РОЗДІЛ 1
Антибіотики,їх активність та дія.
1.1 Основні причини швидкого збільшення кількості антибіотиків
Багато антибіотиків-це незамінні лікувальні препарати.Вони широко використовуються при лікуванні інфекційних хвороб,які раніше,до відкриття антибіотиків,вважались не виліковними та призводили до смерті.
Антибіотики-дуже корисні в сільському господарстві:як лікувальні препарати для тварин,птахів,бджіл та рослин,а деякі антибіотики-і як стимулятори рісту тварин.
При широкому використанні антибіотиків в якості ліків,з’являються резистентні до цих препаратів мікроорганізми.Проблема резистентності вимагає від вчених створення нових і нових антибіотиків.Для боротьби з резистентними мікроорганізмами потрібно заміняти одні антибіотики іншими.
Деякі антибіотики використовують у консервній промисловості в якості консервантів продуктів,які швидко псуються(свіжої риби,м’яса,сира,різних овочей).
Антибіотики - нові, раніше невідомі за своєю хімічною будовою з’єднання.Детальне вивчення антибіотиків призвело до бурхливого розвитку одного з напрямків у хімії та самої науки про антибіотики.
Антибіотики широко використовуються в різних наукових дослідженнях.
Вивчення шляхів одержання антибіотиків сприяє глибокому проникненню у механізми синтетичної діяльності продуцентів цих біологічно активних з’єднань ,відкриттю основних етапів їх метаболізму.
Таким чином,всі ці фактори сприяли та продовжують сприяти тому,що до проблеми антибіотиків звернено увагу величезних груп вчених різних напрямків: мікробіологів,мікологів,біохіміків,хіміків,генетиків,цитологів,фармацевтів, лікарів ,технологів та інших.
1.2 Біологічна роль антибіотиків у природі.
Про біологічну роль антибіотиків не існує єдиної думки. Це свідчить про те,що це питання не просте.
Існують дві протилежні точки зору про біологічну роль антибіотиків.
Перша свідчить про те ,що одержання антибіотиків слід розглядати як специфічну особливість обміну речовин організмів.Ця особливість виникла в процесі еволюційного розвитку.
Такої точки зору дотримується більшість російських та зарубіжних вчених.
Біосинтез антибіотиків-спадкова особливість організмів, яка проявляється в тому,що кожен вид здатен виробляти один або декілька специфічних для нього антибіотиків.Разом з цим відомо,що декілька видів організмів можуть виробляти однакові антибіотики.
Друга точка зору складається з того ,що антибіотики,які виробляються мікроорганізмами, мають випадковий характер,якій залежить від умов їх культивування.Вироблення антибіотиків-це не закріплена особливість організму,яка проявляється тільки при розвитку організму в специфічному середовищі та при наявності особливих зовнішніх умов. Ця точка зору свідчить про те,що вироблення антибіотиків не має нічого спільного з еволюцією мікроорганізмів.
Досліднику вдається шляхом змінення умов культивування отримати великій або маленькій вихід антибіотику,або створити умови ,при яких антибіотик взагалі не отримується.Можна також шляхом зміни умов культивування продуцента досягти біосинтезу одного з антибіотиків,за умови вироблення вивчаючим організмом декількох антибіотиків,або отримати нові антибіотики ,але тільки в межах тих з’єднань, які спроможні синтезуватись цим організмом.Досліднику ніколи не вдасться досягти того,щоб продуцент стрептоміцину шляхом змінення умов культивування почав виробляти хлортетрациклін та пеніцилін.
Спадкова особливість продуцента стрептоміцину складається з того,що він може виробляти стрептоміцин або гризеїн,або інші антибіотики властиві даному виду. Ні пеніцилін, ні антибіотики тетрациклінової групи, ні актиноміцини і ніякі інші антибіотики продуцент виробити не може.
Вироблення антибіотиків не можна вважати випадковим явищем в життєдіяльності мікроорганізмів.
Ваксман та Лешевал є вважають,що антибіотики виробляються тільки чистими культурами,однак це положення не обов’язкове.
В природних місцях життєдіяльності мікроорганізмів трапляється своєрідна іммобілізація клітин та вироблених продуктів метаболізму (антибіотиків, ферментів, токсинів та інших),що відіграє велике значення в проявленні біологічної активності мікроорганізмів.
Красильніков довів,що в тих місцях,де більше органічних залишків,більше розвиваються мікроби.
Ваксман та його наступники стверджують,що не всі мікроорганізми здатні утворювати антибіотики,але це не заважає їм знаходитись у великих кількостях в природі.
Утворення антибіотиків одна з форм антагоністичних взаємовідносин, існуючих серед мікроорганізмів.
Утворення антибіотиків мікроорганізмами при культивуванні їх у лабораторних умовах дійсно проявляється далеко не у всіх.Лише 40-70 відсоткам видів актиноміцетів властива антибіотична активність,інші є неактивними.Однак,Єгоров у 1956 році ,за допомогою досліду довів,що при відповідних умовах культивування всі,так званні неактивні,види актиноміцетів здатні утворювати антибіотичні речовини і у лабораторних умовах.
Отже,антибіотики утворюються при розвитку мікроорганізмів у природних місцях їх перебування,без внесення додаткових поживних речовин.
Детальне вивчення біологічної ролі того чи іншого антибіотику може підтвердити висновок, що ця речовина не може бути випадковим продуктом обміну,а є результатом метаболізму ,якій з’явився у процесі еволюції продуценту.
1.3 Принципи класифікацій антибіотиків
На даний момент існує близько 6000 антибіотичних речовин. Розібратись в такій кількості антибіотиків можливо лише при відповідній класифікації їх.
Склалось декілька підходів до класифікації антибіотиків, які головним чином різняться професійними інтересами вчених.Для біологів,вивчаючих організми,продуценти,умови утворення антибіотичних з’єднань ,найбільш прийнятною буде класифікація антибіотиків, в основу якої покладено принцип біологічного походження антибіотиків. Для спеціалістів, вивчаючих питання метаболізму, фізіологічної дії антибіотиків, прийнятною буде класифікація, в основі якої будуть ознаки біологічної дії антибіотиків.Для хіміків, вивчаючих будову молекул антибіотиків і розробляючих шляхи їх хімічного синтезу,прийнятною буде класифікація, в основі якої хімічна будова антибіотиків.
1.4 Використання антибіотиків
Успіх хіміотерапії залежить від правильно підібраних,для лікування хворого,антибіотиків або їх комбінацій.Однак,варто пам’ятати про те,що після певного періоду успішного лікування антибіотики,що приймав хворий,втрачають лікувальну ефективність.Це трапляється в результаті розвитку стійкості мікроорганізмів до даного антибіотику.
Так,наприклад,при коліентериті у дітей ефективні левоміцетин та тетрациклін замінили на мономіцин і неоміцин сульфат,а потім - на поліміксин М сульфат з фуразолідоном.
При тривалій дії антибіотиків на організм людини зменшується кількість лейкоцитів,тому тривале застосування антибіотиків зменшує захисні сили організму.Значення захисних сил нашого організму в боротьбі з інфекціями дуже велике.Їх ефективність всередині організму набагато більша протимікробної активності самого сильного антибіотику.Це легко перевірити на прикладі лікування СНІДу.Хворі СНІДом в результаті дії вірусу втрачають активність захисних сил і гинуть від вірусу,не дивлячись на насичення його тіла самими сучасними і сильними антибіотиками. Інакше кажучи, антибіотики в боротьбі з інфекцією у відсутності захисних сил організму дуже слабкі .Вони лише допомагають нашим захисним силам в боротьбі з інфекціями,які не в силі впоратись з ними самостійно.
Важливим фактором при підборі антибіотиків для хворого є чутливість або стійкість збудника хвороби.Тому перед початком лікування необхідно провести бактеріологічне обстеження.Воно виявить чутливість збудника хвороби до різних антибіотиків.
Важливо також враховувати шляхи введення антибіотиків в організм людини. В одних випадках небажано парентеральне введення (особливо у дітей),в інших-необхідний саме цей метод введення препарату.Цей метод дозволяє швидше забезпечити високу концентрацію препарату в крові та інших органах.Дуже важливо знати ступінь прохідності антибіотиків через біологічні бар’єри нашого організму,а також шляхи їх виводу з організму.
Необхідно пам’ятати про те,що не всі антибіотики діють на внутріклітинних збудників.
При урологічних та деяких хірургічних інфекціях велике значення має реакція тканин та ексудатов.Деякі антибіотики активно діють при кислій реакції середовища,інші взагалі малочутливі до зміни реакцій.Важливим фактором є можливість змінювати реакцію середовища в ураженому органі в потрібному напрямку.Це залежить від препарату,якій приймає хворий.
При інфекціях сечових шляхів часто необхідно підвищувати лужність сечі,що легко досягається ,коли хворий приймає натрій гідрокарбонат.При необхідності кислої реакції сечі хворому призначають лимонний сік, одно-замінник натрію фосфат або інші речовини, які підвищують рН сечі.Зміненям реакції середовища можна значно збільшити дію багатьох антибіотиків, перетворюючи деякі антибіотики вузького спектру дії в антибіотики широкого спектру дії,що важливо при інфекціях,викликаних антибіотикостійкими бактеріями.
„Таблиця 1.1”
Активність дії антибіотиків в залежності від реакції середовища
| Препарати, активність яких підвищується в середовищі | Препарати,активність яких мало залежить від реакції середовища | |
| кислому | лужному | |
| БензилпеніцилінБіцилінІнтестопанНалідиксова кислотаНапівсинтетичні препарати пеніцилінуРифампіцинТетрациклінФурадонінФуразолінЦефалоспоріниЕнтеросептол | Амікацина сульфатГентаміцина сульфатКанаміцинМономіцинЛінкоміцина гідро- хлоридОлеандоміцину фосфатНеоміцина сульфатСизоміцина сульфатТобраміцинФлориміцину сульфатЕритроміцин | ВанкоміцинЛевоміцетину препаратиПоліміксина В і М сульфатиРістоміцина сульфатСульфаніламідиФуразолідонФурацилінЦиклосерін |
Велике значення при хіміотерапії має механізм протимікробної дії антибіотиків.Розрізняють бактерицидний та бактеріостатичний механізми протимікробної дії.Бактеріцидна дія проявляється в наслідок порушення синтезу оболонки мікроорганізмів і клітини без оболонок гинуть.