Антибиотики и антимикробная терапия

Микробный антагонизм или антибиоз - это явление противодействия одной микробной популяции другой, проявляющееся при совместном культивировании на питательных средах или между компонентами ассоциаций в естественных условиях.

Явление антибиоза было впервые открыто и описано группой английских исследователей под руководством А. Флеминга в 1928г., что позволило синтезировать первый антибиотик - пенициллин. Создатели пенициллина - А. Флеминг, Э. Чэйн и X. Флори были удостоены Нобелевской премии в области медицины в 1945 г. С 1943 г. в СССР начато производство и применение отечественного пенициллина, синтезированного З.В. Ермольевой и грамицидина С, синтезированного Р.Дюбо и Г.Ф.Гаузе в 1934 г. Пенициллин и грамицидин С успешно применялись в годы второй мировой войны и спасли миллионы жизней.

В послевоенные годы началась эпоха открытия и активного внедрения всё новых и новых антибиотиков. В 1952 г. Нобелевскую премию получил С.Ваксман за открытие в 1943 г. первого противотуберкулёзного антибиотика - стрептомицина.

Детальное изучение микробиоценоза различных биотопов организма показало, что между микробами повсеместно существуют антагонистические отношения.

Основные химические факторы, которыми одни виды микробов воздействуют отрицательно на другие виды, могут быть нескольких типов:

1. Антибиотики – вещества, блокирующие определенные ферментативные процессы в клетке или способствующие разрушению ее основных структур. Каждый антибиотик действует на специфическую мишень в микробной клетке. Антибиотики обладают избирательным действием – активны только в отношении микроорганизмов при сохранении жизнеспособности клеток хозяина и действуют не на все, а на определенные роды и виды микроорганизмов.

Также выделяют синтетические химиопрепараты, которые действуют или на клеточные микроорга­низмы, или на неклеточные формы микробов. Они создаются с помощью химического синтеза, не встречаются в живой природе, но похожи на антибиоти­ки по механизму, типу и спектру действия. В настоящее время существует много разно­видностей антибактериальных, противогриб­ковых, противопротозойных синтетических химиотерапевтических лекарственных средств разного химического строения. К наиболее значимым группам относятся: сульфанилами­ды, нитроимидазолы, хинолоны и фторхинолоны и др.

2. Бактериоцины - вещества белковой природы, представляющие собой короткие пептидные цепочки, не обладающие ферментативной активностью, но действующие опосредованно через специфические и неспецифические клеточные рецепторы, приводя к угнетению метаболических процессов и гибели клетки. Действие бактериоцинов в целом менее специфично в отношении клеточной мишени, чем действие антибиотиков.

3. Токсические продукты метаболизма - кислоты, эфиры, амины, сероводород, аммиак, перекиси и т.п.

Антибиотики представляют собой самую многочисленную группу лекарственных средств. Так, в России в настоящее время используется 30 различных групп антибиотиков, а число препаратов приближается к 200. Все антибиотики, несмотря на различия химической структуры и механизма действия, объединяет ряд уникальных качеств:

Во-первых, уникальность антибиотиков заключается в том, что, в отличие от большинства других лекарственных средств, их мишень-рецептор находится не в тканях человека, а в клетке микроорганизма.

Во-вторых, активность антибиотиков не является постоянной, а снижается со временем, что обусловлено формированием лекарственной устойчивости (резистентности).

В-третьих, антибиотикорезистентные микроорганизмы представляют опасность не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих других людей, даже разделенных временем и пространством. Поэтому борьба с антибиотикорезистентностью в настоящее время приобрела глобальные масштабы.

Существует ряд требований к антибиотикам, существенно ограничивающих их терапевтическое применение:

- эффективность в низких концентрациях;

- стабильность в организме и в различных условиях хранения;

- низкая токсичность или ее отсутствие;

- выраженный бактериостатический и (или) бактерицидный эффект;

- отсутствие выраженных побочных эффектов;

- отсутствие иммунодепрессивного воздействия.

Антибактериальные препараты должны обладать высокой селективной токсичностью, т.е. они должны быть активны по отношению к микробным клеткам и безвредны для клеток больного организма. Подобная избирательная токсичность может быть реализована лишь в том случае, если активные биохимические системы микробных клеток-мишеней антибактериальных препаратов отличны от подобных систем клеток макроорганизма. Селективная токсичность может носить пограничный характер, когда различия в биохимических структурах клеток организма человека и бактерии заключаются в разном положении фосфолипидов в цитоплазматической мембране. Проблема селективности противовирусных препаратов сложнее вследствие того, что для репликации вирусы используют ферменты клеток хозяина. Аналогичные проблемы возникают при создании противогрибковых препаратов, потому что клетки грибов являются эукариотами, т.е. имеют много общего с клетками хозяина.

В настоящее время в клинической практике существуют два принципа назначения антибактериальных препаратов: эмпирическое и этиотропное.

Эмпирическое назначение антибиотиков основано на знаниях о природной чувствительности бактерий, эпидемиологических данных о резистентности микроорганизмов в регионе или стационаре, а также результатах контролируемых клинических исследований. Несомненным преимуществом эмпирического назначения химиопрепаратов является возможность быстрого начала терапии. Кроме того, при таком подходе исключаются затраты на проведение допол­нительных исследований.

Однако при неэффективности проводимой антибактериальной терапии, при нозокомиальных (внутрибольничных) инфекциях, когда затруднительно предположить возбудителя и его чувствительность к антибиотикам проводят эмпирическое назначение антибактериальных препаратов.

Этиотропное назначение антибиотиков предполагает не только выделение возбудителя инфекции из клинического материала, но и определение его чувствительности к антибиотикам. Получение корректных данных возможно только при грамотном выполнении всех звеньев бактериологического исследования: от взятия клинического материала, транспортировки его в бактериологическую лабораторию, идентификации возбудителя до определения его чувствительности к антибиотикам и интерпретации полученных результатов.

Вторая причина, обусловливающая необходимость определения чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам это получение эпидемиологических данных о структуре резистент­ности возбудителей внебольничных и нозокомиальных (внутрибольничных) инфекций. В практике эти данные используют при эмпирическом назначении антибиотиков, а также для формирования больничных формуляров.