Физиология микроорганизмов. Антибиотики и ХТП

1. микробиология Раздел 2 Физиология микроорганизмов Антибиотики и ХТП доцент кафедры микробиологии и вирусологии, к.б.н.

Муштоватова Л.С.

2. История

1891 г. – Д.А. Романовский доказал возможность воздействия
лекарственного средства на возбудителя в организме человека.
1929 г. – А. Флеминг получил пенициллин.
1932 г. – Г. Домагк синтезировал стрептоцид, который явился
родоначальником сульфаниламидных препаратов.
1935 г. – Ваксман предположил, что микроорганизмы , продуценты
антибиотиков, находятся в почве.
1935 г. – Дюбо из B. вrevis, выделил антибиотическое вещество –
грамицидин.
1940 г. – в Англии начаты интенсивные исследования пенициллина.

3. Зинаида Виссарионовна Ермольева – создатель отечественного пенициллина

З.В. Ермольева и сэр
Говард Флори. 1944
В.А. Каверин на кафедре у
З.В. Ермольевой. 1960-е годы

4. История

стрептомицин (1944 г.),
полимиксин (1947 г.),
хлортетрациклин (1948 г.)
бензилпенициллин, неомицин (1949
нистатин (1950 г.),
эритромицин (1952 г.),
новобиоцин (1953 г.),
олеандомицин (1954 г.) и др.

5. В результате применения антибиотиков:

1.
2.
3.
4.
сокращены случаи летальных исходов от
инфекционных заболеваний;
смягчена тяжесть течения инфекционных
заболеваний;
уменьшено количество
постинфекционных осложнений;
существенно увеличена
продолжительность жизни человека.

6.

Антибиотики
Термин «антибиотик» произошел от греческих
слов:
Anti - против
Bios – жизнь
или от латинского antibiotica – средство против жизни.
Это группа активных метаболических продуктов,
избирательно подавляющих рост и размножение
бактерий, а также приводящая к их гибели.

7. Классификация антибиотиков

1.
2.
3.
4.
5.
По источникам выделения;
По способу получения;
По спектру действия;
По химическому составу;
По механизму действия.

8. Способы получения антибиотиков

Биологический синтез – антибиотики, полученные
из природных источников (пенициллин,
стрептомицин).
Химический синтез – антибиотики, полученные
путем химического синтеза (хинолоны,
фторхинолоны).
Комбинированный способ – антибиотики
полусинтетические, получены комбинированием
первых двух методов (метициллин, оксациллин).

9. Классификация антибиотиков по химическому строению

β-Лактамы (пенициллины,
цефалоспорины,
карбапенемы).
Аминогликозиды
(стрептомицин, гентамицин).
Тетрациклины (тетрациклин,
доксициклин).
Макролиды (эритромицин,
олеандомицин).
Линкозамиды (линкомицин).
Гликопептиды (ванкомицин).
Рифампицины (рифампицин).
Полимиксины.
Полиены (нистатин, леварин,
амфотерицин В).
Сульфаниламиды.
Ингибиторы ДНК-гиразы
(хинолоны, фторхинолоны).
Нитрофураны (фуразолидон).
Дополнительная группа
(хлорамфеникол, фузидиевая
кислота).

10. Классификация антибиотиков по источникам выделения

Антибиотики вырабатываемые:
микроорганизмами (грамицидины, полимиксины), в
том числе актиномицетами (стрептомицин,
тетрациклины, эритромицин ).
плесневыми грибками: (пенициллин, гризиофульвин).
лишайниками, водорослями и низшими растениями
(усниновая кислота).
высшими растениями - фитонциды (аллицин,
рафанин, фазеолин).
Антибиотики животного происхождения (лизоцим,
экмолин, интерферон).

11. Классификация антибиотиков по спектру биологического действия

Противобактериальные
антибиотики узкого спектра
действия: природные и
полусинтетические пенициллины,
полусинтетические
цефалоспорины, ванкомицин,
макролиды и др.
Противобактериальные
антибиотики широкого
спектра действия:
тетрациклины, хлорамфеникол,
аминогликозиды, полимиксины,
полусинтетические пенициллины
(ампициллин, карбенициллин).
Противотуберкулезные
антибиотики:
стрептомицин, канамицин,
циклосерин.
Противогрибковые
антибиотики: нистатин,
гризеофульвин,
амфотерицин В и др.
Противоопухолевые
антибиотики:
актиномицин С,
митомицин С, адриамицин
(доксорубицин),
рубомицины и др.

12. Механизм действия антибиотиков

13. Общие принципы реализации антимикробного эффекта:

антибиотик должен:
связаться с бактерией и пройти через ее оболочку;
быть доставлен к месту действия;
вступить во взаимодействие с внутриклеточными
мишенями.

14. Побочное действие антибиотиков

На макроорганизм
Токсические реакции:
гепатотоксическое действие
(тетрациклины, эритромицин),
нефротоксическое действие
(аминогликозиды), нарушение
формирование костного скелета и
эмали зубов (тетрациклины),
поражение органов кроветворения
(хлорамфеникол и
сульфаниламиды), кровотечения
(цефалоспорины).
Дисбиозы.
Воздействие на иммунитет:
аллергические реакции,
иммунодепрессия (хлорамфеникол
угнетает антителообразование,
тетрациклины – фагоцитоз).
На микроорганизм
Появление
атипичных форм
микроорганизмов
(образование Lформ).
Формирование
антибиотикорезистентности.

15. Лекарственная устойчивость микроорганизмов и пути ее преодоления

При изучении действия трепанового синего на
трипаносомы Эрлих установил явление
резистентности микроорганизма к красителю.
По мере увеличения ХТП увеличивалось число
сообщений о таких наблюдениях.
Т.о. антибиотикорезистентные штаммы стали
распространяться сразу после внедрения
антибиотиков в практику.
В настоящее время эта проблема является одной
из важнейших в медицине.

16. Устойчивость бактерий к антибиотикам

Устойчивость к антибиотикам
природная (первичная)
приобретенная
не зависит от первого контакта с
антибиотиком
r-гены, переносимые
транспозонами и Rплазмидами
отсутствие мишени или
недоступность мишени
вследствие первично низкой
проницаемости или
ферментативной инактивации
различные механизмы
постоянный видовой признак,
легко прогнозируется
непредсказуема

17. Генетические модификации

Наследуемый признак.
Детерминируется внехромасомным R фактором или геном резистентности.
Ген резистентности микроорганизм получает от
других клеток данной или соседней популяции.

18.

Множественная лекарственная
устойчивость
С
высокой частотой R- гены передаются плазмидами и
транспозонами.
Один
транспозон передает резистентность к одному
антибиотику.
Плазмида
несет несколько транспозонов,
контролирующих резистентность к разным ХТП. В
результате формируется множественная лекарственная
устойчивость.

19. Механизмы резистентности

Нарушение проницаемости клеточных оболочек. Причина – полная
или частичная утрата пориновых белков.
Модификация мишеней – изменение структуры чувствительной к
действию антибиотиков мишени.
Изменение:
белков рибосом 70 S приводит к устойчивости к стрептомицину,
макролидам.
структуры бактериальных гираз в результате мутации придает
устойчивость к хинолонам.
РНК- полимеразы – к рифамицину.
Пенициллинсвязывающих белков – к бета-лактамам.

20. Механизмы резистентности

Инактивация антибиотика
β-лактамазы → гидролиз β-лактамного кольца
(бета-лактамазы – ферменты, разрушающие
активный центр антибиотиков).
Ингибиторы β-лактамаз: клавулановая кислота,
(амоксиклав,). Эти препараты в своем составе
имеют бета-лактамное кольцо и связываются с
бета-лактамазами, предотвращая разрушение
антибиотика

21. ИНАКТИВАЦИЯ ПЕНИЦИЛЛИНА БАКТЕРИЯМИ H.INFLUENZAE, ПРОДУЦИРУЮЩИМИ β-ЛАКТОМАЗУ

ИНАКТИВАЦИЯ ПЕНИЦИЛЛИНА БАКТЕРИЯМИ
H.INFLUENZAE, ПРОДУЦИРУЮЩИМИ βЛАКТОМАЗУ

22. Механизмы резистентности

Активное выведение
антибиотика из бактериальной
клетки (эффлюкс).
Хинолоны, макролиды, линкозамиды и тетрациклины.

23. АКТИВНЫЙ ВЫБРОС АНТИБИОТИКА – МЕХАНИЗМ УСТОЙЧИВОСТИ К E.COLI

24.

В ответ на применение антибиотиков
микроорганизмы ответили биологическими
реакциями, сила которых не уступает силе атаки.
На каждый новый антибиотик появляются
резистентные к нему штаммы.
Появляются новые возбудители резистентные к
антибиотикам (энтерококки, Acinetobacter и
Xanthomonas).
Необходимо постоянно искать пути преодоления
антибиотикорезистентности.

25. Пути преодоления антибиотикорезистентности

Получение и введение в практику новых
антибиотиков.
Полиантибиотикотерапия.
Применение антибиотиков только по показаниям.
Выявление антибиотикорезистентных штаммов и
определение препаратов для их уничтожения.
Применение в животноводстве антибиотиков, не
применяющихся в медицине.
Запрещение применения в качестве консервантов
пищевых продуктов антибиотиков, применяемых в
мед. практике.
Определение чувствительности микроорганизмов к
антибиотикам.

26. Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам

Серийных разведений
В агаре, в бульоне
(макровариант, микровариант)
Диффузионные
Диско-диффузионный
Эпсилометрический (Е-тест)

27. Метод серийных разведений

ЛД – минимальная концентрация антибиотика,
подавляющая видимый рост исследуемого
микроорганизма

28. Диско-диффузионный метод

29. Метод Е - тестов

МПК

30. Метод Е-тестов

Е тест – пластиковая полоска с нанесенным
градиентом концентрации антибиотика.
Метод основан на диффузии антибиотика в агар и
позволяет определить значение МПК.
Зона задержки роста имеет форму эллипса, размеры
которого увеличиваются от меньшей концентрации
антибиотика к большей.