
Він вивчав сальварсан, сульфонаміди. Під час 1 світової війни займався питаннями лікування гнійних ран, переливання крові, імунологією. В 1921 р. він описав лізоцим, який почали розглядати як один з факторів природнього імунітету. Але прославило вченого відкриття, пов`язане з спостереженням пригнічення росту стафілококів на агарі біля колонії гриба, який забруднив чашку Петрі. Потім було встановлено, що культуральна рідина з гриба Penicillium nofatum, навить розведена в 10-100 разів, була значно ефективнішою за самі кращі антисептичні речовини. Самому Флемінгу не вдалось виділити чистий антибіотик, це зробили по тринадцяти роках. І в 1945 р. А. Флемінгу, Г. Флорі, Е. Чейну було присуджено Нобелівську премію в галузі медицини. Відкриття пеніциліну було чисто випадковим, але слід згадати слова Пастера про те, що випадок як правило підготовлений певним ходом думок, а доля обдаровує тільки підготовлені голови. Пеніцилін став відомим на всіх континентах, він урятував мілліони людей. Значення робіт Флемінга важко переоцінити, так як вони сприяли розвитку абсолютно наукових напрямків, знаменували початок новоє ери в історії медицини – ери антибіотиків. 12.02.1941 – пеніцилін випробавоно на першому хворому з стафілококовою інфекцією потім інші. І ось його не вистачає . Але повезло – виявилось, що пен. можна отримати з сечі хворих, при цьому в більш чистому виді, ніж той, що вводити.
Це було показано на прикладі поліцейського з Оксфорду. З властивим відчуттям гумору студенти Оксфордського університету відмітили: “Колеги! Варто цікавитись Реп. Це чудова речовина! Вона породжується пліснявою, а очищується пропусканням через кишки оксфордських поліцейських”.
B журналі “Nature” у 1969 р. в іронічному планібуло написано: все населення Великобританії являє тіло вагою понад 331000 тонн. Завдячуючи фармацевтичної промисловості це тіло одержує в рік 240 т антибіотиків.
Ця цифра застерігає.
Чарівні кулі є. Треба навчитись їх міцно випотрошувати.
Термін “антибіотик” (anti – проти, bios – життя) вперше ввів в практику в 1942 р. З. Ваксман.
За його визначенням А. є хімічними речовинами, що утворюються мікроорганізмами і здатні пригнічувати ріст або руйнувати бактерії та інші МО. Але з часом в зв`язку з накопиченням нових фактів, зміст поняття дещо змінився. Тому що винайдено АБ у вищих рослин, тварин, одержані напівсинтетичні препарати шляхом модифікації ядер їх природніх аналогів.
Зараз антибіотиками вважаються хіміотерапевтичні речовини, які одержують із різних організмів в процесі їх життєдіяльності, і відрізняються від звичайних метаболітів своєю специфічністю та високою активністю, а також їх синтетичні та напівсинтетичні аналоги та похідні, що мають здатність вибірково пригнічувати ріст збудників захворювань – мікробів, водоростей, найпростіших, гельмінтів, а також затримувати ріст пухлин.
Антибіотики продукуються актиноміцетами, бактеріями, грибами, водоростями, лишайниками, вищими рослинами, тваринними тканинами. Вони можуть виділятись в оточуюче середовище, іноді навить у вигляді легких продуктів, або накопичуватись в середині клітини.Ім притамана специфічність, тобто вибіркове пригнічення інших живих організмів, в той час як звичайні метаболіти (кислоти, спирти) в певних концентраціях згубні для будь-яких організмів, так як їх дія полягає в обернаній коагуляції білків, що входять до складу цитоплазми.Дію спиртів, кислот називають загальною, антибіотиків – вибірковою, тобто кожен антибіотик характеризується певним спектром антибіотичної дії. Антибіотики відрізняються від неспецифічних метаболітів винятково високою біологічною активністю по відношенню до чутливих організмів, їх діючі концентрації виражаються в одиницях, десятих і сотих долях міліграмів. Біологічну активність прийнято виражати в умовних одиницях дії (ОД). За одиницю дії, або активності, приймають мінімальну кількість антибіотика, яке затримує ріст тест-мікробів в певному об`ємі середовища. Так, за одиницю дії пеніциліну – ту тіп кількість АБ, що затримує ріст S.aureus 209 р в 50 мл бульону.Для стрептоміцину одиниця активності виражається тією тіп кількістю, що затримує ріст E. coli в 1 мл бульону. Але для хімічно чистих антибіотиків можливо виражати її в мкг чистої основи антибіотика.
Для зручності користування в медицині використовується декілька класифікацій антибіотиків.За спектром дії їх поділяють на:
1. Вузького спектру (пеніцилін) .
2. Широкого спектру (аміноглікозиди, тетрацикліни).
Антибіотики:
Бактеріостатичної дії – тетрациклін, левоміцетин, еритроміцин.
Бактерицидної дії – пеніцилін, стрептоміцин, цефалоспорин, поліміксин
Біохімічні механізми дії антибіотиків успішно вивчають в усьому світі. Однак для всіх антибіотиків конкретні точки дії ще не виявлені. Кожен АБ може пригнічувати ряд метаболітичних реакцій в залежності від концентрації. При цьому із збільшенням концентрації втягується все більше і більше метаболічних процесів. Тому існує класифікація антибіотиків як специфічних інгібіторів деяких біохімічних процесів, що проходять в мікробній та пухлинній клітині.
1. Специфічні інгібітори синтезу клітинної стінки мікробів:
а) бекталактамні АБ – пеніциліни та цефалоспорини;
б) циклосерин;
в) група ванкоміцина.
2. Порушують молекулярну організацію і f-і клітинних мембран:
а) полімексини;
б) полієни.
3. Пригнічують синтез білка на рівні рібосом:
а) хлорамфенікол;
б) макроліди (еритроміцин, олеандоміцин);
в) лінкоміцин;
г) фузидін;
д) тетрацикліни;
е) аміноглікозиди.
4. Інгібітори синтезу РНК на рівні РНК-полімерази:
а) ріфампіцин.
5. Інгібітори синтезу РНК на рівні ДНК матриці:
а) актиноміцини;
б) група ауреолової кислоти.
6. Інгібітори синтезу ДНК на рівні ДНК-матриці:
а) мітоміцин С;
б) антрацикліни;
в) брунеоміцин;
г) блеоміцин.
Звичайно, ця класифікація не враховує всіх прцесів, всіх точок дії. Наприклад, широко застосовуються новобіоцин, грузеофульвін – а все про них невідомо. Новобіоцин гальмує синтез клітинної стінки і порушує метаболізм нуклеїнових кислот. Грізеофульвін викликає морфологічні зміни клітинної стінки грибів і порушує синтез нуклеїнових кислот.
Антибактеріальні препарати
Антибіотики
І. Бета-лактамні антибіотики:
А. Пеніциліни
Б. Інгібітори бета-лактамаз і комбіновані препарати, до складу яких вони входять
В. Цефалоспорини
Г. Монобактами
Д. Тієнаміцини (карбапенеми)
ІІ. Макроліди
ІІІ. Лінкозаміди
IV. Тетрацикліни
V. Аміноглікозиди
VI. Хлорамфеніколи
VII. Глікопептиди
VIII. Поліпептиди
IX. Фторхінолони
X.Інші антибіотики
XI. Протипухлинні антибіотики
Нітроімідазоли
Нітрофурани
Сульфаніламіди
Диамінопіримідини
Антимікобактеріальні препарати
Протигрибкові препарати
Інгібітори синтезу білка на рибосомах
До препаратів, що використовуються в лікарській практиці, ставляться певні вимоги:
– висока вибірковість антимікробного ефекту в дозах, нетоксичних для організму;
– відсутність або повільний розвиток резистентності збудників до препарату під час його застосування;
– збереження антимікробного ефекту в рідинах організму, ексудатах, тканинах, відсутність або низький рівень зв’язування білками сироватки крові, інактивації тканинними ферментами;
– всмоктування, розподіл і виведення препарату, що забезпечують терапевтичні концентрації в крові, тканинах, рідинах (в тому числі лікворі), які повинні швидко досягаються і підтримуються протягом тривалого періоду; особливого значення набуває створення високих концентрацій препарату в сечі, жовчі, калі, вогнищах ураження;
– зручна лікарська форма, яка забезпечує максимальний ефект, і залишається стабільною при звичайних умовах зберігання.
Методи визначення чутливості бактерій до антибіотиків.
Длі визначення чутливості мікробів до антибіотиків існує ряд методів, серед яких найбільше розповсюджені:
1. Метод послідовних розведень в рідкому поживному середовищі або агарі.
2. Метод дифузії в агар (дисків).
3. Прискорені методи.
Визначення чутливості МО до АБ in virto проводиться в умовах, суттєво відмінних від тих, що є в організмі. На результат впливають і склад середовища і рН середовища, величина посівної дози, вік культури, умови культивування тощо. А при використання методу дифузії на результати впливають товщина шару агару, його вологість, швидкість дифузії в агар антибіотику, швидкість росту МО.
Метод дифузії в агар найбільш простий і широко використовується – зараз якісний.
Метод послідовних розведень – більш точний кількісно, більш надійний.
Серійні розведення:
Показом для нього – необхідність одержання кількісних данних (при важких перібігах процесів) для проведення регульованої хіміотерапії.
При цьому концентрація АБ в крові повинна в 2-3 раза перевищувати його МПК для збудника.
Дає можливість визначити МПК.
Вимоги до середовищ на яких визначають антибіотикочутливість:
1. Бути стандартними, забезпечувати оптимальні умови росту МО;
2. Не містити інгібіторів бактеріального росту с дуже великої кількості стимуляторів;
3. Не міститі інгібіторів, в яких пригнічують дію АБ.
рН – до 7,0-7,4.
Перевар Хоттінгера – 110-130 мг % rest- азота.
Засівається 0,2 мл – з розрахунку 105 – 106 кл/мл. Загальний об`єм 2,0 мл.
Реєструється нгаявність або відсутність росту. Остання пробірка з затримкою росту (прозора) – МПК – вона характеризує ступінь чутливості.
Серійні розведення в твердому лож. середовищі – МПК – для даного штама – та концентрація при якій відсутні ознаки росту на поверхні агара.
Посів штампом – реплікатором – до 20-25 к-р.
Недолік цих методів – трудоміскість, що обмежує їх використання в клінічних лабораторіях.
Метод дифузії в агар (дисків).
Диски d-
Агарізоване середовище – агар Гівенталь-Ведьміної або звичайний агар (стандартизація повинна бути).
На результати визначення впливає іони 2 валентних металів (Ca, Mg) – амінглікорди, тетрацикліни, поліміксин.
Суспендують 5-10 колоній в 2 мл фізрозчину – 1 мл на чашку – 30-40 підсушують.
Для контролю точності на стандартності – використовуються стандартні тест-культури.
Порівнюються зони затримки росту з допустимими середніми значеннями.
На чашку 5-6 дисків, за
Для скорочення досліджень: можна використати якійсь один диск для близокорозчінних АБ-в (бензилпеніцилін-феноксинотилпеніцилін, тетраціклін-доксициклін,цефалоспорін тощо.
Метод простий, широко в повсякденній клінічній практиці.
Прискорені методи:
Попередні – через 16-18 год. дають результати. Це веде до того, що при важких захворюваннях результати запізнюються.
Три групи методів:
1. Засновані на зміні ферментативної активності мікробів при дії АБ.
2. Зміна кольору редокс-індикаторів при зміні окисно-відновного потенціалу середовища під час росту МО в присутності АБ.
3. Засновані на цитологічній оцінці змін морфології бактеріальних клітин під дією АБ.
4. Автоматизоване визначення антибіотикочутливості.
Сутність методів:
1. диференційована зміна червоного кольору індикатора (фенолового червоного) на жовтий чи фіолетовий в залежності від чутливості. Пробка з глюкозою+АБ= індикатор: якщо чутливий до АБ – не розкладає глюкозу – підлужнювання – фіолетовий колір. Якщо резистентний – розкладає – жовтий колір через 2,5 години від початку.
2. Індикатори резазурин, ТТХ – трифенилтетразолій хлорид – при зміні окисно-відновного потенціалу.
На агар засівають МО=диски, просочені АБ. При рості МО – червоний колір навколо диску, при стійкості – безбарвні зони (при ТТХ – утворюють формазау – червоний колір).
3. Метод дозволяє простежити утворення інволюційних форм бактерій під дією антибіотиків. Вони утворюються в присутності бактеріостатичних доз антибіотику. Фазовоконтрастний мікроскоп.
Для холерних вібріонів, киш. палички, стафілококів використовуються спеціальні мікрокамери.
Помилки при визначенні антибіотикочутливості:
1. При використанні дисків – використовуїться патологічний матеріал, а не чиста культура (тут асоціація) – вміст 12 палої кишки, фекалії, мокрота, сеча тощо.
2. Збудники з встановленою АБ грамою і чутливі до АБ елімінується в процесі аБ терапії – при суперінфекції, змішаній інфекції.
3. Незважаючи на чутливість, встановлену in vitro, в організмі АБ не діють, в зв`язку з тим, що МО знаходяться в середині клітини.
4. Не завжди приймається до уваги можливість інактивації АБ ферментними системами організму, зв`язування білками крові і тканин, некротизованими масами.
5. Погане прникнення у вогнище інфекції внаслідок поганого кровопостачання, неспрятливими умовами всмоктування та дифузії при колапсі, капіляротоксикози.
Це, та деякі інші фактори (цитостатики,кортикостероїди, променева терапія) створюють поняття хіміотерапевтичної резистентності організму. Тобто, обумовлюється станом організму (тобто, відсутність результатів лікування пов`язана суто з організмом, а не МО. Але все одно кореляція сягає 80-85 %.
З появою антибіотиків зникли в минулому багато застрашливих хвороб: затяжні пневмонії, що тривали місяцями, вдавалось припиняти за лічені години. Важки тифи закінчувались через півтора-два дні.
Нові засоби кидали у бій проти пневмоній, важких травм, дитячих інфекцій, сепсису. І перемагали! А попереду були операції на сердці та судинах, пересадки органів і тканин – ці дивовижні досягнення, які без антибіотиків були б неможливі.
Вплив на життя сучасної людини можна порівняти з відкриттям атомної енергії або розвитком засобів масових комунікацій.
Але насолоджуючись цим переможним маршем, ми не зразу помітили, що деколи почав ніби то збиватись ритм. З`явились такі форми мікроорганізмів, які не тільки не піддавались дії антибіотиків, а, в буквальному смислі, жити без них не могли. Антибіотики поставили на грань зникнення цілі види бактерій. І тільки окремі представники, які випадково виявлились несхожими на своїх соробичів (резистентними), змогли вижити.Ми знаємо, що на поділ однієї бактеріальноїх клітини треба від 15 хвилин джо 2, 5 годин. Зявилась нова клітина – це пройшла зміна поколінь. Доба в житті бактерії – тисячі років у житті людини. Звідси їх виняткова пластичість, їх здатнгість адаптуватись.З появою антибіотиків почалась “війна світів”, якої досі не знала біологічна історія. Вони так різко і стрімко змінили середовище існування мікробів, що всього за декілька десятиліть вони пережили такі зворушення, більш разючі, ніж за мільйони років еволюції. Серед мікроорганізмів, які найбільш швидко пристосовуються до антибіотиків, виявились кишечна паличка – ця вічна супутниця людини.Резистентність до антибіотиків серед мікроорганізмів, які ніколи з ними не зустрічались, передається з разючою швидкістю.З порушенням екологічного балансу між людиною і цого мікрофлорою – нові, раніше невідомі мікроби намагаються зайняти в людському організмі місце вигнаних видів. Зявляються нетипові, стерті форми захворювань, превалює грамнегативна флора.
ПРИРОДА АНТИБІОТИКОРЕЗИСТЕНТНОСТІ ТА ЇЇ МЕХАНІЗМИ
Незабаром після початку застосування антибіотиків з лікувальною метою зявились повідомлення про виділення штамів збудників, які не піддавались дії препаратів. В результаті швидкого розповсюдження резистентних форм значно знизилась активність хіміотерапії. За даними багатьох авторів за останні роки до 70-90% стафілококів від хворих набули резистентності до пеніциліну, понад 50% – до стрептоміцину, тетрацикліну, хлорамфеніколу тощо. Виділяють три основні типи резистентності:
Природна стійкість, зумовлена біологічними властивостями даного роду або виду мікроорганізмів.
Набута стійкість, яка визначається наявністю резистентних варіантів у чутливій до антибіотиків популяції (первинна і вторинна).
Стійкість, що передається позахромосомними елементами.
Природна, або “видова”, резистентність проявляється як “вади” аьо “білі плями” в спектрі антибіотика. Вона зумовлена вдастивостями антибіотика тамікроорганізма. Прикладом такої резистентності є стійкість грамнегативних бактерій до бензилпеніциліну, а бактерій взагалі до протигрибкових препаратів.
Термін “набута резистентність” (первинна або вторинна) застосовується тоді, коли в популяції мікробів знаходяться стійкі мікроби. І одна і друга зумовлюються мутаціями: первинна виникає внаслідок мутацій до лікування антибіотиками внаслідок гетерогенності популяцій. Антибіотикорезистентні варіанти зустрічаються з частотою 10-6 -10-13 клітин. Вторинна, як правило, розвивається при контакті мікробів з антибіотиками в процесі лікування. При цьому спостерігається селективний вибір резистентних варіантів.
Мутації є ненеправленими і не повязані з дією антибіотика, ак як вони виконують роль тільки селективних агентів. З точки зору клінісчної медицини селективна дія антибіотиків веде до елімінації чутливих штамів і розповсюдженню стійких варіантів. Залежно від швидкості виникнення набута стійкість буває двох видів: стрептоміцинового і пеніцилінового типів. Стрептоміциновий тип резистентності виникає шляхом одноразової мутації, коли виникнення мутанту відбувається швидко, після одного-двох контактів з антибіотиком. Ступінь резистентності при цьому не залежить від концентрації препарата, який діє на клітини.
Пеніциліновий тип виникнення стійкості означає поступовість поцесу шляхом “багатоступеневих” мутацій. Селекція стійких варіантів у популяції відбувається повільно, степенеподібно. Часто для виявлення помітних змін рівня резистентності in vitro вимагаються численні пасажі на середовищах, які містять постіно зростаючі концентрації антибіотиків.
Особливості розвитку резистентності до різних груп антибіотиків мають практичне значення для вибору препарату, схем лікування, визначення показів до спільного призначення медикаментів.
Резистентні до антибілтиків мікроби можуть відрізнятися від чутливих за рядом суттєвих ознак. Зокрема у них спостерігається сповільнення швидкості росту (стафілококи, стрептококи, Str.pneumoniae, E. coli. )- пеніцилін, тетрациклін. Стійкі до Str, Pen, Tet шатми мікроорганізмів (стафілококи, пневмококи, стрептококи, гонококи, ієрсінії) часто мають знижену вірулентність. Але остаточних даних про те, що мутація, яка лежить в основі Абстійкості, завжди приводить до зменшення вірулентності, немає. Стійкість мікроорганізмів носить досить специфічний характер по відношенню до окремих АБ або споріднених груп препаратів. Це означає, що до АБ близької, спорідненої струкртури спостерігається повна або часткова перехресна резистентність. Наприклад, в групі пеніциліностійких штамів повна перехресна резистентність спостерігається між бензилпеніциліном, феноксиметилпеніциліном, оксациліном і метициліном. Така ж повна перехресна стійкість відмічається серед стійких до тетрацикліну, доксицикліну, часткова – серед резистентних до макролідів. Можливість перехресної стійкості слід враховувати при комбінованій терапії. а також при заміні одого препарату іншим.
Можливість переносу резистентності, яка детермінується позахромосомними ферментами у різних видів грамнегативних бактерій вперше встановлена в Японії в 1959 р. Вияснення механізмів формування такого типу резистентності призвело до відкриття плазмід. Плазміди, які відповідають за передачу стійкості називаються R- факторами. Він складається з двох частин: одиниця переносу (RTF – resistance transfer factor) та детермінантів резистентності до різних антибіотиків.
Вони існують в клітині незалажно, виявляючись тільки при утворенні системи, яка забезпечує передачу стійкості від однієї клітини до іншої. Один R–factor може містити детермінанати стійкості одночасно до 2-4-6 АВ, а складається з циркулярної ДНК, яка за своїми фізико-хімічними характеристиками відрізняється від клітинної. Передача резистентності від одного МО до іншого може проходити трьома шляхами: трансформації, трансдукції та кон`югації.Трансформація – як ціла молекула ДНК, так і її фрагиенти.Трансдукція – фаги, передаються певними ділянками генів, а частота трансдукції невисока. Найважливіший цей процес у стафілококів, менше у ентеробактерій. Кон`югація – в межах одного виду і різних видів.Важливо: селекція штамів з фактором множинної резистентності може проходити під впливом якогогсь одного АБ. Паралельно з передачею R factor можлива передача токсигенності (ентеротоксиноутворення , гемолітичні властивості) та інших ознак, що можуть визначати характер перебігу інформаційного процесу.
Виникнення резистентних форм
Резистентність мікробів до лікарських препаратів може реалізуватися за рахунок різних механізмів:
1) утворення резистентними штамами специфічних ферментів, які інактивують чи руйнують антибіотики;
2) зміни проникливості клітинної стінки або блокування її активних транспортних механізмів;
3) порушення обмінних процесів в клітині, зміни внутрішньоклітинних акцепторів-рібосомальних білків, наслідком чого є порушення зв`язування АБ.
Інактивація антибіотиків бактеріальними ферментами є найбільш універсальним механізмом, описана для багатьох груп АБ (пеніцілін, аміноглікозиди, хлорамфенікол, цефалоспорини). В основі резистентності стафілококів до бензилпеніциліну та багатьох грамнегативних МО (Klebsiella, escherichia, Protens) до ампіциліну та деяких цефалоспоринів (цефалотин, цефалоридин, цефазолін) лежить продукція специфічних ферментів – бета- лактамне кільце пеніцилінів та цефалоспоринів з утворенням втративших антибактеріальну активність продуктів.Резистентність до левоміцитину пов`язана з продукцією стійкими клітинами ферменту левоміцитин, ацетилтрансферази, їнактивуючого хлорамфенікол. Аміноглікозиди інактивуються шляхом ацетилювання, аденілування, фосфорилювання вцідповідними ферментами, переважно грамнегативними МО.Резистентність до тетрациклінів зумовлена порушенням проникливості клітинних мембран.Для деяких антибіотиків резистентність може бути зумовлена поєднанням одночасно декількох механізмів.Клінічене значення антибіотикорезистентності як фактора, що знижує ефективність антибіотикотерапії надзвичайно велике. Виникнення плазмідне пов`язано з відктиттям і впровадження в методичну практику антибіотиків. Вони з`явилися як фактор еволюції мікробної клітини, що пристосувалася до антагоністичних впливів зовнішнього середовища (кишечної форми, мікробних біоценозів грунту тощо), їх знаходили ще в антибіотичну еру.Значення генетичних і біохімічних механізмів антибіотикорезистентності необхідно для здійснення раціональнохїктики і політики антибіотикотерапії, визначення шляхів формування стійкості та її розповсюдження
.За ступенем чутливості до основних антибіотиків мікроби поділяються на три групи: чутливі, помірно чутливі та резистентні. В групу чутливих входять більшість штамів мікроорганізмів, ріст яких припиняється при концентраціях, які створюються в крові хворого при використанні звичайних терапевтичних доз антибіотиків. До помірно резистентних íàëåæàòü ті штами, для пригнічення яких треба концентрації, які спостерігаються в крові при введенні максимальних доз препаратів, для багатьох з яких вони є пограничними.
