Статьи > Антибиотикорезистентность
Филиалы:
Ветеринарная клиника на Проспекте Вернадского,
ветеринарная клиника на Коломенской,
ветеринарная клиника на Тульской
Антибиотикорезистентность и пути ее решения
История антибиотиков насчитывает чуть более 70 лет, хотя роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний была известна уже со второй половины XIX века. Термин "антибиотик" ввел в обращение американский микробиолог З. Ваксман, получивший в 1952 году Нобелевскую премию за открытие стрептомицина.
История создания первого в мире антибиотика, пенициллина, довольно интересна. В 20-х годах в одной из лондонских больниц работал Александр Флеминг. Он готовил для учебника по бактериологии статью о стрептококках. Однажды Флеминг обнаружил, что плесень, случайно попавшая на поверхность среды с культурой стрептококка, как бы растворила ее. Стало очевидным, что плесень вырабатывает какое-то удивительное вещество, с огромной силой, действующее на бактерий. Это гипотетическое вещество Флеминг назвал пенициллином. В 1929 году он опубликовал свое открытие, а в 1936 - рассказал о нем на II Международном конгрессе микробиологов. Однако научная общественность осталась равнодушной. Дальнейшая разработка пенициллина была связана с работой, так называемой Оксфордской группы, во главе которой стояли Говард Флори и Эрнст Чейн. Чейн занимался выделением пенициллина, а Флори - испытанием его на животных. В результате был получен малотоксичный и эффективный пенициллин. 12 февраля 1941 года пенициллин был впервые применен для лечения человека. Первым пациентом оказался лондонский полицейский, умиравший от заражения крови. После нескольких инъекций ему стало лучше, через день он уже ел без посторонней помощи. Но запас с таким трудом полученного пенициллина закончился, и больной скончался.
У пенициллина оказалось столько достоинств, что он до сих пор широко применяется в ветеринарной и медицинской практике. Главные из них - высочайшая антибактериальная активность и безопасность.
Другой антибиотик, цефалоспорин, выделенный в 1945 году из сточных вод на острове Сардиния, дал жизнь новой группе полусинтетических антибиотиков - цефалоспоринам, оказывающим сильнейшее антибактериальное действие. Цефалоспоринов получено уже более 100. Некоторые из их способны убивать и грамположительные и грамотрицательные микроорганизмы, другие действуют на устойчивые штаммы бактерий.
В настоящее время число выделенных, синтезированных и изученных антибиотиков исчисляется десятками тысяч, около тысячи применяются для лечения инфекционных и микозных болезней, а также для борьбы со злокачественными заболеваниями.
В 1969 году Вильям Стюарт заявил: «Учитывая, достижения антибактериальной терапии и программ вакцинации в ближайшее время можно будет закрыть книгу инфекционных болезней».
Однако в настоящее время устойчивость микроорганизмов к имеющимся препаратам и открытие новых патогенных штаммов говорит о том, что эта «книга» далеко еще не прочитана.
Появление феномена устойчивости возбудителей к лечебным препаратам приводит к резкому снижению эффективности этиотропной терапии инфекционных болезней.
Устойчивость к лечебным препаратам способны формировать все возбудители инфекционных болезней. Общим термином для определения этого феномена является антибактериальная резистентность (АБР) - устойчивость бактериальных возбудителей инфекционных болезней к различным терапевтическим препаратам.
Основным отличием антибактериальных препаратов (АБП) или другими словами антибиотиков, от других веществ, оказывающих токсическое действие на бактериальную клетку, является их высокая избирательность. АБП ингибируют метаболические процессы, уникальные для прокариотической клетки и отсутствующие у эукариотических клеток. Именно с этим связан тот факт, что в концентрациях, подавляющих жизнедеятельность бактерий, АБП обычно не оказывают существенного влияния на организм.
Действие большинства АБП заключается в нарушении проницаемости клеточной мембраны и угнетении синтеза веществ, образующих клеточные мембраны бактерии или белка внутри микробной клетки (в том числе и путем угнетения синтеза РНК).
Ценность АБП как лекарств ни у кого не вызывает сомнения. Но казалось бы, зачем такое количество препаратов данной группы, если достаточно несколько наиболее активных? Тому есть несколько очень серьезные причины.
Главной причиной является резистентность микроорганизмов. Хорошо известно, что резистентность бывает естественной и приобретенной. Истинная природная устойчивость характеризуется отсутствием у микроорганизмов мишени для проявления действия АБП. Так, микоплазмы устойчивы к ?-лактамным антибиотикам по причине отсутствия у них пептидогликана, а резистентность к аминогликозидам, у облигатных анаэробов обусловленная отсутствием системы электронного транспорта молекулы в клетку. Природная резистентность легко прогнозируема и в настоящее время поиск АБП при данной устойчивости не представляет трудности.
Актуальной проблемой является приобретенная резистентность, характеризующаяся устойчивостью отдельных штаммов бактерий сохранять жизнеспособность при концентрациях антибиотиков, подавляющих основную часть микробной популяции.
Появление и распространение приобретенной резистентности составляет основную клиническую проблему, поскольку ее наличие у конкретной бактерии – возбудителя инфекционной болезни, трудно прогнозировать.
Все известные на сегодняшний день биохимические механизмы АБР можно подразделить на 5 групп:
1. Модификация мишени действия АБП. Структура мишеней действия АБП подвержена изменчивости в результате мутаций в кодирующих их генах. Часть таких изменений может привести к снижению (или утрате) способности мишени связываться с АБП.
2. Инактивация АБП. Механизмы инактивации (ферментативного разрушения) существовали у бактерий задолго до начала использования этих веществ в качестве антибактериальных препаратов. Скорее всего, они выполняли функции защиты от собственного антибиотика. В последующем детерминанты резистентности распространились среди возбудителей инфекционных болезней.
3. Активное выведение АБП из микробной клетки (эффлюкс). Известны, как минимум, четыре больших семейства транспортных систем, обеспечивающих активное выведение экзогенных веществ (в том числе и АБП) из бактериальной клетки. «Базовая» активность этих систем во многом определяет уровень природной чувствительности бактерий к АБП. При активации выведения отмечают формирование
приобретенной резистентности.
4. Нарушение проницаемости оболочки микробной клетки. Этот механизм распространен, в основном, среди грамотрицательных бактерий, обладающих внешней мембраной и является наименее специфичным в отношении АБП разных групп. Транспорт гидрофильных АБП внутрь микробной клетки осуществляется через пориновые каналы. При нарушении структуры пориновых каналов или их утрате эффективность транспорта АБП резко снижается, что проявляется в формировании устойчивости к нескольким классам препаратов.
5. Защита мишени. Защита мишени относится к наименее изученным механизмам АБР. Установлено, что бактерии способны синтезировать белки, предотвращающие связывание АБП с мишенью, причем известно, что указанные белки связываются не с АБП, а с мишенью действия и каким то образом модифицируют ее. Ранее этот механизм был известен только для тетрациклинов, однако сравнительно недавно он был описан и для хинолонов.
Определение резистентности бактерий к АБП в условиях отдельной ветеринарной клиники трудоемкий, дорогостоящий и не всегда успешный процесс, требующий наличие специальных диагностикумов, оборудования и наличие персонала. Возникает вопрос, какие антибиотики применять и как?
На данный день в мире решение вопроса антибиотикорезистентности микроорганизмов проводится путем оптимизации и формирования стратегии антибактериальной терапии, информации о динамике распространенности резистентности к АБП и, наконец, более глубокого изучения молекулярных механизмов резистентности.
Пока в мере не разработаны антибиотики, к которым не будет развиваться резистентность, большинство фармакологических компаний идет по пути выпуска высокодозных антибиотиков (является менее приемлемым), применения нескольких антибиотиков разных групп (комбинация) или новых поколений АБП. Именно комбинация и применение новых поколений антибиотиков в данный момент являются наиболее перспективными направлениями фармацевтики, которое и может привести к появлению «золотых» антибиотиков.
Компания Intervet выпускает ряд антибактериальных препаратов, среди которых особое внимание заслуживают в ветеринарии мелких домашних животных препараты с торговыми названиями Кобактан и Неопен.
КОБАКТАН® - цефалоспорин IV поколения действующим веществом которого является цефкином. Особенность строения молекулы цефкинома, обуславливает высокую эффективность КОБАКТАН®а. КОБАКТАН® является биполярной молекулой. Наличие в молекуле положительного заряда служит проводником молекулы для нахождения благоприятной позиции в пориновом канале бактериальной клетки, а отрицательного обеспечивает быстрое проникновение через наружную мембрану граммотрицательных бактерий и придает устойчивость при выработке ими бета-лактамаз. Другим положительным моментом является достижение высоких концентраций в переплазматическом пространстве и высокое сродство к пенициллинсвязывающим белкам клеточной мембраны микроорганизма. Эти свойства КОБАКТАН®а обеспечивают их активность в отношении бактерий, что позволяет ему показывать высокую терапевтическую эффективность даже там, где другие антибиотики мало эффективны.
Особенности химического строения цефкинома позволяют избежать разрушения препарата различными классами ?-лактамаз бактерий.
После внутримышечной инъекции цефкином связывается с белками плазмы крови на 98%. Элиминация из организма происходит в основном почками, что характеризует его как препарат с минимальным риском развития дисбактериоза.
Быстрый терапевтический эффект (проникновение через наружную мембрану бактерий, низкое сродство к бета-лактамазам и эффективное связывание с пенициллинсвязывающими белками) обуславливает бактерицидный эффект препарата на бактериальную клетку. Минимальная ингибирующая концентрация для большинства наблюдается уже через 5 минут после внутримышечной инъекции и остается таковой в течение 24 часов.
Широкий спектр антибактериальной активности, хорошие фармакокинетические характеристики, низкая токсичность делает КОБАКТАН® препаратом первого выбора при многих бактериальных инфекциях.
Показаниями к применению препарата является лечения и профилактика инфекций, вызванных чувствительными к цефалоспоринам как граммположительными, так и граммотрцательными бактериями при операционном вмешательстве, заболеваниях дыхательной, мочеполовой систем, опорно-двигательного аппарата, кожи и ее придатков, а также других бактериальных инфекциях.
Вторым препараратом заслуживающим внимание является НЕОПЕН®. Это комплексным АБП состоящий из прокаина пенициллина и неомицина сульфата. Уникальность его заключается в том, что входящие в его состав компоненты относятся к различным группам (аминогликозиды и ?-лактамные пенициллины) антибиотиков, что позволяет максимально расширить спектр действия. Так прокаина пенициллин активен в отношении большинства граммположительных, а неомицина сульфат граммотрицательных бактерий. Это сочетание приводит к синергизму характеризующееся возможностью воздействовать с одной стороны на бактериальную стенку, которая ответственна за поддержание специфической формы бактерии ( за счет соединения с пенициллинсвязывающими белками), а с другой на генетический аппарат микроорганизма (подавляя синтез в определенных субъединицах рибонуклеиновой кислоты).
НЕОПЕН при внутримышечном и подкожном введении быстро связывается с белками плазмы крови без метаболизма в печени и соответственно отсутствия риска гепатотоксичности. Выводится препарат почками в не измененном виде. Терапевтическая эффективность НЕОПЕН а сохраняется в течение 24 часов.
Подводя итог можно сказать, что в настоящее время не смотря на развитие устойчивости бактерий к антибиотикам имеются препараты способствующие эффективно подавлять их рост и развитие.
г. Москва, м. Коломенская, Кленовый бульвар д 28 тел: (495) 220-38-17
г. Москва, м. Проспект Вернадского, Удальцова д 75А тел: (495) 220-38-17
г. Москва, м. Тульская, Добрынинская, Люсиновская 53 тел: (495) 220-38-17
г. Москва, м. Алтуфьево, Корнейчука д 40 тел: (495) 220-38-17
Чем лечить артроз у собак и кошек?
