Резистентность микробов к антибиотикам, генетические и биохимические механизмы резистентности, методы их выявления

Классификация антибиотиков по химическому составу, механизму действия, спектру действия на микроорганизмы.

По спектру действия:

А. узкого спектра действия – влияют на одну группу микроорганизмов. Природные пенициллины – на грамположительные бактерии, полиеновые антибиотики – на грибы, монобактамы – на грамотрицательные микроорганизмы

Б. широкого спектра действия – хинолоны, тетрациклины, карбапенемы, азалиды, линкозамиды.

Различают противотуберкулёзные, противогрибковые, противовирусные антибиотики.

По типу бактериального действия:

А. бактерицидные – вызывают почти мгновенную гибель микробной клетки – пенициллины, фторхинолоны, аминогликозиды

Б. бактериостатические – под действием антибиотика нарушается обмен веществ в микробной клетке, клетка погибает не сразу – сульфаниламиды, макролиды, тетрациклины, левомицетин, грамицидины, циклосерин

По механизму действия:

А. ингибиторы синтеза клеточной стенки – β-лактамные антибиотики: пенициллины, цефалоспорины, монобактамы, карбапенемы; ванкомицин, клиндамицин. Угнетают синтез пептидогликана. Природные – против грамположительных микроорганизмов, полусинтетические обладают широким спектром действия (и против грамположительных, и против грамотрицательных). Пептидогликан не входит в состав клеток животных и человека, поэтому антибиотики этой группы обладают низкой токсичностью, что позволяет применять их в огромных дозах. Пенициллин.

Б. нарушающие проницаемость и функции цитоплазматической мембраны. Полиеновые антибиотики – нистатин, леворин и амфотерицин B. Подавляют синтез фосфолипидов мембран грибов. Взаимодействуют со стеролами мембран. Полимиксины – антибиотики широкого спектра действия, более активны против грамотрицательных бактерий, разрушают фосфолипиды или белки цитоплазматической мембраны, изменяют мембранный потенциал.

В. ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот – актиномицины, блеомицины, митомицины – цитостатики, подавляют репликацию ДНК, размножение клеток, обладают выраженной токсичностью, используются для лечения опухолей. Рифамицины блокируют синтез и-РНК.

Г. ингибиторы синтеза белка (самая многочисленная группа). Нарушение синтеза может происходить на любом этапе, начиная с процессов считывания с ДНК и заканчивая синтезом на рибосомах. Сюда относятся аминогликозиды (бактерицидное действие), макролиды, тетрациклины (бактериостатическое действие), группа левомицетина, азалиды, линкозамиды.

Д. ингибиторы синтеза пуринов и пиримидинов – сульфаниламиды, диаминопиримидины (триметоприм, пириметамин).

Выделяют также антибиотики-ингибиторы дыхания, антибиотики-антиметаболиты и др.

По химической структуре:

А. бета-лактамные – в основе химической структуры содержат 4-хчленное β-лактамное кольцо, с ним связана их антимикробная активность. Остальное строение может отличаться, этим объясняется отличие по механизму действия: монобактамы активны против грамотрицательных бактерий, хотя блокируют синтез клеточной стенки бактерий.

Б. тетрациклины – имеют 4 бензольных кольца, ингибиторы синтеза белка. Есть природные тетрациклины, получаемые от актиномицетов, полусинтетические (доксициклин, моноциклин для лечения сепсиса).

В. аминогликозиды – стрептомицин, канамицин, гентамицин. Гентамицин низко токсичен, поэтому используется для лечения новорождённых, способен подавлять синтез белковой оболочки вирусов.

Г. макролиды – эритромицин, олеандомицин, спирамицин – подавляют синтез белка на рибосомах, активны против грамположительной микрофлоры, имеют макроциклическое лактонное кольцо. Продуценты макролидов – актиномицеты рода Streptomyces.

Д. азалиды – 15-членное лактонное кольцо – азитромицин.

Е. линкозамиды – линкомицин. Его синтетический аналог – клиндамицин.

Ж. полимиксины – продуцируются Bacillus polymyxa, нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны, действуют на грамотрицательные бактерии.

З. полиеновые – противогрибковые – нистатин, леворин, амфотерицин B. Нарушают проницаемость цитоплазматической мембраны.

И. хинолоны – ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот – налидиксовая кислота, «мочевые хинолоны» (оксолиниевая и промидиевая кислоты), циноксацин, милоксацин; фторхинолоны. Препятствуют образованию кольцевой молекулы ДНК и её суперспирализации. Известны ципрофлоксацин, норфлоксацин, ломефлоксацин.

К. рифамицины – ингибиторы синтеза и-РНК, очень токсичные, используются для лечения туберкулёза.

22. Методы определения чувствительности микробов к антибиотикам (диско-диффузионный метод, метод серийных разведений). Определение МПК и расчёт терапевтической концентрации антибиотика.

Метод бумажных дисков. Если зона задержки роста микроба вокруг диска диаметром не менее 1 см, то микроб чувствителен к данному антибиотику. Метод качественен, удобен, нетрудоёмкий, можно исследовать действие 5 – 6 антибиотиков (до 12) на 1 микроб, но нельзя определить концентрацию антибиотика.

Метод серийных разведений. Определение минимальной ингибирующей концентрации антибиотика и терапевтической дозы. Приготавливают серийные разведения антибиотика в пробирках с МПБ. В каждую пробирку вносят определённое количество стафилококка. После суточной инкубации в термостате определяют наличие или отсутствие роста бактерий по степени прозрачности бульона. Определяют минимально подавляющую концентрацию (МПК) и рассчитывают терапевтическую дозу. МПК – наименьшая концентрация антибиотика, в присутствии которой угнетается видимый рост микробов. Терапевтическая доза в 2 – 4 раза выше МПК.

Антибиотикорезистентность – проблема антибиотикотерапии (синегнойная палочка образует «госпитальные штаммы»).

Антибиотикорезистентность:

1. Первичная (природная) устойчивость. Пенициллины не действуют на грамотрицательные бактерии.

2. Вторичная (приобретённая)

1) хромосомная

2) внехромосомная

Хромосомная антибиотикорезистентность возникает, когда в основной хромосоме происходит мутация.

Внехромосомная устойчивость обеспечивается плазмидами. R-фактор – плазмида, обладающая резистентностью к многим лекарствам. Плазмида R имеет несколько генов устойчивости к нескольким антибиотикам. Такие плазмиды могут передаваться от клетки к клетке, могут распространяться как инфекция в микробной популяции. Таким образом, формируется штамм микробов с множественной резистентностью к антибиотикам. Этот механизм формирования резистентности встречается чаще.

Химические механизмы.

1. Выработка ферментов, разрушающих антибиотики. β-лактамазы – ферменты, разрушающие β-лактамные антибиотики.

2. Изменение поверхностных рецепторов микробной клетки и изменение проницаемости клеточной стенки для антибиотиков. Как следствие, антибиотик не проникает в микробную клетку.

3. Изменение скорости выведения из клетки.

4. Изменение структур мишеней. Изменение структуры фермента или появление обходного варианта метаболизма.

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам служат для выявления антибиотикорезистентных штаммов.

Дата добавления: 2014-01-04