Читать онлайн Ильшат Каримов, Алексей Сизенцов - Антибиотики и химиотерапевтические препараты
Введение
Антибиотики – низкомолекулярные продукты метаболизма микроорганизмов, подавляющие в малых концентрациях рост других микроорганизмов. С момента их открытия Флемингом антибиотики как разновидность фармакопрепаратов наиболее часто используются для терапии инфекционных заболеваний, как человека, так и животных. Однако необоснованное использование привело к тому, что с одной стороны антибиотики спасли и улучшили больше жизней, чем любой другой класс медикаментов, с другой – применение антибиотиков привело к массовому вмешательству в генетику бактерий. Результатом подобного вмешательства стало распространение генов, устойчивых к антибиотикам, во всех популяциях бактерий в мире. По мнению ведущих мировых экспертов «резистентность к противомикробным средствам стала глобальной проблемой, в значительной степени, влияющей на здравоохранение в развитых и развивающихся странах».
Ознакомление с механизмами избирательного действия антибиотиков на клетку, их токсичности, биологическими закономерностями продуцирования антимикробных веществ, условиями и методами культивирования микроорганизмов-продуцентов антибиотиков, их взаимодействия с макро- и микроорганизмами стало целью нашего учебного пособия. Большое внимание уделено современным классификациям антибиотиков, основанным на химическом строении.
В учебном пособии даны сведения об истории открытия и изучения антибиотиков, основных положениях науки об антибиотиках, современном уровне ее развития.
Обозначения и сокращения
ANT – аденилилтрансферазы
ААС – ацетилтрансферазы
АРН – фосфотрансферазы
F – биодоступность
HBeAb – антитела к вирусу гепатита В
HBeAg – e антиген вируса гепатита В
HBsAb – антитела к поверхностному антигену вируса гепатита В
HBsAg – поверхностный антиген вируса гепатита В
HBV ДНК – ДНК вируса гепатита В
HCV РНК – РНК вируса гепатита С
spp. – род
АБ – антибиотик
АБП – антибиотические препараты
Альфа-ИНФ – альфа-интерферон
АЛТ – аланинаминотрансфераза
АМП – антимикробный препарат (химиопрепарат)
АМФ – аминогликозидомодифицирующие ферменты
Анти НВс IgM/IgG – антитела классов M и G к core антигену вируса гепатита В
АП – антибактериальные препараты
АПФ – ангиотензинпревращающий фермент
АР – аллергические реакции
АРПВ – антиретровирусный препарат (химиопрепарат)
АРП – антибиотикорезистентные пневмококки
АРТ – антиретровирусная терапия
АТФ – аденозинтрифосфат
БЛА – β-лактамные антибиотики
БЛРС – β-лактамазы расширенного спектра действия
ВААРТ – высокоактивная антиретровирусная терапия
в/в – внутривенно
ВГВ – вирус гепатита В
ВГС – вирус гепатита С
ВГD – вирус гепатита D
ВДП – верхние дыхательные пути
ВИЧ – вирус иммунодефицита человека
в/м – внутримышечно
ВПГ – вирус простого герпеса
ВУРА – высокий уровень резистентности к аминогликозидам у энтерококков
ГАМК – гамма-аминомасляная кислота
ГИНК – гидразид изоникотиновой кислоты
ГОБ – гематоофтальмический барьер
ГЭБ – гематоэнцефалический барьер
ДГФР – дегидрофолатредуктаза
ДДМ – диско-диффузионный метод
ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота
ЕД – единица действия
ЖКТ – желудочно-кишечный тракт
ИП – ингибиторы протеазы
ИФН – интерфероны
КАД – контактный аллергический дерматит
КОЕ – колониеобразующие единицы
КП – кожные аллергологические пробы
ЛДГ – лактатдегидрогеназа
ЛЛ – лекарственная лихорадка
ЛС – лекарственное средство
МАО – моноаминоксидаза
МБК – минимальная бактерицидная концентрация
МВП – мочевыводящие пути
МЕ – международная единица
МНН – международное непатентованное название
МО – микроорганизмы
МПА – мясопептонный агар
МПК – минимальная подавляющая концентрация
МПК>50 – минимальная подавляющая концентрация антибиотика для 50 % исследованных штаммов. Измеряется в мкг/мл или мг/л.
МПК>90 – минимальная подавляющая концентрация антибиотика для 90 % исследованных штаммов. Измеряется в мкг/мл или мг/л.
МЭЭ – многоформная экссудативная эритема
НИИОТ – ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ
НИОТ – нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ
НДП – нижние дыхательные пути
ННИОТ – Ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы ВИЧ
НР – нервные реакции
ПАБК – парааминобензойная кислота
ПАСК – парааминосалициловая кислота
ПАЭ – постантибиотический эффект
Пег-ИНФ – пегилированный интерферон(ы)
п/к – подкожно
ПП – провокационная проба
ПР – перекрестная резистентность
ПСБ – пенициллиносвязывающий белок
ПТП – противотуберкулезные препараты
ПЦР – полимеразная цепная реакция
СМЖ – спинномозговая жидкость
СПИД – синдром приобретенного иммунодефицита
С>max – максимальная концентрация
СС – сывороточноподобный синдром
ССД – синдром Стивенса-Джонсона
Т>½ – период полувыведения
ТТЕМЛ – тест торможения естественной миграции лейкоцитов
ТЭН – токсический эпидермальный некролизис
ФАР – фотоаллергические реакции
ФТР – фототоксические реакции
ЦМВ – цитомегаловирус
ЦНС – центральная нервная система
Термины, используемые в учебном пособии
Аминогликозидомодифицирующие ферменты (АМФ). Бактериальные ферменты, вырабатываемые различными видами микроорганизмов, способные инактивировать аминогликозидные антибиотики, за счет чего микроорганизмы приобретают резистентность к определенным препаратам группы аминогликозидов. Выделяют три группы АМФ: аденилилтрансферазы, или нуклеотидилтрансферазы, осуществляющие инактивацию молекулы аминогликозида путем присоединения нуклеотида аденина; ацетилтрансферазы – остатка уксусной кислоты и фосфотрансферазы – остатка фосфорной кислоты.
Антибиотикорезистентный S. pneumoniae (АРП). Штаммы пневмококка, резистентные к антибактериальным препаратам трех и более классов, например, к пенициллину, ко-тримоксазолу и макролидам.
Антигельминтные препараты. Лекарственные препараты, основу которых составляют химические соединения природного или искусственного происхождения, обладающие избирательной активностью в отношении гельминтов.
Антиинфекционные препараты. Лекарственные препараты, основу которых составляют химические соединения природного или искусственного происхождения, обладающие избирательной активностью в отношении возбудителей инфекционных заболеваний (бактерий, вирусов, гельминтов, грибов, прионов, простейших, эктопаразитов).
Антимикробные препараты (АМП). Лекарственные препараты, основу которых составляют химические соединения природного или искусственного происхождения, обладающие избирательной активностью в отношении микроорганизмов (бактерий, вирусов, грибов, простейших).
Ассоциированная резистентность. Резистентность микроорганизма к антибактериальным препаратам более чем одного химического класса одновременно (например, к β-лактамам, аминогликозидам и фторхинолонам одновременно).
β-лактамазы. Бактериальные ферменты, способные инактивировать βлактамные антибиотики. По локализации кодирующих их генов в микробной клетке подразделяются на хромосомные и плазмидные. По субстратной специфичности выделяют пенициллиназы, разрушающие пенициллины; цефалоспориназы, разрушающие цефалоспорины; β-лактамазы широкого спектра действия и β-лактамазы расширенного спектра действия.
β-лактамазы расширенного спектра действия (БЛРС). Бактериальные ферменты, вырабатываемые микроорганизмами семейства Enterobacteriaceae (в основном K. pneumoniae, E. coli, реже другими энтеробактериями), способные инактивировать β-лактамные антибиотики различных классов, включая пенициллины и цефалоспорины I-IV поколений, кроме цефамицинов (цефокситин, цефотетан) и карбапенемов.
β-лактамазы широкого спектра действия. Бактериальные ферменты, вырабатываемые в основном представителями семейства Enterobacteriaceae и некоторыми неферментирующими бактериями, способные инактивировать пенициллины, включая аминопенициллины (ампициллин, амоксициллин), антисинегнойные пенициллины (карбенициллин, пиперациллин и др.), цефалоспорины I и отчасти II (цефаклор) поколений.
Ванкомицинорезистентные энтерококки (VRE). Штаммы Enterococcus spp., имеющие значения МПК ванкомицина от 8 до 16 мг/л считаются умеренно-резистентными, от 18 до 32 мг/л – резистентными к ванкомицину.
Высокий уровень резистентности к аминогликозидам у энтерококков (ВУРА). Высокий уровень резистентности к аминогликозидным антибиотикам (стрептомицину и/или гентамицину) у штаммов энтерококков (Enterococcus spp.), обусловленный продукцией аминогликозидомодифицирующих ферментов. Для выявления данного вида резистентности используют ДДМ со специальными дисками, содержащими 300 мкг стрептомицина и 120 мкг гентамицина или скрининг в бульоне или на агаре, содержащих стрептомицин или гентамицин в высоких концентрациях.
Диско-диффузионный метод (ДДМ). Наиболее распространенный стандартизированный метод определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам in vitro. Основан на измерении зоны подавления роста микроорганизма на чашке Петри с агаром вокруг диска, содержащего определенное количество антибиотика. По размеру зоны подавления роста все штаммы подразделяют на чувствительные, умереннорезистентные и резистентные к данному антибиотику.
Е-тест. Стандартизированный метод определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам in vitro. Основан на определении МПК в точке пересечения эллипсовидной зоны подавления роста микроорганизма вокруг пластиковой полоски Е-теста со шкалой, нанесенной на полоске, на чашке Петри с агаром. По значению МПК все штаммы подразделяют на чувствительные, умереннорезистентные и резистентные.
Коагулазонегативный стафилококк (КНС). Стафилококки разных видов (S. epidermidis, S. saprophyticus, S. haemolythicus и др., кроме S. aureus), не вырабатывающие фермент коагулазу и не обладающие способностью коагулировать плазму крови в пробирке.
Колониеобразующие единицы (КОЕ). Показатель количества жизнеспособных микроорганизмов в единице объема, например, в 1 мл жидкости, 1 г твердого материала.
Методы разведения. Стандартизированные методы определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам in vitro. Основаны на определении наименьшей концентрации антибиотика из ряда серийных двойных разведений, внесенного в агар – метод разведения в агаре, или питательный бульон – метод разведения в бульоне/жидкой питательной среде, способной вызвать подавление видимого роста микроорганизма. Эта наименьшая концентрация называется минимальной подавляющей концентрацией и позволяет подразделить все штаммы на чувствительные, умереннорезистентные и резистентные.
Минимальная бактерицидная концентрация (МБК). Наименьшая концентрация антибиотика, которая при исследовании in vitro вызывает гибель 99,9 % микроорганизмов от исходного уровня в течение определенного периода времени, бактерицидные (МБК) в отношении популяции микроорганизмов в целом. Измеряется в мкг/мл или мг/л.
Минимальная подавляющая концентрация (МПК). Наименьшая концентрация антибиотика, способная подавить видимый рост микроорганизма in vitro. Измеряется в мкг/мл или мг/л.
Метициллинорезистентный S. aureus (MRSA). Штаммы S. aureus, резистентные к метициллину (оксациллину). Истинные MRSA содержат ген резистентности mecA, обусловливающий изменение ПСБ. MRSA нечувствительны ко всем β-лактамным антибиотикам: пенициллинам, в том числе ингибиторозащищенным, цефалоспоринам I – IV поколений и карбапенемам. Кроме того, MRSA обычно резистентны к антибиотикам других классов (макролидам, линкоcамидам, тетрациклинам, аминогликозидам и др.), поэтому их иногда называют «множественно-резистентные стафилококки».