Аминогликозиды
Антибиотики, нарушающие синтез белков
В синтезе белков на рибосомах микроорганизмов, состоящих из 30S и 50S субъединиц (у человека – 60S и 40S субъединиц; единицы седиментации), различают следующие стадии:
1) инициация – присоединение аминокислот к мРНК с помощью тРНК (триплет антикодона тРНК взаимодействует с кодоном мРНК);
2) элонгация – присоединение тРНК с новой аминокислотой к кодону мРНК в месте А (ацил) рибосомы;
3) транспептидация – присоединение уже образованного пептида из места Р (пептидил) к новой аминокислоте в месте А рибосомы;
4) транслокация – в связи с движением рибосомы по мРНК образовавшийся пептид перемещается из места А в место Р; тРНК отсоединяется (рис. 83).
Рис. 83. Основные этапы синтеза белка на рибосомах.
К антибиотикам, нарушающим синтез белков, относятся аминогликозиды, тетрациклины, хлорамфеникол, макролиды, линкозамиды.
Аминогликозиды нарушают правильное присоединение новой аминокислоты.
Тетрациклины препятствуют соединению антикодона тРНК с кодоном мРНК.
Хлорамфеникол нарушает транспептидацию.
Макролиды и линкозамиды влияют на процессы транслокации и могут конкурировать между собой (при этом их антибактериальное действие ослабляется).
Аминогликозиды – антибиотики широкого спектра действия. Действуют на грамотрицательные и некоторые грамположительные бактерии. Не действуют на метициллин-резистентные стафилококки.
Аминогликозиды плохо проникают через порины клеточной стенки бактерий. Антибиотики (в частности, пенициллины), нарушающие целостность клеточной стенки, облегчают проникновение аминогликозидов в бактериальную клетку.
Через цитоплазматическую мембрану бактерий аминогликозиды проникают путём кислородзависимого активного транспорта (поэтому неэффективны в отношении анаэробных бактерий).
Проникая в цитоплазму бактериальной клетки, аминогликозиды воздействуют на 30-ю субъединицу рибосом. Нарушают начальные этапы синтеза белка на рибосомах бактерий. Аминогликозиды нарушают правильное считывание мРНК. В результате в месте А (рис. 83) присоединяются другие аминокислоты и образуются «неправильные» (нефункциональные) белки, которые оказывают повреждающее влияние на цитоплазматическую мембрану.
В более высоких дозах аминогликозиды нарушают образование полисом. Под влиянием аминогликозидов полисомы разделяются на отдельные рибосомы (моносомы), которые не способны двигаться по мРНК.
Таким образом, при действии аминогликозидов нарушается:
1) проницаемость цитоплазматической мембраны;
2) синтез белков бактерий.
Действие аминогликозидов бактерицидно.
Аминогликозиды – высокополярные соединения (поликатионы). Практически не всасываются в желудочно-кишечном тракте, поэтому вводятся внутримышечно или внутривенно. Не проникают через гематоэнцефалический барьер. Проникают в стекловидное тело глаз. Проникают через плаценту. В высоких концентрациях определяются в секретах желез, плевральной жидкости, в суставах.
Аминогликозиды мало метаболизируются в организме; 50–60 % выделяется почками в неизменённом виде. Это способствует эффективности аминогликозидов при инфекционных заболеваниях почек и мочевыводящих путей. В то же время при почечной недостаточности токсическое действие аминогликозидов (ототоксичность, нефротоксичность) усиливается.
Применяют аминогликозиды в основном при тяжёлых инфекциях, вызыванных чувствительными к аминогликозидам микроорганизмами (сепсис, перитонит, инфекции мочевыводящих путей, пневмонии, раневые и ожоговые инфекции).
Выделяют следующие поколения аминогликозидов:
I поколение – стрептомицин, канамицин, неомицин;
II поколение – гентамицин, тобрамицин;
III поколение – амикацин, нетилмицин.
Стрептомицин (Streptomycin) – первый из открытых антибиотиков, эффективный в отношении микобактерий туберкулёза. За открытие стрептомицина S. A. Waksman (США) в 1952 г. получил Нобелевскую премию. Он же ввёл термин «антибиотик».
Стрептомицин оказался также высокоэффективным лекарственным средством при чуме, туляремии, бруцеллёзе. Эффективен в отношении кокков (пневмококки относительно устойчивы), гемофильной палочки, клебсиелл, шигелл, сальмонелл. Устойчивы к стрептомицину анаэробы, спирохеты, риккетсии, синегнойная палочка. Применяют стрептомицин при туберкулёзе, туляремии, чуме (вместе с доксициклином), бруцеллёзе, а также при пневмониях, хронических осложнённых инфекциях мочевыводящих путей. Вводят внутримышечно или внутривенно.
Канамицин (Kanamycin) применяют при устойчивости микобактерий туберкулёза к стрептомицину.
Неомицин (Neomycin) в связи с более высокой токсичностью применяют только местно. Препарат не всасывается при энтеральном введении и может назначаться внутрь при энтеритах, а также для подавления микробной флоры кишечника перед хирургическими операциями.
Из аминогликозидов II поколения наиболее часто применяют гентамицин.
Гентамицин(Gentamicin) эффективен в отношении стафилококков, энтерококков, кишечной палочки, шигелл, сальмонелл, клебсиелл, протея, палочки туляремии, бруцелл. В отличие от препаратов I поколения, гентамицин и другие препараты II поколения действуют на синегнойную палочку. Устойчивы к гентамицину анаэробные бактерии, менингококки, бледная трепонема, микоплазмы, хламидии, легионеллы. Гентамицин малоэффективен при туберкулёзе. Вводят гентамицин внутримышечно или внутривенно (медленно или капельно; t1/2 гентамицина – 2–3 ч); 50–60 % неизменённого гентамицина выводится почками.
Применяют гентамицин при пневмониях, абсцессе лёгкого, сепсисе, перитоните, эндокардите, вызванном энтерококками (совместно с бензилпенициллином), остром холецистите и холангите, остром и хроническом пиелонефрите, цистите, простатите, гнойных инфекциях кожи, мягких тканей, костей (остеомиелит), суставов, при раневых и ожоговых инфекциях, вызванных чувствительными к гентамицину микроорганизмами.
Наружно гентамицин применяют при пиодермиях, инфицированных ранах, а также в глазной практике при блефарите, конъюнктивите в виде глазных капель (по 1 капле 4–6 раз в день).
Побочные эффекты гентамицина:
– снижение слуха;
– вестибулярные нарушения;
– тошнота, рвота;
– нарушения функции печени;
– протеинурия, мышечная слабость;
– лейкопения;
– кожные сыпи.
Противопоказан гентамицин при миастении.
Тобрамицин (Tobramycin) сходен по свойствам и применению с гентамицином. Более эффективен в отношении синегнойной палочки. В виде препарата Тобрекс применяется в качестве глазных капель при блефарите, конъюнктивите, кератоконъюнктивите, иридоциклите.
Аминогликозиды III поколения – амикацин, нетилмицин – сходны по спектру действия с гентамицином и тобрамицином. Эффективны в отношении бактерий, устойчивых к аминогликозидам I и II поколений.
Амикацин (Amikacin) – аминогликозид наиболее широкого спектра действия; применяется при неэффективности гентамицина. Эффективен в отношении микобактерий туберкулёза.
Накапливается в межклеточной жидкости, выводится почками с высокой концентрацией в моче. Применяют амикацин при пневмониях, абсцессе лёгких, эндокардитах, инфекциях почек и мочевыводящих путей, остеомиелите, ожоговой инфекции, комплексном лечении туберкулёза. Вводят внутримышечно или внутривенно капельно.
Нетилмицин(Netilmycin) сходен по свойствам с амикацином.
Из других аминогликозидов в медицинской практике применяют сизомицин, паромомицин, фрамицетин.
Сизомицин (Sisomycin) вводят внутримышечно или внутривенно при инфекциях желче- и мочевыводящих путей, при пневмониях, менингите, перитоните, сепсисе, инфекционных артритах, остеомиелите.
Паромомицин (Paromomycin) плохо всасывается в желудочно-кишечном тракте. Назначают внутрь при гастроэнтеритах, энтероколите, сальмонеллёзе, шигеллёзе, амёбиазе, лямблиозе, а также при подготовке к операциям на кишечнике.
Фрамицетин (Framycetin) – препарат для местного применения. В виде спрея для носа применяют при ринитах, ринофарингитах, синуситах.
Побочные эффекты аминогликозидов:
1) нефротоксическое действие (поражение почечных канальцев) при длительном применении (гентамицин > тобрамицин > амикацин = стрептомицин, нетилмицин);
2) ототоксическое действие (необратимые нарушения чувствительных клеток улитки и вестибулярного аппарата):
- нарушения слуха чаще вызывают амикацин, нетилмицин, тобрамицин;
- вестибулярные нарушения (головокружения, атаксия, нарушение равновесия) чаще вызывают амикацин, стрептомицин, гентамицин; ототоксическое действие аминогликозидов значительно усиливается при совместном применении с петлевыми диуретиками (фуросемид и др.), которые также обладают ототоксическими свойствами;
- нарушения нервно-мышечной передачи (препятствуют входу ионов Са2+ в окончания двигательных нервных волокон при деполяризации пресинаптической мембраны); могут усиливать действие курареподобных средств;
- аллергические реакции.
Противопоказаны аминогликозиды при миастении.