Бета-лактамные антибиотики :: Описание группы лекарственных средств
К группе β-лактамных антибиотиков относятся: природные пенициллины, несколько поколений полусинтетических пенициллинов, несколько поколений цефалоспоринов, нетрадиционные бета-лактамы (монобактамы, карбапенемы, комбинированные бета-лактамы). Группа бета-лактамных антибиотиков имеет широкий спектр антимикробного действия и активна против многих грамположительных и грамотрицательных, аэробных и анаэробных бактерий.
Все β-лактамные антибиотики обладают бактерицидным действием. Микробиологическая активность β-лактамов связана с наличием β-лактамного кольца, которое инактивирует ферменты, участвующие в синтезе основного компонента наружной мембраны как грамположительных, так и грамотрицательных микробов. Разрушение микробной клетки может происходить или путем встраивания в стенку бактериальной клетки и подавления, таким образом, фермента-транспептидазы, участвующего в конечном этапе построения стенки бактерии, или, путем соединения с ферментами - пенициллинсвязывающими белками (ПСБ). Связывание β-лактамных антибиотиков с ПСБ ведет к инактивации последних, прекращению роста и, в результате, к гибели микробной клетки. Микробиологическая активность β-лактамных антибиотиков зависит от их сродства с ПСБ, которое называется аффинностью. Чем меньше сродство β-лактамного антибиотика и фермента, тем более высокие дозировки антибиотиков нужны для лечения заболевания. Для взаимодействия с ПСБ антибиотику необходимо проникнуть через наружные мембраны клеток микроорганизма. Наружная мембрана грамположительных микроорганизмов легко пропускает молекулы β-лактамов. Однако, липополисахаридный слой наружной мембраны грамотрицательных бактерий тормозит проникновение этих антибиотиков, поэтому β-лактамы действуют не на все грамотрицательные микроорганизмы. Имеется также еще одно препятствие, мешающее свободному доступу антибиотика к мембране микробной клетки. Этим препятствием являются ферменты бета-лактамазы, гидролизующие антибиотики.
Бета-лактамазы нейтрализуют действие антибиотических веществ за счет необратимого связывания с углеродом карбонильной группы бета-лактамного кольца и, в результате, нарушения его химической структуры. Это приводит к инактивации антибиотика, при этом фермент β-лактамаза имеет возможность регенерировать и широко распространяться путем межвидового генного переноса. β-лактамазы грамотрицательных микроорганизмов находятся в пространстве между внешней и плазматической мембранами, у грамположительных они беспрепятственно диффундируют в окружающем пространстве. Для нейтрализации бета-лактамаз используются ингибиторы бета-лактамаз, которые и защищают антибиотики от гидролиза. Лекарственные формы, в которых соединены антибиотики и ингибиторы бета-лактамаз, получили название комбинированных, или защищенных бета-лактамов. В клиническую практику внедрены три ингибитора: клавулановая кислота, сульбактам и тазобактам.
К недостаткам β-лактамных антибиотиков можно отнести: неустойчивость к кислотам, частые перекрестные аллергические реакции.
Все β-лактамные антибиотики обладают бактерицидным действием. Микробиологическая активность β-лактамов связана с наличием β-лактамного кольца, которое инактивирует ферменты, участвующие в синтезе основного компонента наружной мембраны как грамположительных, так и грамотрицательных микробов. Разрушение микробной клетки может происходить или путем встраивания в стенку бактериальной клетки и подавления, таким образом, фермента-транспептидазы, участвующего в конечном этапе построения стенки бактерии, или, путем соединения с ферментами - пенициллинсвязывающими белками (ПСБ). Связывание β-лактамных антибиотиков с ПСБ ведет к инактивации последних, прекращению роста и, в результате, к гибели микробной клетки. Микробиологическая активность β-лактамных антибиотиков зависит от их сродства с ПСБ, которое называется аффинностью. Чем меньше сродство β-лактамного антибиотика и фермента, тем более высокие дозировки антибиотиков нужны для лечения заболевания. Для взаимодействия с ПСБ антибиотику необходимо проникнуть через наружные мембраны клеток микроорганизма. Наружная мембрана грамположительных микроорганизмов легко пропускает молекулы β-лактамов. Однако, липополисахаридный слой наружной мембраны грамотрицательных бактерий тормозит проникновение этих антибиотиков, поэтому β-лактамы действуют не на все грамотрицательные микроорганизмы. Имеется также еще одно препятствие, мешающее свободному доступу антибиотика к мембране микробной клетки. Этим препятствием являются ферменты бета-лактамазы, гидролизующие антибиотики.
Бета-лактамазы нейтрализуют действие антибиотических веществ за счет необратимого связывания с углеродом карбонильной группы бета-лактамного кольца и, в результате, нарушения его химической структуры. Это приводит к инактивации антибиотика, при этом фермент β-лактамаза имеет возможность регенерировать и широко распространяться путем межвидового генного переноса. β-лактамазы грамотрицательных микроорганизмов находятся в пространстве между внешней и плазматической мембранами, у грамположительных они беспрепятственно диффундируют в окружающем пространстве. Для нейтрализации бета-лактамаз используются ингибиторы бета-лактамаз, которые и защищают антибиотики от гидролиза. Лекарственные формы, в которых соединены антибиотики и ингибиторы бета-лактамаз, получили название комбинированных, или защищенных бета-лактамов. В клиническую практику внедрены три ингибитора: клавулановая кислота, сульбактам и тазобактам.
К недостаткам β-лактамных антибиотиков можно отнести: неустойчивость к кислотам, частые перекрестные аллергические реакции.