Физиология микроорганизмов. Антибиотики и ХТП презентация

История
1891 г. – Д.А. Романовский доказал возможность воздействия лекарственного средства на возбудителя в организме человека.
1929 г. – А. Флеминг получил пенициллин.
1932 г. – Г. Домагк синтезировал стрептоцид, который явился родоначальником сульфаниламидных препаратов.
1935 г. – Ваксман предположил, что микроорганизмы , продуценты антибиотиков, находятся в почве.
1935 г. – Дюбо из B. вrevis, выделил антибиотическое вещество – грамицидин.
1940 г. – в Англии начаты интенсивные исследования пенициллина.

Зинаида Виссарионовна Ермольева – создатель отечественного пенициллина
З.В. Ермольева и сэр
Говард Флори. 1944
В.А. Каверин на кафедре у
З.В. Ермольевой. 1960-е годы

История
стрептомицин (1944 г.),
полимиксин (1947 г.),
хлортетрациклин (1948 г.)
бензилпенициллин, неомицин (1949
нистатин (1950 г.),
эритромицин (1952 г.),
новобиоцин (1953 г.),
олеандомицин (1954 г.) и др.

В результате применения антибиотиков:
сокращены случаи летальных исходов от инфекционных заболеваний;
смягчена тяжесть течения инфекционных заболеваний;
уменьшено количество постинфекционных осложнений;
существенно увеличена продолжительность жизни человека.

Антибиотики
Термин «антибиотик» произошел от греческих слов:
Anti - против
Bios – жизнь
или от латинского antibiotica – средство против жизни.
Это группа активных метаболических продуктов, избирательно подавляющих рост и размножение бактерий, а также приводящая к их гибели.

Классификация антибиотиков
По источникам выделения;
По способу получения;
По спектру действия;
По химическому составу;
По механизму действия.

Способы получения антибиотиков
Биологический синтез – антибиотики, полученные из природных источников (пенициллин, стрептомицин).
Химический синтез – антибиотики, полученные путем химического синтеза (хинолоны, фторхинолоны).
Комбинированный способ – антибиотики полусинтетические, получены комбинированием первых двух методов (метициллин, оксациллин).

Классификация антибиотиков по химическому строению
β-Лактамы (пенициллины, цефалоспорины, карбапенемы).
Аминогликозиды (стрептомицин, гентамицин).
Тетрациклины (тетрациклин, доксициклин).
Макролиды (эритромицин, олеандомицин).
Линкозамиды (линкомицин).
Гликопептиды (ванкомицин).
Рифампицины (рифампицин).
Полимиксины.
Полиены (нистатин, леварин, амфотерицин В).
Сульфаниламиды.
Ингибиторы ДНК-гиразы (хинолоны, фторхинолоны).
Нитрофураны (фуразолидон).
Дополнительная группа (хлорамфеникол, фузидиевая кислота).

Классификация антибиотиков по источникам выделения
Антибиотики вырабатываемые:
микроорганизмами (грамицидины, полимиксины), в том числе актиномицетами (стрептомицин, тетрациклины, эритромицин ).
плесневыми грибками: (пенициллин, гризиофульвин).
лишайниками, водорослями и низшими растениями (усниновая кислота).
высшими растениями - фитонциды (аллицин, рафанин, фазеолин).
Антибиотики животного происхождения (лизоцим, экмолин, интерферон).

Классификация антибиотиков по спектру биологического действия
Противобактериальные антибиотики узкого спектра действия: природные и полусинтетические пенициллины, полусинтетические цефалоспорины, ванкомицин, макролиды и др.
Противобактериальные антибиотики широкого спектра действия: тетрациклины, хлорамфеникол, аминогликозиды, полимиксины, полусинтетические пенициллины (ампициллин, карбенициллин).
Противотуберкулезные антибиотики: стрептомицин, канамицин, циклосерин.
Противогрибковые антибиотики: нистатин, гризеофульвин, амфотерицин В и др.
Противоопухолевые антибиотики: актиномицин С, митомицин С, адриамицин (доксорубицин), рубомицины и др.

Механизм действия антибиотиков

Общие принципы реализации антимикробного эффекта:
антибиотик должен:
связаться с бактерией и пройти через ее оболочку;
быть доставлен к месту действия;
вступить во взаимодействие с внутриклеточными мишенями.

Побочное действие антибиотиков
На макроорганизм
Токсические реакции: гепатотоксическое действие (тетрациклины, эритромицин), нефротоксическое действие (аминогликозиды), нарушение формирование костного скелета и эмали зубов (тетрациклины), поражение органов кроветворения (хлорамфеникол и сульфаниламиды), кровотечения (цефалоспорины).
Дисбиозы.
Воздействие на иммунитет: аллергические реакции, иммунодепрессия (хлорамфеникол угнетает антителообразование, тетрациклины – фагоцитоз).
На микроорганизм
Появление атипичных форм микроорганизмов (образование L-форм).
Формирование антибиотико-резистентности.

Лекарственная устойчивость микроорганизмов и пути ее преодоления
При изучении действия трепанового синего на трипаносомы Эрлих установил явление резистентности микроорганизма к красителю.
По мере увеличения ХТП увеличивалось число сообщений о таких наблюдениях.
Т.о. антибиотикорезистентные штаммы стали распространяться сразу после внедрения антибиотиков в практику.
В настоящее время эта проблема является одной из важнейших в медицине.

Устойчивость бактерий
к антибиотикам

Генетические модификации
Наследуемый признак.
Детерминируется внехромасомным R фактором - или геном резистентности.
Ген резистентности микроорганизм получает от других клеток данной или соседней популяции.

Множественная лекарственная устойчивость
С высокой частотой R- гены передаются плазмидами и транспозонами.
Один транспозон передает резистентность к одному антибиотику.
Плазмида несет несколько транспозонов, контролирующих резистентность к разным ХТП. В результате формируется множественная лекарственная устойчивость.

Механизмы резистентности
Нарушение проницаемости клеточных оболочек. Причина – полная или частичная утрата пориновых белков.
Модификация мишеней – изменение структуры чувствительной к действию антибиотиков мишени.
Изменение:
белков рибосом 70 S приводит к устойчивости к стрептомицину, макролидам.
структуры бактериальных гираз в результате мутации придает устойчивость к хинолонам.
РНК- полимеразы – к рифамицину.
Пенициллинсвязывающих белков – к бета-лактамам.

Механизмы резистентности
Инактивация антибиотика
β-лактамазы → гидролиз β-лактамного кольца (бета-лактамазы – ферменты, разрушающие активный центр антибиотиков).
Ингибиторы β-лактамаз: клавулановая кислота, (амоксиклав,). Эти препараты в своем составе имеют бета-лактамное кольцо и связываются с бета-лактамазами, предотвращая разрушение антибиотика

ИНАКТИВАЦИЯ ПЕНИЦИЛЛИНА БАКТЕРИЯМИ H.INFLUENZAE, ПРОДУЦИРУЮЩИМИ β-ЛАКТОМАЗУ

Механизмы
резистентности
Активное выведение
антибиотика из бактериальной
клетки (эффлюкс).
Хинолоны, макролиды, линкозамиды и тетрациклины.

АКТИВНЫЙ ВЫБРОС АНТИБИОТИКА – МЕХАНИЗМ УСТОЙЧИВОСТИ К E.COLI

В ответ на применение антибиотиков микроорганизмы ответили биологическими реакциями, сила которых не уступает силе атаки.
На каждый новый антибиотик появляются резистентные к нему штаммы.
Появляются новые возбудители резистентные к антибиотикам (энтерококки, Acinetobacter и Xanthomonas).
Необходимо постоянно искать пути преодоления антибиотикорезистентности.

Пути преодоления антибиотикорезистентности
Получение и введение в практику новых антибиотиков.
Полиантибиотикотерапия.
Применение антибиотиков только по показаниям.
Выявление антибиотикорезистентных штаммов и определение препаратов для их уничтожения.
Применение в животноводстве антибиотиков, не применяющихся в медицине.
Запрещение применения в качестве консервантов пищевых продуктов антибиотиков, применяемых в мед. практике.
Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам.

Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам
Серийных разведений
В агаре, в бульоне
(макровариант, микровариант)
Диффузионные
Диско-диффузионный
Эпсилометрический (Е-тест)

Метод серийных разведений
ЛД – минимальная концентрация антибиотика, подавляющая видимый рост исследуемого микроорганизма

Диско-диффузионный метод

Метод Е - тестов
МПК