Пенициллины - группа антибиотиков, продуцируемых многими видами плесеней рода Penicillium.
Пенициллины относятся к бета-лактамным антибиотикам (бета-лактамы). Бета-лактамы - большая группа антибиотиков, общим для которых является наличие в структуре молекулы четырехчленного бета-лактамного кольца.
Антибиотики группы пенициллинов классифицируют следующим образом:
I. Природные пенициллины.
1. Препараты непролонгированного действия - бензилпенициллина (пенициллина) натриевая и калиевая соли; бензилпенициллина прокаин; феноксиметилпенициллйн и др.
2. Пролонгированные препараты - бензатина бензилпенициллин; бициллин-5.
II. Полусинтетические пенициллины.
1. Аминопенициллины - ампициллин; амоксициллин и др.
2. Изоксазолилпенициллины - оксациллин и др.
3. Карбоксипенициллины - карбенициллин; тикарциллини др.
4. Уреидопенициллины - азлоциллин; пиперациллин и др.
5. Ингибиторозащищенные пенициллины - амоксициллин + клавулановая кислота; ампициллин + сульбактам-натрий; пиперациллин + тазобактам и др.
Механизм действия.
Все пенициллины оказывают на чувствительные к ним микроорганизмы бактерицидное действие. В основе этого действия лежит способность пенициллинoв связываться со специфичными для них клеточными рецепторами, расположенными на цитоплазматической мембране микроорганизмов.
Клеточная стенка у бактерий имеет жесткую структуру, она придает микроорганизмам форму и обеспечивает их защиту от разрушения. Ее основу составляет гетерополимер - пептидогликан, состоящий из полисахаридов и полипептидов. Его сетчатая структура с поперечными сшивками придает клеточной стенке прочность.
В процессе биосинтеза пептидогликана участвуют около 30 бактериальных ферментов, этот процесс состоит из 3 этапов. Считают, что пенициллины нарушают поздние этапы синтеза клеточной стенки, препятствуя образованию пептидных связей за счет ингибирования фермента транспептидазы. Транспептидаза - один из пенициллинсвязывающих белков, с которыми взаимодействуют бета-лактамные антибиотики. К пенициллинсвязывающим белкам - ферментам, принимающим участие на конечных стадиях формирования клеточной стенки бактерий, помимо транспептидаз, относятся карбоксипептидазы и эндопептидазы. Они есть у всех бактерий (например, у Staphylococcus aureus их 4, у E.coli - 7). Пенициллины связываются с этими белками с разной скоростью с образованием ковалентной связи. При этом происходит инактивация пенициллинсвязывающих белков, прочность клеточной стенки бактерий нарушается, и клетки подвергаются лизису.
Спектр противомикробного действия.
Природные пенициллины
Характеризуются идентичным антимикробным спектром, но несколько различаются по уровню активности. Величина минимальной подавляющей концентрации (МПК) феноксиметилпенициллина в отношении большинства микроорганизмов, как правило, несколько выше, чем бензилпенициллина.
Эти антимикробные препараты активны в отношении грамположительных бактерий, таких как Streptococcus, Staphylococcus, Bacillus, в меньшей степени – в отношении Enterococcus. Для энтерококков характерны также межвидовые различия в уровне чувствительности к пенициллинам: если штаммы E.faecalis обычно чувствительны, то E.faecium, как правило, устойчивы.
К природным пенициллинам высокочувствительны листерии, эризипелотрикс (возбудитель рожи), большинство коринебактерий и родственных микроорганизмов.
Из грамотрицательных бактерий к природным пенициллинам чувствительна Pasterella. Большинство анаэробных бактерий (актиномицеты, Clostridium) чувствительны к природным пенициллинам.
Важным исключением из спектра активности природных пенициллинов являются бактероиды.
Природные пенициллины высокоактивны в отношении спирохет (Treponema, Borrelia, Leptospira).
Приобретенная резистентность к природным пенициллинам чаще всего встречается среди стафилококков. Она связана с продукцией β-лактамаз (частота распространения 60-80%) или наличием дополнительного пенициллиносвязывающего белка.
Изоксазолилпенициллины (пенициллиназостабильные, антистафилококковые пенициллины)
Основным антимикробным препаратом этой группы является оксациллин. По антимикробному спектру он близок к природным пенициллинам, однако уступает им по уровню активности в отношении большинства микроорганизмов. Принципиальным отличием оксациллина от других пенициллинов является устойчивость к гидролизу многими β-лактамазами.
Основное клиническое значение имеет устойчивость оксациллина к стафилококковым β-лактамазам. Благодаря этому оксациллин оказывается высокоактивным в отношении подавляющего большинства штаммов стафилококков. Оксациллин не действует на стафилококки, резистентность которых к пенициллинам связана не с выработкой β-лактамаз, а с появлением атипичных пенициллинсвязывающих белков.
Аминопенициллины и ингибиторозащищенные аминопенициллины
Спектр активности аминопенициллинов расширен за счет действия на некоторых представителей семейства Enterobacteriaceae – E.coli, Shigella, Salmonella, для которых характерен низкий уровень продукции хромосомных β-лактамаз. По активности в отношении шигелл ампициллин несколько превосходит амоксициллин.
Преимущество аминопенициллинов перед природными пенициллинами отмечается в отношении Haemophilus.
По спектру и уровню активности в отношении грамположительных бактерий и анаэробов аминопенициллины сопоставимы с природными пенициллинами. Однако листерии более чувствительны к аминопенициллинам.
Аминопенициллины подвержены гидролизу всеми β-лактамазами.
Карбоксипенициллины и ингибиторозащищенные карбоксипенициллины
Спектр действия в отношении грамположительных бактерий в целом совпадает с таковым других пенициллинов, но уровень активности ниже.
Карбоксипенициллины действуют на многих представителей семейства Enterobacteriaceae. Эффективность карбоксипенициллинов ограничивается способностью многих бактерий к выработке различных β-лактамаз.
Уреидопенициллины и ингибиторозащищенные уреидопенициллины
Азлоциллин и пиперациллин обладают сходным спектром активности. По действию на грамположительные бактерии они существенно превосходят карбоксипенициллины и приближаются к аминопенициллинам и природным пенициллинам.
Уреидопенициллины высокоактивны в отношении практически всех важнейших грамотрицательных бактерий: семейства Enterobacteriaceae, псевдомонад и неферментирующих микроорганизмов (S.maltophilia).
Поможем написать любую работу на аналогичную тему