Антибиотики

1

Антибиотики.

Антибиотики – природные вещества микробного (позднее – растительного и животного) происхождения и продукты их химической модификации, способные в низких концентрациях (10 – 3 – 10 – 2 мкг/мл) подавлять развитие бактерий, низших грибов, простейших, вирусов или клеток злокачественных опухолей.

Известно несколько тысяч природных антибиотиков, среди которых наиболее представительными группами и часто применяемыми в медицине являются 4 основных структурных типа:  -лактамы, тетрациклины, неполиеновые макролиды и аминогликозиды (практически все – гетероциклические соединения). Значительно больше существует синтетических и полу - синтетических аналогов и производных, обладающих большей активностью и устойчивостью, чем природные прототипы. Лишь 3% находят применение в медицине. Пенициллины и цефалоспорины – более половины всех производимых антибиотиков.

По механизму действия антибиотики можно разделить на 4 основных типа:

1) ингибиторы синтеза бактериальной клеточной стенки;

2) ингибиторы матричного (рибосомального) синтеза белка;

3) ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот;

4) ингибиторы функционирования цитоплазматической мембраны.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

2

Пенициллины.

Относятся к  -лактамным антибиотикам. Впервые выделены из плесневого грибка Penicillium notatum . Известно 6 основных структурных типов пенициллинов.

Пенициллины тормозят одну из последних стадий в сборке пептогликановой структуры клеточной стенки бактерий. Однако ингибируется только карбоксипептидаза микроорганизмов. Ферментная система животного организма, не способного использовать аминокислоты D -ряда, не затрагивается.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

3

Практически важные пенициллины.

тиазолидин

Довольно нестабильные вещес-тва, в щелочной среде и при нагревании легко раскрывается лактамный цикл с образованием биологически не активных пени-циллоиновых кислот. Аналогич-но действуют  - лактамазы – ферменты устойчивых к пени - циллинам штаммов микроорга - низмов. Через усиление актив-ности этого фермента развива-ется резистентность организма.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

4

Важнейшие цефалоспорины и цефамицины.

Выделены из грибков рода Cephalo - sporium и Streptomyces . Тормозят рост некоторых штаммов бактерий, устойчивых к пенициллинам.

Пенициллины и цефалоспорины проявляют активность в отношении многих грамположительных микро-организмов (стафилококков, пневмо-кокков, стрептококков), некоторых грамотрицательных кокков (гонокок-ков, менингококков), палочек сибирс-кой язвы, клостридий, спирохет и некоторых грибков.

Обладают низкой токсичностью для теплокровных, но могут вызывать бурную аллергическую реакцию, вплоть до анафилактического шока.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

5

Важнейшие тетрациклины.

Относятся к производным частич-но гидрированных нафтаценов (или тетраценов).

Выделены из грибков рода Streptomyces . Занимают второе место по распространённости после  - лактамных антибиотиков. Специфически ингибируют синтез белка.

Высокоактивны против грамполо-жительных и большинства грам-отрицательных бактерий.

Применяются для лечения пневмонии, дизентерии, коклюша, гонореи, бруцеллеза, туляремии, сыпного тифа, холецистита, менингита и других инфекционных заболеваний, а также при гнойных послеоперационных осложнений.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

6

Аминогликозиды. Группа стрептомицина.

Относятся к аминогликозидам. Занимают четвёртое место по использованию после  - лактамов, тетрациклинов и неполиеновых макролидов.

Общее в строении – 6-членные карбоциклические аминоспирты (аминоинозиты), гликозилированные обычным сахаром или специфическими аминосахарами.

Насчитывается более 100 природных соединений (продуцентов микроорганиз-мов рода Streptomyces , Micromonospora , Bacillus ) и огромное количество полусин - тетических антибиотиков ( неомицин, канамицин, сизомицин, гентамицин ).

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

7

Аминогликозиды.

Аминогликозидные антибиотики I -го, II -го и III -го поколений

Активны против грамотрицательных бактерий, особенно против палочки Коха (туберкулёза), против некоторых патогенных грибков.

Аминогликозидные антибиотики ингибируют процесс синтеза матричного (рибосо-мального) белка.

Применению аминогликозидов препятствуют три обстоятельства:

1) очень гидрофильны и плохо всасываются при приёме внутрь;

2) сильные аллергены, обладают повышенной нейротоксичностью, вызывают ряд побочных эффектов (нефротоксичность, глухота и др.);

3) к ним быстро развивается резистентность у патогенных организмов.

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

8

Эритромицины.

Относятся к неполиеновым макролидам. Насчитывается около 100 природных соединений этой группы. Продуцируются грибами Streptomyces . Занимают одно из первых мест в мире по широте клинического применения.

Общее в строении – 12-, 14- и 16-членные лактоны (макролиды).

Активны против грамположительных бактерий и микоплазмы, но практически не действует на грамотрицательные. Ингибируют процесс синтеза матричного (рибосо-мального) белка.

В фармакологии: олеандомицин, эритромицин (14-членные), лейкомицин, спирамицин, тилозин (16-членные макролиды).

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

9

Неполиеновые макролиды (антибиотики).

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009

10

Грамицидин А.

Относится к группе олигопептидных антибиотиков, которые являются одновременно каналообразователями в биологических мембранах. В частности, две молекулы грамицидина А образуют спираль, полую внутри (диаметр – 0.3 нм), которая встраивается в липидный бислой мембран. По этому каналу осуществляется транспорт ионов K + , Na + , H + .

А.М. Чибиряев "Биологически активные соединения живых организмов", 2009