Аминогликозидные антибиотики

1.

Аминогликозидные
антибиотики
Выполнила Кауфман Дарья
группа 243

2.

Введение
Аминогликозиды - это группа мощных
природных и полусинтетических
антибиотиков, обладающих выраженным
бактерицидным действием. Они были открыты
в середине XX века и с тех пор играют важную
роль в лечении тяжелых инфекций, прежде
всего вызванных грамотрицательными
бактериями. Несмотря на появление новых
классов антибиотиков, аминогликозиды
остаются незаменимыми в ряде клинических
ситуаций благодаря своей эффективности и
быстрому действию.

3.

История открытия
Первым аминогликозидом был стрептомицин, выделенный из
Streptomyces griseus в 1943 году Зельманом Ваксмана. Он стал первым
эффективным средством против туберкулеза. За это открытие Ваксман
получил Нобелевскую премию в 1952 году. Позже были открыты и другие
представители: неомицин, канамицин, гентамицин, тобрамицин, амикацин
и другие.

4.

Химическая
структура и
свойства
Аминогликозиды представляют собой
водорастворимые вещества, содержащие
аминогруппы и углеводы (гликозиды).
Они состоят из аминогликозидного ядра,
к которому присоединены различные
сахара. Общими чертами являются:
• Поликатионная природа (много
положительно заряженных групп);
• Высокая гидрофильность;
• Нестабильность в кислой среде
желудка (поэтому чаще применяются
парентерально).

5.

Классификация и
представители
Аминогликозиды делятся на несколько поколений:
I поколение:
Стрептомицин
Неомицин
Канамицин
II поколение:
Гентамицин
Тобрамицин
Нетилмицин
III поколение:
Амикацин
Плазомицин (новейший представитель)
Каждый препарат имеет свои особенности по спектру
действия, фармакокинетике и профилю безопасности.

6.

Механизм действия
Аминогликозиды нарушают синтез белка в бактериальной клетке,
связываясь с 30S-субъединицей рибосомы. Это приводит к ошибкам при
считывании генетической информации, образованию дефектных белков и
гибели клетки. Кроме того, они могут нарушать целостность
цитоплазматической мембраны бактерий, что усиливает бактерицидный
эффект.
Особенностью аминогликозидов является зависимость их эффективности
от концентрации: чем выше пиковая концентрация препарата в крови, тем
сильнее бактерицидный эффект.

7.

8.

Спектр антимикробной
активности
Аминогликозиды эффективны против:
• Грамотрицательных аэробных бактерий: E. coli,
Klebsiella spp., Pseudomonas aeruginosa;
• Некоторые грамположительные бактерии:
Staphylococcus aureus (в сочетании с бета-лактамами);
• Микобактерии туберкулеза (стрептомицин).
Важно: они неактивны против анаэробов, т.к.
транспорт аминогликозидов в бактериальную клетку
зависит от кислород-зависимого процесса.

9.

Показания к применению
Аминогликозиды назначают при следующих состояниях:
Тяжёлые инфекции мочевыводящих путей (пиелонефрит, цистит)
Сепсис (заражение крови)
Инфекции дыхательных путей (пневмония, бронхит)
Инфекции кожи, костей и мягких тканей
Внутрибрюшные инфекции (перитонит)
Инфекции, вызванные Pseudomonas aeruginosa
Туберкулёз (стрептомицин, амикацин)
Инфекционный эндокардит (в комбинации с бета-лактамами)

10.

Побочные эффекты и осложнения
Аминогликозиды обладают выраженной токсичностью, что ограничивает их применение:
1. Ототоксичность
Повреждение слухового и вестибулярного аппарата, проявляющееся шумом в ушах,
снижением слуха, головокружением. Может быть необратимым.
2. Нефротоксичность
Повреждение почечных канальцев, что может привести к почечной недостаточности.
Особенно высок риск у пожилых, детей, пациентов с почечной недостаточностью.
3. Нейромышечная блокада
Редкое, но опасное осложнение, проявляющееся мышечной слабостью, вплоть до остановки
дыхания.
4. Аллергические реакции
Встречаются редко, но возможны кожные высыпания, зуд, анафилаксия.

11.

С развитием антибиотикорезистентности
некоторые бактерии приобрели устойчивость к
аминогликозидам. Основные механизмы
устойчивости:
Проблема
устойчивости
Продукция инактивирующих ферментов
(ацетилтрансферазы, фосфотрансферазы)
Модификация рибосомальной мишени
Нарушение транспорта антибиотика
внутрь клетки
Для борьбы с устойчивостью разрабатываются
новые производные аминогликозидов
(например, плазомицин), обладающие
активностью против резистентных штаммов.

12.

Перспективы и
биотехнологические
аспекты
С учетом проблем антибиотикорезистентности ведутся
активные исследования по:
• Модификации аминогликозидов для повышения
стабильности и снижения токсичности;
• Получению новых полусинтетических производных
(например, плазомицин);
• Использованию генной инженерии для оптимизации
продуцентов антибиотиков (стрептомицетов);
• Применению нанотехнологий для направленной доставки
антибиотиков.
Также важно отметить, что в биотехнологии аминогликозиды
иногда используются как селективные агенты в генной
инженерии (например, гентамицин для отбора
трансформантов).

13.

Аминогликозиды остаются незаменимыми
препаратами в арсенале современной
медицины, несмотря на свою токсичность и
развитие устойчивости. Для будущих
биотехнологов важно понимать механизмы их
действия, пути получения и возможности
улучшения их свойств с помощью
современных методов молекулярной биологии
и генной инженерии.