Идеальное противомикробное средство должно обладать избирательной токсичностью . Этот термин подразумевает наличие у препарата повреждающих свойств в отношении возбудителя заболевания и отсутствия таковых в отношении организма животного. Во многих случаях такая избирательность токсического действия оказывается скорее относительной, чем абсолютной. Это означает, что препарат губительно действует на возбудителя инфекционного процесса в таких концентрациях, которые являются переносимыми для организма животного. Избирательность токсического действия обычно связана с угнетением биохимических процессов, которые происходят в микроорганизме и являются существенными для него, но не для макроорганизма.

Основные механизмы действия антимикробных ЛС:

По характеру и механизму действия антибактериальные средства подразделяются на следующие группы.

Бактерицидные лекарственные средства

Бактерицидное действие лекарственных средств - способность некоторых антибиотиков, антисептических и других препаратов вызывать гибель микроорганизмов в организме. Механизм бактерицидного действия, как правило, связан с повреждающим воздействием этих веществ на клеточные стенки микроорганизмов, ведущим к их гибели.

Ингибиторы клеточной стенки , действуют только на делящиеся клетки (подавляют активность ферментов, участвующих в синтезе пептидогликана, лишая клетку основного каркаса, а также способствуют активации аутолитических процессов): пенициллины, цефалоспорины, другие ß-лактамные антибиотики, ристромицин, циклосерин, бацитрацин, ванкомицин.

Ингибиторы функции цитоплазматической мембраны , действуют на делящиеся клетки (меняют проницаемость мембран, вызывая утечку клеточного материала) – полимиксины.

Ингибиторы функции цитоплазматической мембраны и синтеза белка , действуют на делящиеся и покоящиеся клетки – аминогликозиды, новобиоцин, грамицидин, хлорамфеникол (в отношение некоторых видов Shigella ).

Ингибиторы синтеза и репликации ДНК и РНК – ингибиторы ДНК-гиразы (хинолоны, фторхинолоны) и рифампицин;

Препараты, нарушающие синтез ДНК (нитрофураны, производные хиноксалина, нитроимидазола, 8-оксихинолина).

Бактериостатические лекарственные средства

Бактериостатическое действие - способность подавлять и задерживать рост и размножение микроорганизмов.

Ингибиторы синтеза белка – хлорамфеникол, тетрациклины, макролиды, линкомицин, клиндамицин, фузидин.

Классификация антибактериальных лекарственных средств по групповой принадлежности

Хорошо известно деление АМП, как и других лекарственных препаратов, на группы и классы. Такое деление имеет большое значение с точки зрения понимания общности механизмов действия, спектра активности, фармакологических особенностей, характера НР и т.д. Между препаратами одного поколения и различающимися только на одну молекулу могут быть существенные различия, поэтому неверно рассматривать все препараты, входящие в одну группу (класс, поколение), как взаимосвязанные. Так, среди цефалоспоринов III поколения клинически значимой активностью в отношении синегнойной палочки обладают только цефтазидим и цефоперазон. Поэтому даже при получении данных in vitro о чувствительности P . aeruginosa к цефотаксиму или цефтриаксону их не следует применять для лечения синегнойной инфекции, так как результаты клинических испытаний свидетельствуют о высокой частоте неэффективности.

В настоящее время хлорирование воды является одним из наиболее широко распространенных профилактических мероприятий, сыгравших огромную роль в предупреждении водных эпидемий. Этому способствует доступность метода, его дешевизна и надежность обеззараживания, а также многовариантность, т. е. возможность обеззараживать воду на водопроводных станциях, передвижных установках, в колодце (при его загрязнении и ненадежности), на полевом стане, в бочке, ведре и во фляге.Принцип хлорирования основан на обработке воды хлором или химическими соединениями, содержащими хлор в активной форме, обладающей окислительным и бактерицидным действием.

Химизм происходящих процессов состоит в том, что при добавлении хлора к воде происходит его гидролиз: CI2+H2O HOCl+HCl т. е. образуются соляная и хлорноватистая кислота. Во всех гипотезах, объясняющих механизм бактерицидного действия хлора, хлорноватистой кислоте отводят центральное место. Небольшие размеры молекулы и электрическая нейтральность позволяют хлорноватистой кислоте быстро пройти через оболочку бактериальной клетки и воздействовать на клеточные ферменты (SH-группы;), важные для обмена веществ и процессов размножения клетки. Это подтверждено при электронной микроскопии: выявлено повреждение оболочки клетки, нарушение ее проницаемости и уменьшение объема клетки.

На крупных водопроводах для хлорирования применяют газообразный хлор, поступающий в стальных баллонах или цистернах в сжиженном виде. Используют, как правило, метод нормального хлорирования, т. е. метод хлорирования по хлорпотребности.

Имеет важное значение выбор дозы, обеспечивающий надежное обеззараживание. При обеззараживании воды хлор не только способствует гибели микроорганизмов, но и взаимодействует с органическими веществами воды и некоторыми солями. Все эти формы связывания хлора объединяются в понятие "хлорпоглощаемость воды".

В соответствии с СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода..." доза хлора должна быть такой, чтобы после обеззараживания в воде содержалось 0,3-0,5 мг/л свободного остаточного хлора. Этот метод, не ухудшая вкуса воды и не являясь вредным для здоровья, свидетельствует о надежности обеззараживания.Количество активного хлора в миллиграммах, необходимое для обеззараживания 1 л воды, назьвают хлорпотребностью.

Кроме правильного выбора дозы хлора, необходимым условием эффективного обеззараживания является хорошее перемешивание воды и достаточное время контакта воды с хлором: летом не менее 30 минут, зимой не менее 1 часа.

Традиционным подходом к уничтожению бактерий являются антибиотические препараты, которые, к сожалению, уже не столь эффективны из-за развития резистентных видов. Кроме того, ограниченное проникновение лекарств в бактериальную биопленку приводит к снижению восприимчивости к такому виду лечения. Очевидно, что уже сегодня растет потребность в инновационных подходах, ведущих к уничтожению бактерий. Одной из таких областей, представляющей особый интерес, является использование технологий очистки на основе света.

Относительно недавно появилось несколько подтвержденных отчетов о бактерицидном эффекте видимого света, генерируемого специальными бактерицидными лампами . В одном из таких докладов ученные указывают на то, что синий свет (400-500 нм) несет ответственность за убийство различных патогенов. Например, широкополосные источники голубого света с длиной волны 400-500 нм оказывают фототоксическое воздействие на P. gingivalis и F. nucleatum, в то время как аргоновый лазер (488-514 нм) способен оказывать фототоксическое действие на Porphyromonas и Prevotella spp., которые являются грамотрицательными анаэробными бактериями, производящими порфирины.

Также стоит обратить внимание на золотистый стафилококк, который является важным патогеном человека. Ученными было обнаружено, что длина волны более 430 нм не влияет на жизнеспособность S. Aureus (золотистый стафилококк). Но немного спустя ученные обнаружили значительный эффект волн с длиной 470 нм на S. aureus. В тот же момент ученными было обнаружено, что Helicobacter pylori, важная причина развития гастрита и язв в желудке и двенадцатиперстной кишки, чувствительны к освещению видимым светом.

Некоторые ученные также утверждают, что бактерии можно убивать красным и ближним инфракрасным светом. Например, ученные сообщают о хорошем бактерицидном эффекте волн света длиной 630 нм по отношению к Pseudomonas aeruginosa и E. coli.

Все эти данные могут свидетельствовать о том, что бактерицидное действие видимого света заключается в высвобождении высокого количества реакционноспособных видов кислорода, генерируемых эндогенными фотосенсибилизаторами в бактериях. К реактивным формам кислорода относятся кислородные радикалы, синглетный кислород и пероксиды. Они, как правило, представляют собой очень маленькие и очень реакционноспособные молекулы.

Известно, что большое количество таких молекул смертельно опасно для клетки, это то самое явление, которое используется в фотодинамической терапии рака и бактериальных инфекций. И поскольку бактерии обладают эндогенными фотосенсибилизаторами, ученные предположили, что видимый свет высокой интенсивности может генерировать большое количество таких молекул кислорода, что, в конечном счете, приводит к гибели бактерий. Бактерии, которые обладают большим количеством эндогенных фотосенсибилизаторов, как, например, Propionibacterium acnes, могут быть легко уничтожены с помощью видимого света.

БАКТЕРИЦИДНОСТЬ (бактери[и] + латинский caedere убивать) - способность различных физических, химических и биологических агентов убивать бактерии. В отношении других микроорганизмов используют термины «вироцидность», «амебоцидность», «фунгицидность» и т. д.

К физическим факторам, действующим бактерицидн о, относится высокая температура. Большинство аспорогенных бактерий погибает при t° 60° в течение 60 минут, а при t° 100° моментально или в первые же минуты. При t° 120° наблюдается полное обеспложивание материала (см. Стерилизация). Кроме того, бактерицидностью обладают некоторые неионизирующие (ультрафиолетовые лучи) и ионизирующие виды излучений (рентгеновские и гамма-лучи). Под влиянием ультрафиолетовых лучей у микроорганизмов происходит повреждение ДНК, которое заключается в образовании димеров между соседними пиримидиновыми основаниями. Вследствие этого блокируется репликация ДНК. Чувствительность микроорганизмов к ионизирующим излучениям связана с видовой принадлежностью. Грамотрицательные микроорганизмы более чувствительны к гамма-лучам, чем грамположительные. Наивысшей устойчивостью к ним обладают споры и вирусы. Механизм бактерицидного действия ионизирующих излучений связан с повреждением нуклеиновых кислот - разрывами в полинуклеотидной цепи, химическими изменениями азотистых оснований и т. д. Бактерицидный эффект ультрафиолетовых лучей получил практическое применение, в частности для обеззараживания помещений. Интенсивно изучается вопрос об использовании гамма-лучей для стерилизации.

Среди химических агентов, обладающих бактерицидностью , большой удельный вес занимают поверхностноактивные вещества (фенол, четвертичные аммонийные соединения, жирные кислоты и т. д.). Многие из них относятся к дезинфицирующим средствам (см.). Бактерицидный эффект может быть обусловлен общей денатурацией белков, нарушением проницаемости мембран и инактивацией некоторых ферментов клетки. Накапливаются данные о том, что бактерицидный эффект многих дезинфицирующих соединений может быть связан с блокадой ферментов, участвующих в процессах дыхания (оксидаз, дегидрогеназ, каталазы и т. д.). Многие соединения (белки, фосфолипиды, нуклеиновые кислоты и т. д.) могут образовывать комплексы с поверхностноактивными веществами, что несколько снижает их бактерицидность.

Бактерицидное действие ряда химических соединений широко используется в медицине, промышленности и сельском хозяйстве.

Среди биологических агентов, действующих бактерицидно, следует отметить β-лизины, лизоцим, антитела и комплемент. От них зависит в основном бактерицидное действие сыворотки крови, слюны, слез, молока и т. д. на микробы.

Бактерицидный эффект лизоцима связан с действием этого фермента на глюкозидные связи в гликопептиде клеточной стенки бактерий. Действие антител и комплемента обусловлено, вероятно, нарушением клеточной стенки микроорганизмов и возникновением нежизнеспособных протопластов или сферопластов. Бактерицидное действие пропердиновой системы, антител, лизоцима и пр. играет исключительно важную роль в защите организма от инфекции.

Следует отметить, что некоторые антибиотики, относящиеся к поверхностноактивным веществам (грамицидин, полимиксин и т. д.), оказывают на микроорганизмы не бактериостатический, а бактерицидный эффект.

Бактерицидный эффект радиации обусловлен воздействием ионизирующих излучений на жизненно важные макромолекулы и внутриклеточные структуры микроорганизмов. Он зависит от радиоустойчивости данного вида микробов, исходной концентрации клеток в облучаемом объеме, наличия или отсутствия кислорода в газовой фазе облучаемого объекта, температурных условий, степени гидратации, условий содержания после облучения. В общей форме спорообразующие микроорганизмы (их споры) в несколько раз более радиорезистентны, чем неспорообразующие или вегетативные формы. В присутствии кислорода радиочувствительность всех бактерий возрастает в 2,5-3 раза. Изменение температуры во время облучения в пределах 0-40° не оказывает существенного влияния на бактерицидный эффект радиации; уменьшение температуры ниже нуля (-20-196°) снижает эффект для большинства исследованных объектов. Уменьшение степени гидратации облучаемых спор повышает их радиорезистентность.

В связи с тем что исходная концентрация бактерий в облучаемом объеме определяет количество особей, оставшихся жизнеспособными после облучения в той или иной дозе, бактерицидный эффект радиации оценивается по кривым «доза-эффект» с определением фракции неинактивированных особей. Так, например, высокий бактерицидный эффект, обеспечивающий практически абсолютную стерилизацию (неинактивированными остаются 10^-8 спор большинства наиболее радиорезистентных форм), достигается при облучении в дозах 4-5 млн. рад. Для спор наиболее распространенных анаэробов стерилизация данной степени достигается при дозах 2-2,5 млн. рад. Для брюшнотифозных бактерий и стафилококков эта цифра равна 0,5-1 млн. рад. Стерилизация различных объектов в зависимости от условий и задач осуществляется при разных режимах, обеспечивающих наиболее часто принятый фактор стерилизации, равный 108 (дозы облучения 2,5-5 млн. рад). См. также Стерилизация (холодная).

Библиогр.: Туманян М. А. и К ау-шанский Д. А. Радиационная стерилизация, М., 1974, библиогр.; Radiosterilization of medical products and recommended code of practice, Vienna, 1967, bibliogr.

Б. В. Пинегин; P. В. Петров (рад.).

Введение

Антибиомтики (отдр.-греч.?нфЯ -- anti -- против,вЯпт -- bios-- жизнь) - вещества природного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.

Антибиотики природного происхождения чаще всего продуцируются актиномицетами, реже-- немицелиальными бактериями.

Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств. Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний. Антибиотики не воздействуют на вирусы, и поэтому бесполезны при лечении заболеваний, вызываемых вирусами (например, грипп, гепатиты А, В, С, ветряная оспа, герпес, краснуха, корь).

Полностью синтетические препараты, не имеющие природных аналогов и оказывающие сходное с антибиотиками подавляющее влияние на рост бактерий, традиционно было принято называть не антибиотиками, а антибактериальными химиопрепаратами. В частности, когда из антибактериальных химиопрепаратов известны были только сульфаниламиды, принято было говорить обо всём классе антибактериальных препаратов как об "антибиотиках и сульфаниламидах". Однако в последние десятилетия в связи с изобретением многих весьма сильных антибактериальных химиопрепаратов, в частности фторхинолонов, приближающихся или превышающих по активности "традиционные" антибиотики, понятие "антибиотик" стало размываться и расширяться и теперь часто употребляется не только по отношению к природным и полусинтетическим соединениям, но и к многим сильным антибактериальным химиопрепаратам.

Классификация антибиотиков по механизму действия на клеточную стенку (бактерицидные)

Классификация антибиотиков по типу действия

Понятие цидности/статичности относительно и зависит от дозы препарата и вида возбудителя. При комбинациях общий подход заключается в назначении АБ, обладающих разным механизмом, но одинаковым типом действия.