10.6.2. Полиеновые антибиотики

Группа полиеновых антибиотиков включает нистатин, лево-рин, амфотерицин В. Используют как противомикозные препара­ты. Амфотерицин В применяют для лечения глубоких микозов, но препарат очень токсичен.

Механизм действия: связывание эргостерола цитоплазматичес-кой мембраны с последующим выходом низкомолекулярных со­единений из клетки.

10.6.3. Другие противомикозные антибиотики

Гризеофульвин активен в отношении многих грибов-дермато-фитов. Неэффективен в отношении дрожжей, дрожжеподобных и плесневых грибов.

60

10.7. Устойчивость микроорганизмов к химиопрепаратам

Основные механизмы резистентности микроорганизмов к дей­ствию антибактериальных средств включают способность к синте­зу ферментов, инактивирующих препарат, и модификацию бакте­риальных структур, с которыми взаимодействует фармакологичес­кий агент. Устойчивость к фармакологическим воздействиям обусловливают естественные (внутренние) и приобре­тенные факторы. Установлено, что физиологические свой­ства клеточной стенки некоторых микроорганизмов изначально лимитируют проникновение многих антимикробных агентов внутрь клетки (например, Pseudomonas aeruginosa). Впервые явле­ние приобретенной резистентности к различным препаратам при­влекло к себе внимание в 50—60-х гг. XX в. после выявления пе-нициллиназопродуцирующих стафилококков и множественной устойчивости у энтеробактерий.

Выделяют два основных механизма приобретенной резистент­ности: первый обусловлен мутациями, второй — генетически де­терминированной устойчивостью, часто обусловленной наличием

плазмид.

Резистентность, опосредованная негенетическими факторами.

Может быть связана со снижением как общего числа клеточных лигандов (структур), взаимодействующих с препаратом, так и ме­таболической активности бактериальной клетки.

1. Метаболическая активность клеток-мишеней изменяется. Большинство антибактериальных средств эффективно подавля­ет жизнедеятельность лишь активно репродуцирующихся кле­ток. В латентной стадии большинство микобактерий выживает в тканях в течение многих лет, оставаясь резистентными к хи­миотерапии, направленной на подавление размножающихся микроорганизмов.

2. Проводимая химиотерапия часто уменьшает число лигандов для взаимодействия. Например, воздействие пенициллинов на не­которые грамположительные бактерии приводит к появлению по­пуляций, лишенных оболочки (L-форм) и поэтому резистентных к действию антибиотиков с подобным механизмом действия.

Генетическая устойчивость. Может кодироваться в хромосом­ном аппарате бактерий либо опосредоваться плазмидами.

1. Устойчивость некоторых штаммов М. tuberculosis и Strepto­coccus faecalis к действию стрептомицина обусловлена мутациями белка в структуре 30S субъединицы рибосомы, служащего лиган-дом для антибиотика.

2. Изменение структуры поринов в клеточной стенке P. aerugi­nosa нарушает транспорт веществ внутрь клетки, что также ведет к проявлениям множественной резистентности.

61

3. Мутации в структуре пенициллинсвязывающих белков при­водят к повышению устойчивости Streptococcus pneumoniae к пени-циллинам.

4. Существенную роль в развитие устойчивости вносят различ­ные модификации в структуре бактериальных энзимов. Измене­ние структуры ДНК-зависимой РНК-полимеразы обусловливает появление устойчивости к рифампицину у М. tuberculosis, транс­формация ДНК-гираз опосредует развитие устойчивости некото­рых штаммов Е. coli к хинолонам. Показано, что устойчивость к сульфонамидам и триметоприму часто опосредуют аналогичные механизмы.

Механизм приобретения генов, кодирующих резистентность к хи-миопрепаратам. Наиболее часто обусловлен переносом плазмид.

1. Плазмиды резистентности — обычно внехромосомные моле­кулы ДНК (эписомы). Они способны к независимой репродукции и кодируют устойчивость у различных бактерий:

могут включать один и более генов, кодирующих синтез фер­ментов, обусловливающих инактивацию или модификацию ле­карственных препаратов (например, Р-лактамазы, инактивирую-щие пенициллины и цефалоспорины, или ацетилтрансферазы, нарушающие структуру хлорамфеникола), а также опосредующих быструю элиминацию препаратов (например, тетрациклинов) из клетки. Гены множественной устойчивости могут кодировать транспозоны, интегрироваться в плазмиды;

плазмиды грамотрицательных бактерий, опосредующих резис­тентность к одному или нескольким препаратам одновременно, а также к ионам тяжелых металлов, определяют как R-факторы (от англ. resistance — устойчивость);

плазмиды способны вызвать состояние эпидемической резис­тентности передачей соответствующих дочерних популяций плаз­мид посредством бактериальной конъюгации или трансдукции.

2. Резистентность, опосредованная хромосомным аппаратом, обычно связана с мутациями в локусе гена, кодирующего чувстви­тельность к лекарственному препарату:

спонтанные мутации, наблюдаемые с частотой от 10-⁷ до 10^-12, играют очень незначительную роль в формировании резистент­ности;

на фоне применения антибактериального средства часто имеет место естественная селекция штаммов, способствующая выжива­нию и последующему доминированию популяции бактерий с хро­мосомной резистентностью. Подобным путем устойчивость к ме-тициллину вырабатывают некоторые штаммы Staphylococcus aureus. Большинство штаммов, устойчивых к метициллину, содер­жит ген (тесА), кодирующий низкий аффинитет пенициллинсвя­зывающих белков к р-лактамовым антибиотикам. Их появление связывают с селекцией одного или нескольких штаммов-предше­ственников. Предположительно штаммы-предшественники полу-

62

чили ген случайно извне, но он стабильно закрепился в генофоре клетки и не передается горизонтально (от бактерии к бактерии че­рез плазмиды).

Механизм формирования лекарственной устойчивости.

Ферментативная инактивация лекарствен­ных препаратов. Реализуется на вне- и внутриклеточном уровне. Изменение активности ферментов связано с мутациями генов, регулирующих их синтез либо с увеличением образования числа копий генов, кодирующих его (амплификация).

1. Р-лактамазы:

грамположительные бактерий секретируют ферменты, гидро-лизующие р-лактамовое кольцо в окружающую среду, что приво­дит к снижению концентрации препарата. Для них характерна по-пуляционная резистентность — большая доза инфекционного агента определяет более интенсивное развитие устойчивости. Ферменты кодируют индуцибельные гены, т. е. ферменты более интенсивно синтезируются в присутствии препарата;

грамотрицательные бактерии благодаря особенностям их стро­ения проникают внутрь клетки, где они взаимодействуют с фер­ментами в периплазматическом пространстве. Проявляют более выраженную резистентность (по сравнению с грамположительны-ми бактериями), не зависящую от дозы инфекционного агента. По специфичности р-лактамазы грамотрицательные бактерии разде­ляют на пять групп (одни взаимодействуют только с пеницилли-нами, другие — только с цефалоспоринами, а некоторые — с обо­ими типами антибиотиков). Синтез ферментов происходит перма­нентно, вне зависимости от наличия лекарственного средства; ко­дирующие гены могут располагаться в плазмидах или бактериальной хромосоме.

2. Ацетилтрансферазы, фосфорилазы и нуклеотидазы модифи­ цируют аминогликозиды, препятствуя их связыванию с рибосома­ ми (механизм действия хлорамфениколацетилтрансферазы анало­ гичен действию ацетилтрансфераз аминогликозидов). Ферменты расположены на поверхности цитоплазматической мембраны и инактивируют лишь часть препарата, проникшую в клетку, так что концентрация препарата в биологических жидкостях снижает­ ся незначительно (не более чем на 0,5 %).

Изменения проницаемости клеточной стенки. Способность к проникновению лекарственных препа­ратов детерминирована самой природой клеточной стенки. На­пример, большинство антибиотиков легко попадает внутрь грам-положительных бактерий, в то время как оболочка грамотрица­тельных служит барьером для многих из них, в особенности для тех, чьи мишени расположены в цитоплазме, и препараты прояв­ляют выраженную гидрофильность (тетрациклины, аминоглико­зиды, макролиды и др.).

63

1. Порины — протеины мембраны грамотрицательных бакте­рий, опосредующие проникновение многих гидрофильных анти­биотиков с Мг около 650 кД; различные факторы (например, му­тации) изменяют их структуру и тем самым снижают проницае­мость клеточной стенки.

2. Липополисахариды ингибируют проникновение через кле­точную стенку гидрофобных (липофильных) антибактериальных агентов. R-формы, лишенные полисахаридной капсулы и содер­жащие незначительные количества ЛПС, обычно чувствительны к большинству антибиотиков.

3. Изменения электронного транспорта: проникновение аминогликозидов прямо зависит от переноса электрона к атому кислорода. Такие препараты неэффективны против анаэробов и факультативных бактерий, пребывающих в анаэробных услови­ ях (например, при образовании абсцессов). Ферментирующие бактерии (например, стрептококки) также резистентны к их действию.

Прочие факторы. Отмечена способность некоторых бактерий отвечать на фармакологическое воздействие повышени­ем синтеза транспортных белков, выводящих препараты (напри­мер, тетрациклины) из клетки. Некоторые микроорганизмы (на­пример, Streptococcus pneumoniae) способны трансформировать бактерицидную активность антибиотиков в бактериостатическую; эффект обусловлен снижением проницаемости клеточной стенки и связыванием препарата муреингидралазами (аутолитический фермент).