Факультет

Студентам

Посетителям

Механизм противомикробного действия антибиотиков

Четкое представление механизма действия антибиотиков дает возможность разработать условия, обеспечивающие их положительное влияние — и сводящие на нет побочное действие; кроме того, это является основой для синтеза новых веществ, более эффективных и экономичных.

На первом этапе изучения антибиотиков пытались создать общую теорию механизма их действия Но эта попытка закончилась неудачно, во-первых, потому, что строение антибиотиков неодинаковое, поэтому они вступают в различные реакции; во-вторых, потому, что антибиотики действуют в различных, направлениях: бактериостатически, бактериолитически, гельминтоцидно, антитоксически, улучшая и активизируя или нарушая отдельные биохимические процессы в организме животных.

В основе механизма действия антибиотиков лежит взаимодействие их с ферментными веществами, необходимыми для течения отдельных процессов метаболизма.

Во многих случаях антибиотики нарушают структурные образования клеток (чаще всего это касается оболочки). Например, пенициллин препятствует образованию оболочки микробной клетки и тем самым резко дезорганизует основные жизненные процессы всей клетки. Очень часто антибиотики, не изменяя (микроскопически) структуры клетки, нарушают отдельные жизненно важные функции ее. Например, лизоцим ослабляет, а часто даже блокирует всасывающую и выделительную способность клетки. В результате даже простые метаболиты в такой микробной клетке становятся для нее сильнейшим ядом.

Противомикробное действие некоторых антибиотиков основано на влиянии их на генетический аппарат микробной клетки. В этом случае какое-то количество микроорганизмов не гибнет, а становится более уязвимым для воздействия других факторов (тех, которые можно вносить в организм, и тех лизирующих механизмов, которые всегда имеются в живом организме). Исследования в этом направлении ведутся, но, к сожалению, многие из них не доведены до логического конца из-за сложных условий работы. В практике это положение следует учитывать и одновременно с антибиотиками назначать вещества как противомикробные, так и активизирующие защитные функции организма.

Одним из основных видов противомикробного действия антибиотиков является ингибирование ферментов. Исследования показывают, что наиболее часто антибиотики тормозят ферментные реакции и несколько реже препятствуют образованию самих ферментов, по часто наблюдается и то и другое влияние. Чаще всего бывает подавление активности оксидаз, фосфоролидаз, редукдаз, то есть таких ферментов, которые совершенно необходимы для метаболизма большого числа бактерий, особенно патогенных.

В механизме противомикробного действия антибиотиков (так же как и сульфаниламидов), как полагают, большое значение имеет имитация по принципу стереоизометрин. Это можно видеть па примере, того, что в состав протоплазмы входят левовращающие изомеры аминокислот, а в большинстве антибиотиков аминокислоты правовращающие. Доказательством этого может служить высокая бактерицидность пенициллина с наличием в нем диметилцистеина правой конфигурации. В отличие от этого пенициллин синтезированный, содержащий диметилцистеин левой конфигурации, не действует противомикробно.

Важную роль в действии антибиотиков играет появление значительного количества антиметаболитов. Часто наблюдается ослабление функций метальных групп, а все процессы метилирования, как известно, шляются важнейшими в жизнедеятельности живого вещества, и нарушение их ведет к гибели микроба.

Точно так же антибиотики влияют и на макроорганизм. Но в отличие от действия их на микроорганизм в микроорганизме нарушается только незначительная часть ферментов, а это, в свою очередь, вызывает образование комплекса компенсаторных реакций, которые не подавляют, а активизируют некоторые виды метаболизма. Такие изменения вызывают тетрациклины, несколько слабее действуют пенициллин и стрептомицин, и почти совершенно не обладает таким свойством хлорамфеникол. Вероятно, этим в значительной мере можно объяснить благоприятное влияние на рост животных одних антибиотиков и отрицательное других.

Под влиянием многих антибиотиков нарушается формирований нуклеиновых кислот и нуклеотидов в микробной клетке. Это особенно важно при современных представлениях о том, что биосинтез сложных веществ с такой высокоспецифической структурой молекулы, как белки и нуклеиновые кислоты, происходит не ступенчато, а через серию реакций, а в результате одного комплексного процесса, в строгой последовательности на молекуле «матрицы». А «матрицы» для многих патогенных микробов имеют в основе скелет нуклеопротеидов. Многие антибиотики уже в ничтожно малых количествах дезорганизуют высокоспецифическую кодовую структуру «матрицы», нарушая свойства отдельных Аминокислот или способность «матрицы» соединяться определенными аминокислотами. В итоге такого извращенного синтеза образуется не пластический белок, а ненужные или даже вредные для микроба вещества. На синтез белка влияет также эритромицин, но в отличие от левомицетина он не нарушает «матрицы», а изменяет отдельные аминокислоты — глицин, глутаминовую кислоту, лизин, аспарагиновую кислоту и аланин. Однако и в этих направлениях его влияние слабее, чем влияние левомицетина; это выводит из строя только часть каждой из упомянутых аминокислот. Полагают, что такое влияние имеет лечебное значение только при очень остром течении патологического процесса, когда обмен веществ у патогенных микроорганизмов протекает наиболее интенсивно и выведение из строя только небольшой части молекул аминокислот уже губительно для клетки.

Некоторые исследователи подметили, что незначительные нарушения подобного рода, происходящие в макроорганизме, не опасны для него. Более того, эти нарушения способствуют мобилизации защитной и регулирующей систем. В результате чего в несколько раз увеличивается производство нужных для образования белка комплексов аминокислот. Это ведет к повышению синтеза животного белка и, в свою очередь, является одной из основных предпосылок увеличения привесов животных.

Установлено также, что многие, а может быть, и большинство антибиотиков гораздо легче адсорбируются бактериальными клетками, чувствительными к тому или иному антибиотику. Например, при одних и тех же условиях в 1 мг сухих микробных клеток Pseudomonas denitrificans u. Micrococcus vulgaris (чувствительные к полимиксину) обнаружено 350—375 ЕД полимиксина, а в клетках Streptococcus faecalis u. Proteus vulgaris (нечувствительные к полимиксину) только 70—71 ЕД. Установлено, что избирательная адсорбция большого количества антибиотика сопровождается значительными морфологическими, электронными и тинториальными изменениями оболочки клетки. Изменяются и другие жизненно важные свойства ее, что ведет к ослаблению эндогенного дыхания и способности нейтрализовать даже такие слабые яды, как органические кислоты, антивитамины и др.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: