Мікробний антогонізм як основа використання антибіотиків (стр. 3 из 5)

Багато учених вважають, що здатність синтезувати антибіотики - корисне для виду пристосування, що виробилося і закріплене в процесі еволюції організмів. Продукування антибіотиків - один з факторів, що дає певні переваги мікроорганізму-антагоністу в боротьбі за існування в складних природних мікробних асоціаціях. Відповідно до іншої точки зору, антибіотики являють собою "елементи" обміну речовин у мікроорганізму, які не відіграють пристосувальної, еволюційної ролі. Ця точка зору розділяється З. Ваксманом, X. Лешевалье і деякими іншими закордонними дослідниками. Своє трактування вони обґрунтовують головним чином так, що, по-перше, антибіотики утворюються не всіма широко розповсюдженими мікробами; по-друге, антибіотики швидко інактивуються в ґрунті. Але продукування антибіотиків - лише одне з пристосувань, вироблене мікробами в боротьбі за існування. Антагонізм мікробів може обумовлюватися і рядом інших речовин, крім антибіотиків, а також пристосувальними механізмами, не зв'язаними з утворенням хімічних сполук. Усе це також може сприяти широкому поширенню мікробів, у яких не виявлена здатність синтезувати антибіотики. До цього ж варто додати, що в лабораторних умовах, коли той або інший актиноміцет вирощують ізольованно (поза природним мікробним співтовариством) на штучних поживних середовищах не завжди вдається виявити здатність до синтезу антибіотика. Тобто неактивні в лабораторних умовах штами актиноміцетів здатні до біосинтезу антибіотиків.

Що стосується другого доводу, то в літературі є численні дані, що свідчать про наявність антагонізму між мікробами в ґрунті, обумовленого виділенням антибіотиків. Ці дані підтверджені лабораторними досвідами на чистих культурах мікроорганізмів і перевірені в польових умовах. У мікрозонах, де є присутнім антибіотик (у ґрунті), він безумовно впливає на мікроби, що контактують з ним. Дійсно, у ґрунті відбувається процес руйнування антибіотиків як під впливом різних фізико-хімічних факторів (рН, наявність колоїдів і ін.), так і в результаті інактивації специфічними речовинами (ферментами), утвореними мікробами. Однак це не може бути доказом відсутності дії антибіотиків на мікроби в ґрунті. Інактивація антибіотиків мікроорганізмами - природна реакція живого організму на шкідливий вплив середовища.

У відповідь на вплив антибіотиків мікроорганізми виробляють різні форми захисту. У будь-якому випадку остаточний результат цієї взаємодії буде визначатися цілим рядом і таких факторів, як швидкість розмноження, інтенсивність утворення антибіотиків і інактивуючих речовин, здатність повніше використовувати речовини навколишнього середовища для життєдіяльності, ступінь стійкості до несприятливих фізико-хімічних умов існування і т.д.

Рис. 3. Колонії актиноміцетів, що утворюють антибіотики, на поверхні агаризованих поживних середовищ

Таким чином, антибіотики не можуть вважатися випадковими елементами обміну речовин мікробної клітини, не граючої пристосувальної ролі в боротьбі за існування.

2.2 Поняття про антибіотики

Антибіотики (лат. anti — проти і bios — життя) — це речовини мікробного, рослинного й тваринного походження, котрі мають високу протимікробну активність, в основі якої лежить принцип антагонізму. Антибіотики широко застосовують у медицині, а також у різних галузях народного господарства.

Ще в давні часи індіанці племені майя застосовували плісняву для лікування при ранах і захворюваннях кишок. У середні віки Ібн-Сіпа використовував плісняву при гнійних ранах. У 187t-p. терапевт В. О. Манассеїн відкрив пригнічення зеленою пліснявою мікроорганізмів у живильному середовищі Пастера, а дерматолог О. Г. Полотебнов застосував емульсію цієї плісняви для лікування при виразках та гнійних ранах. У 1877 р. у дисертації Н. В. Лебединськин вказав, що продукти, які запліснявіли, зменшу ють кількість мікроорганізмів у кишках. В 1877 р. Луї Пастер та Жубер відкрили принцип антагонізму мікроорганізмів, установивши загибель бацили сибірки в суміші з гноєтворною флорою. На основі вчення Л. Пастера про антагонізм мікроорганізмів 1. І. Мечніков показав, що культура молочнокислих бактерій гальмує розвиток гноєтворної флори кишок. У 1928 р. англійський вчений О. Флемінг відкрив антибіотик пеніцилін із плісняви Penicillium nodosum, очищений препарат якого було отримано у 1940 р. американськими вченими X. В. Флорі та Е. Б. Чейном. У Росії в 1942 р. пеніцилін було отримано із плісняви Penicillium crustosum З. В. Єрмольєвою, яка також налагодила його промисловий випуск. Виділення стрептоміцину із променистого гриба у 1944 р. пов'язано з ім'ям американського вченого З. Ваксмана.

Починаючи від зоолога Б. П. Токіна (1928), вчені займаються також речовинами рослинного походження — фітонцидами, які мають антибактеріальну дію. Сьогодні відомо понад 2000 препаратів антибіотиків.

Антибіотики класифікують за різними ознаками. За походженням:

1. Плісняві гриби (пеніциліни, цефалоридини та ін.).

2. Променисті гриби (стрептоміцин, левоміцетин, тетрациклін).

3. Бактерії (граміцидин).

4. Рослини (новоіманін).

За хімічним складом:

1. релактамні (група пеніциліну, цефалоспорину, монобактами, карбапенеми).

2. Антибіотики-макроліди і азаліди (еритроміцин, олеандоміцину фосфат, спіраміцин, рокситроміцин, азитроміцин, клари-троміцин).

3. Група тетрацикліну (тетрацикліну гідрохлорид, метацикліну гідрохлорид, доксицикліну гідрохлорид).

4. Група левоміцетину (левоміцетин, левоміцетину стеарат, левоміцетину сукцинат).

5. Аміноглікозиди (стрептоміцину, нео-міцину, гентаміцину сульфат, канаміцин, мономіцин, амікоцину сульфат, тобраміцин, сизоміцину сульфат).

6. Поліпептиди (граміцидин С, полімік-сини,бацитрацин).

7. Глікопептиди (ванкоміцин, ристомі-цин).

8. Полієни (амфотерицин, амфоглюка-мін, ністатин, леворин).

9. Анзаміцини (рифампіцин, рифаміцин).

10. Похідні кислоти аурелової (олівоміцин, мітоміцин).

11.Препарати стероїдної структури (фузидин-натрій).

12. Лінкозаміди (лінкоміцину гідрохлорид).

13. Похідні антрацикліну (рубоміцину, доксорубіцину, ідарубіцину гідрохлорид).

14. Антибіотики різних груп (фузафунгін).

За спектром протимікробної дії:

1. Переважно на грампозитивні бактерії (пеніциліни, макроліди).

2. Переважно на грамнегативні бактерії (поліміксини).

3.Широкого спектра дії (тетрацикліни, левоміцетини; напівсинтетичні пеніциліни — ампіцилін та ін., цефалоспорини, аміноглікозиди, напівсинтетичні макроліди, азаліди — рокситроміцин, азтреонам та ін.).

4. Вибіркової дії:

а) протимікозні (ністатин, леворин, амфотерицин, гризеофульвін та ін.);

б) протипухлинні (рубоміцину гідрохлорид, блеоміцин).

За переважним механізмом дії:

1. Порушують синтез оболонки мікробної клітини:

а) блокують активність ферментів: транспептидази, карбоксипептидази, що призводить до припинення полімеризації пептидоглікану;

б) гальмують входження в мономерипептидоглікану одного із елементів (ристоміцину сульфат, ванкоміцин).

2. Порушують функцію клітинної оболонки (мембрани):

а) взаємодіють із білково-ліпідними комплексами, викликають дезорганізаціюструктури (ністатин, амфотерицин);

б) порушують проникність низькомолекулярних речовин (поліміксин).

3. Порушують синтез білка (тетрацикліни, левоміцетини).

4. Порушують синтез нуклеїнових кислот:

а) порушують синтез РНК на рівні РНК-полімерази (рифампіцин, рифаміцин);

б) порушують синтез ДНК на рівні ДНК-матриці (рубоміцину гідрохлорид, брунеоміцин).

5. Пригнічують тканинне дихання мікроорганізмів (кислота уснінова).

2.3 Дія антибіотиків на мікроорганізми

Бактеріостатична дія: Порушення синтезу білка в середині клітини і тому затримується ріст і розвиток мікроорганізмів. (Тетрацикліни, левоміцетини, макроліти, аміноглікозиди). Аміноглікозиди і левоміцетини на деякі мікроорганізми діють бактерицидно.

Чому при введенні в організм антибіотики проявляють перш за все протимікробну дію (т.б. діють на клітини мікробів). Справа в різниці інтенсивності поділу і життєдіяльності мікроорганізмів і клітин нашого організму. В середині організму мікроби розмножуються швидше, а антибіотики діють на клітини, які швидко розмножуються, тому в цих умовах антибіотики в першу чергу діють на мікроорганізми, а вже потім (при більш тривалій дії) на клітини нашого організму. Небезпека антибіотиків більша у дитячому віці (поділ клітин швидкий), вона знижується із збільшенням віку. Справа в тому, що збільшенням віку інтенсивність обміну і поділу клітин в організмі падає.

Але мікроорганізми гинуть не всі і зразу. Спори мікроорганізмів в присутності антибіотиків зберігають життєдіяльність (інтенсивність розмноження знижена, повністю відсутнє ділення і тимчасова зупинка життєдіяльності).

Антибіотики поступово сповільнюють розмноження мікроорганізмів, т.б. в організмі вони поступово вироджуються. Причому цей процес далеко не завжди закінчується повним вимиранням колоній бактерій. Справа в тому, що вони мінливі і швидко присовуються до змінених умов. В зв’язку з цим в присутності антибіотиків мікроби здатні давати потомство із покоління в покоління мікроорганізмів, і дуже швидко всі мікроби можуть стати не чутливими до препарату, особливо коли не дотримуватись принципів хіміотерапії.

Як правило, в організмі людини для проявлення протимікробної дії антибіотика потрібна постійна безперервна дія на протязі декількох діб. Тривала дія на організм людини може привести до пригнічення росту клітин організму, які швидко діляться. Такими є клітини крові червоний кістковий мозок. Інтенсивність їх поділу менша, ніж у мікробів, тому, Щоб антибіотики діяли, потрібний більше тривалий час (тижні). В червоному кістковому мозку антибіотики пригнічують утворення лейкоцитів і еритроцитів (частина лейкоцитів живе більше тижня, а еритроцити живуть біля 4-х місяців), і друге – подібністю лейкоцитів по своїй форм і життєдіяльності до бактерій.