Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы

Жизнедеятельность микроорганизмов находится в зависимости от факторов окружающей среды, которые могут оказывать бактерицидное, т.е. уничтожающее, действие на клетки или бактериостатическое – подавляющее размножение микроорганизмов. Мутагенное действие приводит к изменению наследственных свойств. Физические, химические и биологические факторы окружающей среды оказывают различное воздействие на микроорганизмы.

Влияние физических факторов

Различные группы микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре называются психрофилами, при средней (около 37С) - мезофиллами, при высокой - термофилами. К псилофитным микроорганизмам относятся большая группа сапрофитов – обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, бациллы). Некоторые из них могут вызывать порчу продуктов питания на холоде.

Способность расти при низких температурах обладают и некоторые патогенные бактерии (возбудитель псевдотуберкулеза размножается при температуре 4С). В зависимости от температуры культивирования свойства бактерий меняются.

Мезофиллы, включающие основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий. Они расту в диапазоне температур 10-47С, оптимум роста для большинства 37 С.

При более высоких температурах (от 40 до 90) развиваются термофильные бактерии. На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250-300С и давлении 262 атм. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессе самонагревания навоза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. Поскольку навоз наиболее богат термофилами, их рассматривают как показатель загрязненности почвы.

Температурный фактор учитывают при проведении стерилизации. Вегетативные формы бактерий погибают при 60С в течении 20-30 минут, а споры – в автоклаве при120С под давлением пара.

Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого газа.

Высушивание. Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высушиванию патогенные микроорганизмы (возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии). Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищённые слизью мокроты. Так, бактерии туберкулеза в мокроте выдерживают высушивание до 90 дней. Устойчивы к высушиванию некоторые капсуло- и слизеобразующие бактерии. Но особой устойчивостью обладают споры бактерий.

Высушивание под вакуумом из замороженного состояния – лиофилизацию – используют для продления жизнеспособности, консервирования микроорганизмов. Лиофилизированные культуры микроорганизмов и иммунобиологические препараты длительно (в теч. нескольких лет) сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств.

Действие излучения. Неионизирующее излучение – ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение – гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы через короткий промежуток времени. УФ-лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в больницах, роддомах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы УФ-излучения с длиной волны 200-450 нм.

Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов. Но имеются бактерии устойчивые к действию ионизирующих излучений, н-р Micrococcus radiodurans была выделена из ядерного реактора.

Действие химичеких веществ. Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источниками питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост. Химические вещества, уничтожающие микроорганизмы в окружающей среде, называются дезинфицирующими. Процесс уничтожения микроорганизмов окружающей среде- дезинфекцией. Антимикробные химические вещества могут обладать бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д.

Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены вещества, относящиеся к хлор-, йод- и бромсодержащим соединениям и окислителям. В хлоросодержащих препаратах бактерицидным действием обладает хлор. К этим препаратам относят хлорную известь, хлорамины, пантоцид, неопантоцид, натрия гипохлорит, гипохлорит кальция, дезам, хлордезин, сульфохлорантин и др. Перспективными антимикробными препаратами на основе йода и брома считаются йодопирин и дибромантин. Интенсивными окислителями являются перекись водорода, калия перманганат и др. Они оказывают выраженное бактерицидное действие.

К фенолам и их производным относят фенол, лизол, лизоид, креозот, креолин, хлор-β -нафтол и гексахлорофен.

Антимикробным действием обладают также кислоты и их соли (оксолиновая, салициловая, борная); щелочи (аммиак и его соли, бура); спирты (70-80° этанол идр.); альдегиды (формальдегид, β -пропиолактон). Для дезинфекции точных приборов (например, на космических кораблях), а так же оборудования и аппаратуры используют газовую смесь из оксида этилена с метилбромидом.

Влияние биологических факторов. Микроорганизмы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях. Совместное существование организмов называется симбиозом. Различают несколько вариантов полезных взаимоотношений: метабиоз, мутуализм, комменсализм, сателлизм.

Метабиоз – взаимоотношения между микроорганизмами, при котором один микроорганизм использует для своей жизнедеятельности продукты жизнедеятельности другого организма. Метабиоз характерен для почвенных нитрифицирующих бактерий, использующих для метаболизма аммиак - продукт жизнедеятельности аммонифицирующих почвенных бактерий.

Мутуализм - взаимовыгодные взаимоотношения между разными организмами. Пример, симбиоз гриба и сине-зеленой водоросли. Получая от клеток водоросли органические вещества, гриб в свою очередь поставляет им минеральные соли и защищает от высыхания.

Комменсализм – сожительство особей разных видов, пи котором выгоду из симбиоза извлекает один вид, не причиняя другому вреда. Например, бактерии, представители нормальной микрофлоры человека.

Сателлизм - усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого микроорганизма. Например, колонии дрожжей или сарцин, выделяя в питательную среду метаболиты, стимулируют рост вокруг них колоний микроорганизмов. При совместном росте нескольких видов микроорганизмов могут активироваться их физиологические функции и свойства, что приводит к более быстрому воздействию на субстрат.

Антагонистические взаимоотношения, антагонистический симбиоз, выражается в виде неблагоприятного воздействия одного вида микроорганизма на другой, приводящего к повреждению и даже к гибели последнего. Микроорганизмы – антагонисты распространены в почве, воде и организме человека и животных. Хорошо известна антагонистическая активность представителей нормальной микрофлоры толстого кишечника человека – бифидобактерии, лактобацилл, кишечной палочки и др., являющиеся антагонистами гнилостной микрофлоры.

Механизм антагонистичнсих взаимоотношений разнообразен. Распространенной формой антагонизма является образование антибиотиков – специфический продукт обмена микроорганизмов других видов. Антагонизм может развиваться в форме конкуренции в основном за источники питания: интенсивно развиваясь и истощая питательную среду, организм-антагонист подавляет рост других микроорганизмов. При хищничестве микроорганизм, например амеба кишечная, захватывает и переваривает бактерии кишечника. Так же паразитизм является одной из форм антагонизма. Например, взаимоотношение бактерии и бактериофага.

28- Понятие о стерилизации. Методы стерилизации, аппаратура

Стерилизация - предполагает инактивацию микробов в объектах, подвергающихся обработке. Методы стерилизации: тепловой, лучевой и химический.

§ Тепловой метод. Основан на чувствительности микробов к высоким температурам. При температуре 60 С происходит денатурация белка, нарушение липидов, что ведет за собой гибель вегетативных форм. Для уничтожения спор температура должна быть 160-170 С. Тепловой метод подразделяется на:

стерилизацию сухим жаром. Производится в воздушных стерилизаторах. Обеззараживание производят при 160 С в течении 120 минут, 180С – 40 минут, 200 С – 30 минут. Объекты: лабораторная посуда и другие изделия из стекла, инструменты, силиконовая резина.

паровая стерилизация. Подразумевает обработку паром под давлением, производится в паровых стерилизаторах (автоклавах) – металлический цилиндр, герметически закрывающийся, состоит из паровой и стерилизационной камеры, термометра и манометра. В автоклаве создается повышенное давление, что приводит к увеличению гибели микробов. Обработка производится при 0, 5-3 а. – 80-136 С, 2 а. – 15-20 минут, 120 С (погибают споры). Объекты: перевязочный материал, белье, питательные среды, растворы, карозиоустойчивые элементы и инфекционные материалы перед уничтожением.

Одной из разновидностей тепловой стерилизации является дробная стерилизация для материалов, не выдерживающих более 100 С. Для этого нагревание производится при температуре 80 С, 30-60 минут, 0, 5 а сутки, повторяют такую стерилизацию 3 раза. Используют высокотемпературный (УВТ), для молока при 150 С.

Плюсами тепловой стерилизации являются то, что этот метод надежный, дешевый, экологически безопасный, хорошо контролируемый. К минусам относится то, что не всё можно подвергать высоким температурам.

§ Химическая стерилизация. Основывается на применении токсичных газов: смесь этилена и бромистого метила в соотношении 1: 2, 5, пары формальдегида. Токсичные газы разрушают ДНК и рнк, вызывают гибель. Стерилизация производится в специальных камерах при температуре 18-80 С. Перед обработкой предметы высушивают. Объекты: эндоскопы, питательные среды с белком, оптические приборы.

§ Лучевая стерилизация. Позволяет обрабатывать сразу большое количество предметов, но является неэкологически безопасной и дорогой. Подразделяется на стерилизацию с гамолучами и с ускорительными электронами.

После стерилизации производится микробиологический контроль объектов, косвенный контроль (ведение журналов, наличие световых индикаторов, технический контроль аппаратуры. Для микробиологического контроля делают посев кусочков материала, смытого с простерилизованных предметов на среды - сахарный бульон(аэробы), тиогликоливая среда(анаэробы), среда Сабура (грибы).

29- Понятие о дезинфекции, методы. Дезинфицирующие средства

Дезинфекция – процедура, предусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтожения до такой степени, что бы они не могли вызвать инфекцию при использовании этого предмета, могут остаться резистентные вирусы и споры. Дезинфекция проводится, когда не возможно провести стерилизацию

Методы дезинфекции: тепловая; химическая; ультрафиолетовым облучением;

Тепловая дезинфекция. 5 минут при 100С происходит гибель вегетативных форм. Добавляют соду, сейчас применяются автоматически моющие машины, можно использовать прокаливание.

Пастерилизация – разновидность тепловой стерилизации. Разработана Луи Пастером для обработки молока, соков, вина и пива(нагревают до 60-70С в течении 20-30 минут)

Химическая дезинфекция. С помощью дезинфиктатов: детергенты (р-ние клеточной оболочки), денатураты (разрушение белков и нуклеиновых к-т). Например, спирт этиловый 70С, 3% хлорамин, 6% перекись водорода.

Ультрофиолетовое облучение. Используют специальные бактерицидные лампы для обеззараживания воздуха и различных поверхностей в операционных блоках, перевязочных, микробиологических лабораториях, на предприятии пищевой промышленности.

Дезинфекция может быть профилактическая, текущая (во время вспышки) и заключительная.

профилактическая — проводится постоянно, независимо от эпидемической обстановки: мытьё рук, окружающих предметов с использованием моющих и чистящих средств, содержащих бактерицидные добавки.

текущая — проводится у постели больного, в изоляторах медицинских пунктов, лечебных учреждениях с целью предупреждения распространения инфекционных заболеваний за пределы очага.

заключительная — проводится после изоляции, госпитализации, выздоровления или смерти больного с целью освобождения эпидемического очага от возбудителей, рассеянных больным.

30- Понятие об асептике и антисептике

Антисептика — система мероприятий, направленных на уничтожение микроорганизмов в ране, патологическом очаге, органах и тканях, а также в организме больного в целом, использующая механические и физические методы воздействия, активные химические вещества и биологические факторы

Выделяют виды антисептики в зависимости от природы используемых методов: механическая, физическая, химическая и биологическая антисептика. В практике обычно сочетают разные виды антисептики.

В зависимости от метода применения антисептических средств, химическую и биологическую антисептику делят на местную и общую; местная, в свою очередь, подразделяется на поверхностную и глубокую. При поверхностной антисептике препарат используется в виде присыпок, мазей, аппликаций, для промывания ран и полостей, а при глубокой — препарат инъецируется в ткани раневого воспалительного очага (обкалывания и т. д.).

Под общей антисептикой подразумевают насыщение организма антисептическими средствами (антибиотиками, сульфаниламидами и др.). В очаг инфекции они заносятся током крови или лимфы и таким образом воздействуют на микрофлору.

Асептика — комплекс мероприятий, направленных на предупреждение попадания микроорганизмов в рану.

Асептика — безгнилостный способ лечения ран. Асептику следует отличать от антисептики, которая имеет целью уничтожить возбудителей воспаления, уже имеющихся в ране, посредством определённых химических веществ, как карболовой кислоты, сулемы и др.

Одним из основателей асептики считается Эрнст фон Бергманн.

При асептическом способе лечения ран пользуются исключительно обеспложенной путём кипячения водой; весь перевязочный материал и инструменты также обеспложиваются текучим паром или кипячением.

Асептика применима до и во время операций на здоровых тканях, но неприменима там, где можно предполагать присутствие возбудителей воспаления в ране.

Асептика обладает несомненными преимуществами перед антисептикой в смысле результатов лечения, а также потому, что при асептическом способе лечения ран не бывает отравлений, которые возможны при применении некоторых антисептических средств.

Асептика – метод предупреждения раневой инфекции. Профилактическое уничтожение микробов, предупреждение их попадания в рану. Соблюдение стерильности в ходе операции, стерилизация приборов, инструментов.

Основой асептики является стерилизация.

Способы стерилизации:

Паром под давлением (белье),

Кипячение (металлические инструменты, кроме режущих),

Суховоздушные шкафы (можно обжигать инструмент над пламенем),

Холодная стерилизация (погружение резиновых перчаток в хлорамин)

96% спирт (30мин).

Аппаратура: автоклав, кипятильник, суховоздушный шкаф. В середину мешочек серы с t плавления 120с, по окончании стерилизации порошок – комок. Не реже 1 раза в декаду проводится бактериологическая проверка. В стерильную пробирку кладут кусочек перевязочного материала, закрывают ватой и в бактериологическую лабораторию.

31 - Понятие о химиотерапии. История развития антибиотика

Химические препараты – это вещества, которые применяются с целью этнотропной терапии. Химиотерапия - это лечение инфекционных и опухолевых заболеваний химическими препаратами, не являющимися продуктами реакции организма и возбудителя. Препараты, используемые для химиотерапии, называются химиотерапевтическими. К ним предъявляют ряд требований.

Химиотерапевтический препарат должен обладать:

- этиотропностью, т.е. подавлять жизнедеятельность и развитие возбудителя болезни или опухолевых клеток, или уничтожать его в тканях и средах организма. Вся химиотерапия в целом всегда является этиотропной, т.е. направленной на причину заболевания - микроорганизм-возбудитель заболевания или опухолевую клетку:

- следующее требование - химиопрепараты должны достаточно хорошо растворяться в воде, так как только в таком виде они могут быть доставлены во внутреннюю среду организма. Для того чтобы соответствовать именно этому условию, для химиотерапии довольно часто используются соответствующие производные основного действующего вещества. Малорастворимые или нерастворимые вещества пригодны только для местного применения;

- химиотерапевтические препараты, с одной стороны, должны быть достаточно стабильны во внутренней среде организма, но, с другой стороны, они не должны иметь кумулятивного эффекта (способности накапливаться в макроорганизме).

- вещества, используемые для химиотерапии, должны быть безвредны.

Классификация ХТП:

§ Действующие на клеточные формы микроорганизмов: антибактериальные, антипротерозойные, антимикотики. Подразделяются на препараты узкого и широкого спектра действия6 узкие либо на грамположительные, либо на грамотрицательные, а широкие на ту и другую группу.

§ Противовирусные препараты:

интрофероны (используются до того, как появится клиника)

индукторы индогенных интроферонов.

Противовирусные препараты – синтетические, функция - подавление вирусов. Основной показатель – химиотерапевтический индекс эф/токс=ХТИ

В настоящее время в качестве ХТП применяются аномальные нуклеотиды, синтетические нуклеокислоты, аналоги фосфата, производные аденонастана (тормозит или депротизирует геном), аналоги нуклеоцитов (тормозят синтез вирусного белка и сборку вирионов).

По механизму действия ХТП делятся на микробиоцидные и микробиостатические (ингибируют рост и размножение микробов).

История развития антибиотика:

История антибиотиков насчитывает чуть более 70 лет, хотя роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний была известна уже со второй половины XIX века. Термин “антибиотики” ввел в обращение американский микробиолог З. Ваксман, получивший в 1952 году Нобелевскую премию за открытие стрептомицина. Именно он предложил называть все вещества, вырабатываемые микроорганизмами для уничтожения или нарушения развития других микроорганизмов-противников, антибиотиками. Сам же термин антибиос (“анти” – против, “биос” – жизнь), отражающий форму сосуществования микроорганизмов в природе, когда один организм убивает или подавляет развитие “противника” путем выработки особых веществ, был придуман Л. Пастером, вложившим в него определенный смысл – “жизнь – против жизни” (а не “против жизни”). В 1871-1872гг. впервые наблюдали эффект при лечении зараженных ран прикладыванием плесени (Луи Пастер). В 1927 году Флеминг открыл штамм плесневого гриба пенецилинна, задерживающий рост стафилоккока. Первый антибиотик – пенициллин – был выделен из плесневого гриба пенициллиум нотатум, чему и обязан своим названием. За его создание в 1945 году три ученых Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии. 12 февраля 1941 года пенициллин был впервые применен для лечения человека.

В нашей стране пенициллин создали в 1942 году два биолога З.В. Ермольева и Т.И. Балезина с сотрудниками. После того, как была доказана возможность получения антибиотиков из микроорганизмов, открытие новых препаратов стало вопросом времени. И, действительно, в 1939 году был выделен грамицидин, в 1942 – стрептомицин, в 1945 – хлортетрациклин, в 1947 – левомицетин (хлорамфеникол), а уже к 1950 году было описано более 100 антибиотиков.

Сначала в 1957 году удалось получить феноксиметилпенициллин, устойчивый к действию желудочного сока, который можно принимать в виде таблеток. Природные пенициллины, полученные ранее феноксиметилпенициллина, были неэффективны при приеме внутрь, так как они разрушались в кислой среде желудка. Впоследствии был создан метод получения полусинтетических пенициллинов. Для этого молекулу пенициллина “разрезали” с помощью фермента пенициллиназы и, используя одну из частей, создавали новые соединения. Таким способом удалось получить препараты более широкого спектра действия. Использование антибиотиков отодвинуло на второй план многие ранее смертельные заболевания (туберкулез, дизентерия, холера, гнойные инфекции, воспаление легких и многие другие). С помощью антибиотиков удалось значительно снизить детскую смертность. Большую пользу приносят антибиотики в хирургии, помогая ослабленному операцией организму справляться с различными инфекциями.

32 - Антибиотики. Классификация антибиотиков по химической структуре, механизму и спектру действия, источнику получения. Способы получения

Антибиотик – ХТП из химических соединений биологического происхождения (природных), а так же его полусинтетические и синтетические аналоги, которые в низких концентрациях оказывают избирательное и губительное действие на микробы и опухоли.

Классификации антибиотиков:

§ по источнику получения:

Антибиотики, полученные из грибов, например рода Penicillium (пенициллин), рода Cephalosporium (цефалоспорины).

Антибиотики, полученные из актиномицетов; группа включает около 80% всех антибиотиков. Среди актиномицетов основное значение имеют представители рода Streptomyces, являющиеся продуцентами стрептомицина, эритромицина, левомицетина.

Антибиотики, продуцентами которых являются собственно бактерии. Чаще всего с этой целью используют представителей рода Bacillus и Pseudomonas. Примерами антибиотиков данной являются полимиксины, бацитрацины, грамицидин.

Антибиотики животного происхождения; из рыбьего жира получают эктерицид, из молок рыб – экмолин, из эритроцитов – эритрин.

Антибиотики растительного происхождения. К ним можно отнести фитонциды, которые выделяют лук, чеснок, сосна, ель, сирень, другие растения. В чистом виде они не получены, так как являются чрезвычайно нестойкими соединениями. Антимикробным действием обладают многие растения, например, ромашка, шалфей, календула.

1 – 5 группы – природные антибиотики.

Синтетические и полусинтетические антибиотики.

§ по химической структуре:

В-лактаны - основа молекулы В-лактановое кольцо. Тип действия - бактерицидный. Выделяют – пенецилины – природные антибиотики, активны к грамположительным бактериям, разрушается в кислой среде желудка, инактивируется пеницилазой.

- Антибиотики, создающиеся на основе пенецилина: депопрепараты (бицилин) действуют около 4 недель, депо создается в мышцах при сифилисе, профилакт. ревматизмах; феноксиметилпенецилинны кислотоустойчивы, для перорального применения; пенициллазоустойчивы (оксалин); ампецилин и аноксицилин широкого спектра действия.

- Цефалосфорин имеет широкий спектр действия. Выделяют 4 поколения: 1 цефазин (грамм+, разрушаются бетолактоназами), 2 цефуроксин (грамм-, устойчивы), 3 цефотоксин (Гр-, более высокая резистентность), 4 цефипин (широкий спектр действия)

- Монобактамы – узкого спектра действия

Гликопептиды относятся к таким природным антибиотикам, как ванкомицин и тейкопланин,, продуцируемые грибом Streptomyces orientalis. Гликопептиды относятся к группе бактерицидных антибиотиков. В основе механизма их действия лежит способность препаратов нарушать синтез клеточной стенки бактерий. Кроме того, имеются данные о том, что гликопептиды нарушают проницаемость цитоплазматических мембран микроорганизмов и вмешиваются в синтез бактериальных РНК.

Аминогликозиды- группа антибиотиков, общим в химическом строении которых является наличие в молекуле аминосахара, соединённого гликозидной связью с аминоциклическим кольцом. По химическому строению к аминогликозидам близок также спектиномицин, аминоциклитоловый антибиотик. Основное клиническое значение аминогликозидов заключается в их активности в отношении аэробных грамотрицательных бактерий.

Тетроциклин - 4 циклических соединения – полусинтетические антибиотики, бактериостатические широкого спектра действия.

Макролиды (ретромицин) – широкий спектр действия, применяется так же для внутриклеточных паразитов, обладает статистическим действием

Линкозамиды — группа антибиотиков, в которую входят природный антибиотик линкомицин и его полусинтетический аналог клиндамицин. Обладают бактериостатическими или бактерицидными свойствами в зависимости от концентрации в организме и чувствительности микроорганизмов. Действие обусловлено подавлением в бактериальных клетках синтеза белка путем связывания 50S-субъединицы рибосомальной мембраны. Используется при инфекциях, вызванных грамположительными кокками (преимущественно в качестве препаратов второго ряда) и неспорообразующей анаэробной флорой. Их обычно сочетают с антибиотиками, влияющими на грамотрицательную флору (например, аминогликозидами). Линкозамиды устойчивы к действию соляной кислоты желудочного сока. После приема внутрь быстро всасываются. Побочные эффекты — аллергические реакции, в редких случаях — псевдомембранозный колит.

Левомицетин - антибиотик широкого спектра действия. Бесцветные кристаллы очень горького вкуса. Хлорамфеникол — первый антибиотик, полученный синтетически. Применяют для лечения брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний. Токсичен.

Римфампицин, спектр действия широкий, тип бактериоцидный, для лечения туберкулеза.

Полимексин — группа бактерицидных антибиотиков, обладающих узким спектром активности против грамотрицательной флоры. Основное клиническое значение имеет активность полимиксинов в отношении P. aeruginosa. По химической природе это полиеновые соединения, включающие остатки полипептидов. В обыных дозах препараты этой группы действуют бактериостатически, в высоких концентрациях — оказывают бактерицидное действие, очень токсичен

Полигены (микстатин – противогрибковы препарат, очень токсичен)

Синтетические ПМП – не встречаются в живой природе, но похожи на антибиотики по механизму и спектру действия.

Аналоги антибиотиков – сульфаламинидаза, хинолоны, фторхиколоны, нитрофураны.

Хинолоны — группа антибактериальных препаратов, также включающая фторхинолоны. Первые препараты этой группы, прежде всего налидиксовая кислота, в течение многих лет применялись только при инфекциях мочевыводящих путей. Но после получения фторхинолонов стало очевидно, что они могут иметь большое значение и при лечении системных бактериальных инфекций

К нитрофуранам чувствительны грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также хламидии и некоторые простейшие (трихомонады, лямблии). Обычно Нитрофураны действуют на микроорганизмы бактериостатически, однако в высоких дозах они могут оказывать бактерицидное действие. К нитрофуранам редко развивается устойчивость микрофлоры. Основной проблемой при применении нитрофуранов является высокая частота нежелательных лекарственных реакций, а также отсутствие парентеральных лекарственных форм.

§ III По механизму действия:

ингибиторы клеточной стенки – В-лактаны, гликопептиды. К ним относятся ферменты, расщепляющие липидогликан при делении бактериальной клетки.

Ингибиторы синтеза белка (макролиды, тетроциклины, аминогликозиды) Подавляют процессы транслокации, удлинения пептидной цепи, воздействие на 50s и 30s субединицы рибосом.

Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот (сульфамиланиды), подавляют функции РНК, ингибируют ДНК-полимеразу

Ингибиторы функций ЦПМ (антимикотичекие препараты, полимексины)

Способы получения:

Биосинтез – натуральные продукты ферментации, которые в природных оптимальных условиях продуцируют антибиотики

биосинтез с последующими хим. модификациями - полусинтетические антибиотики. Путем биосинтеза получают молекулу природного антибиотика, а затем ее первичную структуру пытаются изменить, добавлением радикалов.

химический синтез, молекула повторяет молекулы природного антибиотика

33 - История открытия антибиотиков

Антибиотики - это группа органических веществ натурального (природного) или полусинтетического происхождения, обладающие способность разрушать или замедлять рост бактерий, грибов и опухолей. В настоящее время известны тысячи антибиотиков, однако лишь малая часть из них относительно безопасна для использования в лечении болезней у людей. Как химическая структура, так и механизм действия различных групп антибиотиков значительно отличаются и потому в лечении определенных болезней могут быть использованы только определенные виды антибиотиков.

Первый антибиотик – пенициллин – был выделен из плесневого гриба пенициллиум нотатум, чему и обязан своим названием. За его создание в 1945 году три ученых Флеминг, Флори и Чейн были удостоены Нобелевской премии. История создания первого в мире антибиотика довольно интересна. В 20-х годах в одной из лондонских больниц работал Александр Флеминг. Он готовил для учебника по бактериологии статью о стрептококках (вид бактерий) и ставил эксперименты. 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 (от латинского penicillium – плесень). В 1929 году он опубликовал свое открытие, а в 1936 – рассказал о нем на II Международном конгрессе микробиологов. Однако научная общественность осталась равнодушной, отчасти может быть из-за того, что Флеминг, по признанию современников, был плохим оратором. 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.

Промышленный выпуск препарата был налажен только в 1943 году в США, куда Флори передал технологию получения нового лекарства. Причем американский штамм (подвид) плесени был найден на одной из гнилых дынь, выброшенных на помойку.

В нашей стране пенициллин создали в 1942 году два биолога З.В. Ермольева и Т.И. Балезина с сотрудниками. В одном из московских подвалов они обнаружили штамм пенициллиум крустозум, который оказался продуктивнее английских и американских родичей. Это отметил и Флори, приезжавший в январе 1944 года в СССР с американским штаммом. Он был удивлен и восхищен тем, что у нас есть более продуктивный штамм и уже налажено промышленное производство пенициллина.

У пенициллина оказалось столько достоинств, что он до сих пор широко применяется в медицинской практике. Главные из них – высочайшая антибактериальная активность и безопасность для человека. Поначалу его действие вообще производило впечатление волшебной палочки: очищались гнойные раны, зарастали кожей ожоги и отступала гангрена. Так получилось, что изучение свойств пенициллина совпало по времени со второй мировой войной, и он быстро нашел применение для лечения раненых солдат. Введение пенициллина сразу после ранения позволяло предупреждать нагноение ран и заражение крови. В результате в строй возвращались свыше 70% раненых.

34 - Осложнения антибиотикотерапии, их предупреждение

В процессе антибиотико- и химиотерапии нужно не только хорошо знать противомикробную активность применяемых для лечения препаратов, но и представлять возможность побочного их действия, его патогенез, формы проявления, профилактику и лечение.

Побочные действия антибиотиков и химиопрепаратов, в основном, сводятся к аллергическим, токсическим реакциям или зависят от побочного химиотерапевтического эффекта: реакция бактериолиза, дисбактериоз, суперинфекции и др.

Клинические проявления аллергических реакций выражаются в виде анафилактического шока, поражения кожи, слизистых оболочек, отеке Квинке, астматического бронхита.

Проявление токсических реакций характеризуется четкой симптоматикой и возникает чаще аллергических. При приеме аминогликозидов они характеризуются невритом слухового нерва, поражением зрительного нерва, вестибулярными расстройствами, возможным развитием полиневрита, токсическим поражением почек. Тетрациклины, рифампицин, эритромицин, сульфаниламиды обладают гепатотоксичным действием.Патологическое влияние на кроветворную систему могут оказывать хлорамфеникол, рифампицин, стрептомицин. Токсически действуют на желудочно-кишечный тракт тетрациклины, эритромицин, амфотерицин В и др.

К побочному эффекту антибиотиков, связанному с биологической активностью, следует отнести реакцию Яриша-Герксгеймера, инфекционно-токсический шок, которые обусловлены так называемым " токсинным ударом" в результате массивного бактериолиза. Инфекционно-токсический шок чаще развивается при инфекциях с напряженной бактериемией (менингококцемия, брюшной тиф, лептоспироз и др.), особенно в случаях применения антибактериальных препаратов бактерицидного действия. Развитию шока препятствуют одновременное назначение глюкокортикостероидов (пульс-терапия), проведение инфузионно-дезинтоксикационной терапии. По этой же причине лечение больных менингококцемией рекомендуется начинать с применения препарата бактериостатического действия - левомицетина.

Противомикробные препараты могут вызвать дизбактериоз, снижение напряженности иммунного ответа организма, что в конечном итоге проявляется реинфекцией или суперинфекцией. Вследствие подавления нормальной микрофлоры кишечника может развиться гиповитаминоз.

В основе профилактики побочных реакций от антибиотиков и химиопрепаратов лежит радикальная терапия со знанием общих свойств препарата, механизмов его действия, фармакокинетики и схем применения.

Принципы рациональной антибиотикотерапии

§ Идентификация возбудителя и изучение его антибиотикограммы.Все биологические пробы должны поступить в лабораторию до начала лечения. Методы выявления возбудителей инфекции подразделяются на прямые и непрямые.

· Прямые: прямое микроскопическое исследование нативных препаратов (мазков - отпечатков): электронная микроскопия: культуральное исследование.

· Непрямые: иммуноферментное исследование: хромотография: серологические тесты.

§ Выбор оптимального препарата с учетом:

а) фармакокенетики и фармакодинамики препарата:
б) особенностей макроорганизма

Необходимо учитывать фармакокинетический аспект: способность препарта достичь очага инфекции и создать эффективный уровень концентрации. Необходимо знать способность проникновения препарата через тканевые барьеры, выходить в брюшную полость и полость плевры, накапливаться в костной или мышечной ткани, подкожно-жировой клетчатке. В ряде случаев для достижения эффективного уровня активности препарата в очагах микробного воспаления необходимо использовать нетрадиционные пути введения: эндолимфатическое введение, введение препарата с клеточной взвесью во время плазмафереза, либо новые лекарственные формы химиотерапевтических препаратов – липосомальные формы или антибиотики, ассоциированные с наночастицами.
Для выбора препарата с учетом фармакодинамики необходимо знать спектр действия антибиотика и выбирать препарат с учетом предполагаемого возбудителя.

§ Введение оптимальных доз препарата с оптимальной частотой. Средняя терапевтическая концентрация (СТК), как правило, в 2-5 раз должна превышать минимально подавляющую концетрацию (МПК). МПК – это та концентрация антибиотика, которая in vitro подавляет рост выделенного штамма возбудителя. МПК должна быть в пределах 0, 0Х – 0, 00Х мкг/л и ниже. СТК зависит от вида возбудителя, его локализации, тяжести заболевания Поддержание СТК на определенном уровне обеспечивается кратностью введения антибиотика в течение суток с учетомпериода полувыведения.Путь введения определяется биодоступностью антибиотика, тяжестью заболевания, локализацией патологического процесса.
Для большинства противобактериальных препаратов эффект зависит от уровня концентрации и времени поддерживания стабильной концентрации в крови. Уровень препарата в крови не должен существенно колебаться в течении суток. Для ряда препаратов (аминогликозидов) существует постантибиотический период. Их эффект зависит не от уровня стабильной концентрации, а пиковой. Поэтому суточную дозу нужно вводить в один прием, что повышает терапевтический эффект и снижает нефротоксичность.

§ Устранение причин, препятствующих эффективной антибиотикотерапии (дренирование локального очага инфекции, удаление инородного тела).

§ Продолжительность лечения до достижения очевидного выздоровления, и еще 3 суток во избежание рецидива инфекции.

§ Проведение фармакокинетического мониторинга за уровнем концентрации препарата в крови или в очаге микробного воспаления, что позволяет проводить коррекцию схем лечения, увеличить эффект и снизить вероятность побочных эффектов. Это особенно важно в условиях нарушения распределения антибиотиков в организме, например при почечной или печеночной недостаточности.

§ Проведение микробиологического контроля за излечением (ранний контроль – 3-4 день антибиотикотерапии; поздний контроль – на 3-7 день окончания антибактериальной терапии).

§ Антибиотикотерапию проводить предпочтительно одним препаратом (монотерапия).