Новиков Д.К. (и др.). Медицинская микробиология

Подождите немного. Документ загружается.

121

Антибиотики классифицируют и характеризуют по их проис-

хождению, химической структуре, механизму действия, спектру

действия, частоте развития лекарственной устойчивости и др. (см.

табл. 4, 5, 6, рис. 10).

Таблица 4.

Основные группы антибактериальных препаратов

№

Основные группы

Подгруппы или поколения

-лактамы: группа пенициллинов

-е

поколение или природные пени-

циллины: бензилпенициллин, би-

циллины,

феноксиметилпенициллин.

-е

поколение или полусинтетиче-

ские пенициллиназоустойчивые

антистафилококковые антибио-

тики: оксациллин.

-е

поколение или аминопеницилли-

ны, полусинтетические пеницил-

лины широкого спектра действия:

ампициллин и амоксициллин.

-е

поколение или карбоксипени-

циллины: карбенициллин.

-е

поколение или уреидо- и пипера-

зинопенициллины: азлоциллин,

мезлоциллин, пиперациллин.

6-е поколение или амидинопени-

циллины: мециллинам.

Комбинации пенициллинов и инги-

биторов -лактамаз (клавулано-

вой кислоты, сульбактама, тазо-

бактама). Наиболее эффективными

считаются комбинации ампицил-

лина с сульбактамом, амоксицил-

лина с клавулановой кислотой

-лактамы: группа

цефалоспоринов

-е

поколение: цефазолин, цефало-

ридин, цефалексин.

-е

поколение: цефуроксим, цефак-

лор.

-е

поколение: цефотаксим, це-

фтриаксон, цефтазидим.

-е

поколение: цефепим

III

Группа монобактамов

Азтреонам

122

Группа карбапенемов

Имипенем, меропенем

Группа аминогликозидов

-е

поколение: стрептомицин, ка-

намицин.

-е

поколение: гентамицин

-е

поколение: тобрамицин, амика-

цин, нетилмицин.

-е

поколение: изепамицин

Группа тетрациклинов

Природные тетрациклины: тетра-

циклин и окситетрациклин

Полусинтетические тетрацикли-

ны: метациклин, доксициклин

VII

Группа макролидов

-ое

поколение: эритромицин.

-ое

поколение или «новые» макро-

лиды:

азитромицин, кларитромицин,

рокситромицин, мидекамицин.

VIII

Группа левомицетина (хлорамфени-

кола)

Представлена хлорамфениколом.

Группа линкозамидов

Представлена линкомицином и

клиндамицином

Группа анзамицинов (рифампици-

нов)

Представлена рифампицином и

рифамицином

Полимиксины

Полимиксины В и Е

XII

Бацитрацины

Бацитрацин

XIII

Гликопептиды

Ванкомицин

XIV

Хинолоны

I поколение (производные 8-

оксихинолина):

нитроксолин, налидиксовая кис-

лота.

II поколение - фторхинолоны: ци-

профлоксацин, офлоксацин, ломе-

флоксацин, норфлоксацин

Препараты «разных» групп

Фузидин, новобиоцин, фосфоми-

цин и др.

XVI

Нитрофураны

Представлены фуразолидоном,

фурагином и др.

XVII

Производные нитроимидазола

Представлены метронидазолом и

тинидазолом

XVIII

Антимикобактериальные препараты

I ряда:

изониазид, рифампицин, пирази-

намид, этамбутол, стрептомицин.

II ряда:

этионамид, протионамид, цикло-

серин, амикацин, офлоксацин

123

XIX

Фитонцидные препараты

Наиболее известен хлорофиллипт

Сульфаниламидные препараты

I. Препараты короткого дей-

ствия: норсульфазол, этазол.

II. Препараты средней длительно-

сти действия: сульфаметоксазол

(входит в состав ко-тримоксазола).

III. Препараты длительного дей-

ствия:

сульфамонометоксин, сульфади-

метоксин

XXI

Ингибиторы дигидрофолатредуктазы

Триметоприм

Таблица 5.

Классификация антибиотиков по спектру действия

Бактерицидные препараты

Бактериостатические

- -лактамы;

- аминогликозиды;

- хинолоны, включая

фторхинолоны;

- гликопептиды;

- полимиксины;

- полиены;

- анзамицины;

- бацитрацины;

- фосфомицин;

- триметоприм (медленное

бактерицидное действие)

- макролиды (в зависимости от вида возбуди-

теля и концентрации могут проявлять бактери-

цидный эффект);

- тетрациклины;

- линкозамиды;

- хлорамфеникол (на пневмококк, менин-

гококк и H. influenzae – бактерицидно);

- сульфаниламиды;

- фузидин (при увеличении дозы – бактери-

цидный эффект);

- новобиоцин;

- нитрофураны

По происхождению различают антибиотики природные или

естественные (получены из бактерий, грибов, животных, растений и

т.п.), полусинтетические и синтетические.

По химической структуре – тетрациклиновые, -лактамы, мак-

ролиды, аминогликозиды, полипептиды, актиномицины, стрептоми-

цины, ациклические, гетероциклические и др.

По направленности ингибирующего действия различают про-

тивобактериальные, противогрибковые, противовирусные, противо-

протозойные и противоопухолевые антибиотики.

По спектру действия антибиотики делятся на следующие груп-

пы:

- узкого спектра, подавляющие грам(+)или грам(-) кокки;

- узкого спектра, подавляющие грам(-) бактерии;

124

- широкого спектра, подавляющие грам(+) и грам(-) кокки, бак-

терии, риккетсии, хламидии и др.

Таблица 6.

Классификация антибиотиков по механизму действия

Механизм действия

Группы препаратов

I. Ингибиторы синтеза

клеточной стенки

-лактамы (пенициллины, цефалоспори-

ны, монобактамы, карбапенемы); глико-

пептиды; циклосерин; фосфомицин

II. Ингибиторы функций и структуры

цитоплазматической мембраны

Полимиксины и бацитрацин

Полиены

III. Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот:

ингибиторы матричных функций

ДНК

Хлорохин и противоопухолевые АБ

ингибиторы РНК-полимеразы (тран-

скрипции)

Анзамицины (рифампицин), актино-

мицин

ингибиторы ДНК-полимеразы (нару-

шение репликации ДНК)

Хинолоны (включая фторхинолоны –

вызывают суперспирализацию ДНК),

нитрофураны, новобиоцин

IV. Ингибиторы синтеза белка (нарушают сборку белка на рибосомах):

- нарушают последовательность

аминокислот в пептидной цепочке (не-

обратимо связываясь с 30S субъединицей

рибосом)

Аминогликозиды и тетрациклины

- торможение синтеза белка в нача-

ле сборки пептидной цепи (связываются

с 50S субъединицей рибосом)

Линкозамиды

- нарушение образования пептид-

ных связей (блокируют пептидил-

трансферазную реакцию связываясь с 50S

субъединицей рибосом)

Хлорамфеникол (левомицетин)

- нарушение транспорта аминокис-

лот к рибосомам (ингибируют связыва-

ние аминоацил-т-РНК с рибосомами)

Тетрациклины

- нарушение наращивания пептид-

ной цепи на рибосомах (связываются с

50S субъединицей рибосом)

Макролиды

- предотвращают связывание ами-

ноацил-тРНК

Фузидин

V. Модификаторы энергетического метаболизма (антиметаболиты):

- ингибиторы синтеза фолиевой

кислоты

Сульфаниламиды

- ингибиторы дигидрофолатредук-

тазы

Триметоприм

- антагонисты пиридоксина, анти-

бактериальное действие за счет хела-

тирования металлов

Изониазид

125

7.5. Противогрибковые препараты

Для подавления роста и размножения патогенных грибов ис-

пользуют препараты различной химической структуры. На основании

проведенных биохимических исследований противогрибковые препа-

раты классифицируют в зависимости от механизма их действия (см.

табл. 7).

Таблица 7.

Классификация противогрибковых препаратов

в зависимости от механизма действия

Основные группы

Механизм действия

Основные пред-

ставители

Полиеновые макроли-

ды

Связываются со стероидами кле-

точных мембран, это приводит к

увеличению проходимости для ка-

лия и аминокислот, что нарушает

метаболизм клеток гриба

Амфотерицин В,

нистатин, леворин,

Ингибиторы синтеза

эргостерола

Торможение синтеза эргостерола,

который необходим для построения

клеточных стенок грибов

Клотримазол, кето-

коназол, миконазол

Триазоловые препара-

ты

Угнетают метаболизм ланостерола,

зависящий от цитохрома Р 450

Флуконазол

Препараты, действую-

щие на синтез нуклеи-

новых кислот и деле-

ние клетки гриба

Нарушают синтез клеточной стенки

грибов, репликацию ДНК и белка

Гризеофульвин,

флуцитозин, тер-

бинафин.

7.6. Побочное действие антибактериальных средств

Побочные действия или побочные эффекты – это действия пре-

парата, не предусмотренные при их применении, часто являются не-

желательными, вредными для организма человека. Побочное дей-

ствие лекарственных препаратов следует заподозрить при любых

неожиданных отклонениях в клиническом течении заболевания (про-

являются у 10-20% амбулаторных больных).

Классификация побочных реакций антимикробных препаратов:

При нарушении правил применения:

- неправильная техника применения;

- взаимодействие лекарств между собой или продуктами

питания.

126

Изменение специфической реактивности организма:

- лекарственная аллергия;

- псевдоаллергические реакции;

- фотосенсибилизация;

- иммунодефицитные состояния.

Фармакодинамические:

- нежелательное фармакологическое действие;

- фармакологическое взаимодействие и несовместимость.

Стойкие модуляции обменных процессов:

- лекарственная устойчивость;

- лекарственная зависимость при применении антибиотиков

может встречаться в виде синдрома отмены.

Токсическое (степень проявления зависит от механизма действия

антибиотика и токсичности его метаболитов).

Канцерогенное действие (могут обладать сами препараты или

их метаболиты).

Мутагенное действие (у беременных женщин тератогенное или

эмбриотоксическое).

Инфекционной природы:

- реакции бактериолиза и бактериального токсического шо-

ка;

- иммуностимулирующее действие;

- дисбактериоз – чаще при использовании химиопрепаратов

широкого спектра действия;

- суперинфекция – наиболее частые возбудители кандиды,

S. aureus, энтерококки.

Наследственно детерминированные (встречаются редко,

например, гемолиз при наследственном дефиците фермента глюкозо-

6-фосфатдегидрогеназы).

Синдром отмены (наблюдается после отмены длительно приме-

нявшегося препарата).

Психогенные реакции и психофобии.

7.7. Определение чувствительности микроорганизмов

к антибиотикам

7.7.1. Общие положения

Критерием чувствительности микробов к антибиотикам считают

их концентрации в сыворотке крови и других биотопах макроорга-

низма после введения среднетерапевтических и высших доз препара-

та. Мерой чувствительности микробов является минимальная концен-

трация препарата (мкг или ед/мл), которая подавляет рост микробов

на питательных средах в стандартных условиях постановки опыта.

127

Для характеристики чистых культур и популяции бактерий часто

используют следующие показатели:

- МИК (минимальная ингибирующая концентрация) или МПК

(минимальная подавляющая концентрация) соответствует наиболь-

шему разведению препарата, тормозящему рост исследуемой куль-

туры в стандартных условиях опыта. Устанавливают посевом испы-

туемой культуры на плотные или жидкие среды, содержащие раз-

личные концентрации антимикробного препарата.

- МИК

– к данной концентрации антибиотика чувствительно

50% исследуемых штаммов;

- МИК

– к данной концентрации антибиотика чувствительно

90% исследуемых штаммов;

- МБК – минимальная бактерицидная концентрация; минималь-

ная концентрация антимикробного препарата, вызывающего полную

гибель бактерий в стандартных условиях опыта. Как и МИК, уста-

навливают посевом испытуемой культуры на плотные или жидкие

среды, содержащие различные концентрации антимикробного пре-

парата. Однако в дальнейшем из стерильных зон или прозрачных

пробирок делают высев на среды без препарата. Появление роста

указывает на статическое действие препарата в данной концентра-

ции, отсутствие – на бактерицидное. Обычно МБК соответствует ли-

бо превышает величину МИК.

Адекватная концентрация антибиотиков должна быть достигнута

в месте локализации инфекции. Концентрация антибиотиков в месте

локализации инфекции должна равняться или превышать МИК для

данного возбудителя. Для антибиотиков аминогликозидов, фторхино-

лонов и амфотерицина В характерен доза-зависимый эффект, микро-

организмы элиминируются быстрее, когда концентрация антибиотика

значительно выше МИК для возбудителя. В то же время для -

лактамных антибиотиков, гликопептидов характерен время-

зависимый эффект, поэтому необходимо более строго соблюдать ин-

тервалы между введениями препарата.

По степени чувствительности к антибактериальным препаратам

бактерии разделяются на чувствительные, умеренно чувствительные

(промежуточные) и устойчивые (резистентные).

К чувствительным относят культуры, рост которых подавляет-

ся концентрациями препарата, создаваемыми в сыворотке крови

больного в процессе назначения среднетерапевтических доз антибио-

тиков.

Умеренно чувствительные (умеренно-устойчивыми) считаются

культуры, подавляемые концентрациями, которые могут быть достиг-

нуты при введении максимальных (высших) доз препарата.

128

Устойчивые (резистентные) – рост которых не подавляется

при введении даже максимально допустимых доз препарата, бакте-

риостатический эффект может быть достигнут только in vitro при вы-

соких концентрациях лекарственного препарата, являющихся токсич-

ными для человека.

Антимикробная активность одного и того же антибиотика не

всегда совпадает при испытании его в пробирочных опытах и при ле-

чении больного, что вызвано активацией или инактивацией его в ре-

зультате метаболических реакций макроорганизма, неадекватности

условий, в которых проявляется действие антибиотика, и гетеро-

генностью микробных популяций по признаку устойчивости к анти-

биотикам.

Определение чувствительности микроорганизмов к антибиоти-

кам основано на двух основных принципах:

1) диффузии препарата в агар из бумажных дисков, полосок или

лунок (в настоящее время существуют две основные модификации

диффузионного метода: дискодиффузионный и Е-тест);

2) серийных (стандартных) разведений в бульоне или в плотной

питательной среде.

7.7.2. Диффузионные методы

Диффузионный метод основан на регистрации диаметра зоны

ингибиции (задержки) роста исследуемого микроорганизма. Метод

менее чувствителен и менее точен, чем метод стандартных разведе-

ний, но на практике применяется чаще из-за своей простоты. Следует

помнить, что скорость диффузии в агаре любого препарата зависит от

его структуры, молекулярной массы, наличия примесей, состава и рН

среды.

Метод бумажных дисков (дискодиффузионный метод).

Метод наиболее прост и широко используется в клинической

практике. Образование зоны ингибиции роста происходит в результа-

те диффузии антибиотиков из носителя (диска) в питательную среду

(рис. 11). В определенных пределах величина диаметра зоны ингиби-

ции роста жестко связана с величиной МИК. Метод позволяет лишь

косвенно судить о величине МИК. Основным результатом является

отнесение микроорганизма к одной из категорий чувствительности.

Для проведения этого метода используют стандартные диски, со-

держащие определенное количество антибиотиков, и стандартную

питательную среду, необходимую для роста данного вида микроорга-

низма. Из суточной микробной культуры готовят взвесь на физиоло-

гическом растворе (1 млрд. микробных тел в 1 мл) и разводят ее в 10

раз. На поверхность чашки с плотной средой наносят 1 мл микробной

культуры и покачиванием чашки или стерильным шпателем равно-

129

мерно распределяют ее по всей поверхности среды. Остаток удаляют

пипеткой или сливают в дезинфицирующий раствор. Среду подсуши-

вают 10-15 мин при комнатной температуре, после чего на поверх-

ность газона стерильным пинцетом накладывают диски с антибиоти-

ками (не более 6 на чашку диаметром 10 см) на расстоянии >1,5 см

друг от друга и от краев чашки. Условия инкубации зависят от вида

микроорганизма (для большинства видов – в термостате при 37

С 24

часа).

Учет проводят в падающем свете на фоне темной поверхности,

измеряя диаметр зоны задержки роста (с учетом диаметра диска).

Оценку результатов проводят по специальной таблице (обычно при-

лагается к набору дисков для определения чувствительности к анти-

биотикам) путем сопоставления диаметра зон задержки роста испы-

танной культуры с пограничными значениями диаметра зоны в таб-

лице. Исследуемую культуру относят к одной из трех категорий: чув-

ствительная, умеренно-чувствительная и устойчивая.

Описанный метод является полуколичественным. Для получения

количественных результатов используют методы серийных разведе-

ний.

Е-тест (E-test или эпсилометрический метод).

Метод близок по технологии постановки к методу бумажных

дисков. В качестве носителя используется узкая полоска полимера

(0.5х6.0 см), пропитанная различными концентрациями антибиотиков

(от минимальных до максимальных). Ингибиция роста микроорга-

низма вокруг полоски носителя происходит в зоне, где концентрация

антибиотиков, диффундирующего из носителя, выше МИК (рис. 12).

Концентрации антибиотиков нанесены на соответствующем отрезке

поверхности носителя. Величину МИК учитывают в том месте, где

граница зоны ингибиции роста вплотную подходит к носителю. Е-

тест сочетает простоту постановки метода бумажных дисков и точ-

ность метода серийных разведений.

7.7.3. Методы серийных разведений

Позволяют количественно оценить чувствительность выделенно-

го микроба к антибактериальным средствам и определить МИК пре-

парата. Методы серийных разведений основаны на прямом определе-

нии величины МИК.

Для определения величины МИК заданные концентрации анти-

биотиков вносят в питательную среду, которую затем засевают куль-

турой исследуемого микроорганизма. После инкубации оценивают

наличие или отсутствие видимого роста.

130

В зависимости от характера используемой питательной среды

различают метод серийных разведений в бульоне, метод серийных

разведений в агаре.

В зависимости от объема используемой жидкой питательной

среды выделяют также методы серийных макро – и микроразведений.

Разновидностью метода серийных разведений является также ме-

тод, основанный на использовании только двух концентраций анти-

биотиков или даже одной концентрации, соответствующих порого-

вым (то есть концентрациям, отделяющим чувствительные микроор-

ганизмы от промежуточных и промежуточные от резистентных). Ме-

тод обеспечивает получение качественных результатов, позволяющих

отнести исследуемый микроорганизм к определенной категории чув-

ствительности, и часто используется в коммерческих тест-системах.

Метод серийного разведения антибиотика в питательной среде

(бульоне).

Первоначально готовят основной раствор, содержащий опреде-

ленную концентрацию антибиотиков в специальном растворителе. Из

него готовят ряд убывающих разведений антибиотиков в пробирках с

бульоном (чаще двухкратные) и добавляют испытуемую культуру

(обычно 10

-10

бактериальных клеток). Контролем служит пробирка

с бульоном и культурой без антибиотиков. Сроки инкубации зависят

от вида микроорганизма (чаще сутки). Определяют МИК, которая со-

ответствует концентрации препарата в последней пробирке с видимой

задержкой роста (прозрачная питательная среда). Для определения

минимальной бактерицидной концентрации (МБК) из нескольких по-

следних пробирок с задержкой роста делают посев петлей на сектора

чашки Петри. За МБК, которая, как правило, на несколько разведений

меньше МИК, принимают концентрацию препарата в последней про-

бирке, посев из которой не дал роста.

Метод серийных разведений в плотной питательной среде.

Этот метод более чувствителен и точен, чем метод бумажных

дисков. Каждый антибиотик испытывают, как правило, в трех кон-

центрациях (исходя из уровней чувствительности микроорганизмов),

которые добавляют к расплавленному и охлажденному агару. Агар с

антибиотиками разливают в чашки Петри. Контролем служит чашка с

агаром без антибиотиков. Посев производят петлей или лучше штам-

пом-репликатором, который позволяет одновременно определить

чувствительность к трем концентрациям антибиотиков 25-50 культур

(в зависимости от числа лунок в штампе). Учет роста в термостате

осуществляют спустя сутки. Культура считается чувствительной, если

на месте посева нет роста ни одной колонии.

Оценка результатов: