Избирательное действие антибиотиков. Спектр действия

Одной из основных характеристик антибиотиков, определяющей возможность их использования в лечении болезней у людей является их избирательность. Под избирательностью понимаем способность антибиотиков - вызвать гибель одних живых организмов и не действовать на другие. Антибиотик Флеминга (пенициллин) обладал разрушительным избирательным действием по отношению к бактериям и был безвредным для грибов, которые его вырабатывали. Пот отношению к антибиотикам, используемым в лечении инфекций у людей, исследуется их воздействие на организм человека. В этом смысле наибольшей избирательностью (и наименьшей опасностью для человека) обладают антибиотики из группы пенициллина и цефалоспоринов, действующие на компоненты бактерий не имеющие аналогов в организме человека. С другой стороны антибиотики, угнетающие синтез белков или нуклеиновых кислот могут оказывать подобной действие и на организм человека, так как подобные процессы (синтез белков и нуклеиновых кислот) происходят и в нашем организме. Низкая избирательность значительно ограничивает применение соответствующих групп антибиотиков в медицине. Другой важной характеристикой антибиотиков является спектр действия. Спектр действия антибиотика определяет широту его влияния на различные популяции бактерий. Структура и состав различных бактерий чрезвычайно разнообразны и потому некоторые виды бактерий оказываются абсолютно нечувствительными по отношению к некоторым антибиотикам, активным против других бактерий. Чем больше бактерий являются чувствительными к одному определенному антибиотику, тем шире спектр его действия.

Существуют антибиотики широкого и узкого спектра действия и те и другие используются в определенных целях, так как ширина спектра действия, в зависимости от случая, может быть как положительным, так и отрицательным качеством антибиотика.

Структуры бактериальной клетки, служащие мишенями для основных антибактериальных химиотерапевтических препаратов, представлены на рис.

Мишени основных химиотерапевтических препаратов в бактериальной клетке

Задача антибиотика - подавить жизнедеятельность бактерии. Для этого ему необходимо проникнуть в бактериальную клетку, и вступить во взаимодействие с мишенями.

Мишени приложения действия антибиотиков у микроорганизмов довольно разнообразны. Лекарства могут ингибировать синтез клеточной стенки(пенициллины, цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин),синтез РНК на уровне РНК-полимеразы( рифампицины), синтез белка на уровне рибосом( стрептомицин, линкомицин, макролиды, аминогликозиды, тетрациклины). Наконец, антибиотики могут нарушать молекулярную организацию и функции клеточных мембран(полимиксины, полиены). Ингибиторами синтеза ДНК на уровне ДНК-матрицы (блеомицин).

Пенициллины, ингибирующие синтез клеточной стенки у размножающихся бактерий, своей мишенью избрали пептидогликановый слой (точнее, ферменты клеточной стенки). Соединение ферментов с антибиотиками приводит к образованию брешей в пептидогликановом слое, через которые в клетку могут проникать молекулы антибиотика.когда пенициллин взаимодействует с ферментами, отмечается расщепление беталактамного кольца и формирование комплекса. В случае использования относительно низких концентраций пенницилина подавляется активность эндопептидазы, что обусловливает образование в клетках поперечных перегородок. Деление таких клеток прекращается, они начинают удлиняться - образуются длинные нитевидные клетки. Более высокие концентрации пенициллина ингибируют активность гликозидазы. В результате появление гигантских змеевидных форм прекращается, и синтез клеточной стенки полностью останавливается.