Антибиотики. Механизм действия на микробную клетку. Генетические аспекты формирования лекарственной устойчивости у микробов

Антибиотики (против жизни) – химические соединения, образуемые микроорганизмами и способные губительно действовать на бактерии.

По механизму действия:

1. Ингибиторы синтеза клеточной стенки бактерий (Бета-лактамные антибиотики: пенициллины, цефалоспорины, монобактамы и карбопенемы; Гликопептиды: ванкомицин, клиндамицин),

2. Ингибиторы функций ЦПМ (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т.д. – полиеновые, полипептидные антибиотики),

3. Ингибиторы синтеза белка на рибосоме (блокирование связывания транспортной т-РНК с 30S субъединицами рибосом: аминогликозиды; с 50S субъединицами рибосом: макролиды или с информационной и-РНК: на 30S субъединице рибосом – тетрациклины; хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибосомы),

4. Ингибиторы нуклеиновых кислот (эти антибиотики обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью, и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из антибиотиков, относящихся к этой группе - рифампицин, ингибирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу, и тем самым блокирует синтез белка на уровне транскрипции).

Антибиотикорезистентность — это устойчивость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Природная устойчивость. Некоторые виды микробов природно устойчивы к определенным семействам антибиотиков или в результате отсутствия соответствующей мишени, или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата.

Приобретеннаяустойчивость — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. Проблема формирования и распространения лекарственной резистентности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множественная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Генетические основы приобретенной резистентности.

Устойчивость к антибиотикам определяется и поддерживается генами резистентности (r-генами) и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в популяции бактерий в результате:

ñ мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) мутантов. Мутации могут быть: 1) единичные (если мутация произошла в одной клетке, в результате чего в ней синтезируются измененные белки) и 2) множественные (серия мутаций, в результате чего изменяется не один, а целый набор белков);

ñ переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности (R-плазмид). Плазмиды резистентности (трансмиссивные) обычно кодируют перекрестную устойчивость к нескольким семействам антибиотиков.

ñ переноса транспозонов, несущих r-гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей). Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом, гены резистентности могут передаваться далее дочерним клеткам или при рекомбинации другим бактериям-реципиентам.