Основные причины нарушений синтеза белка. Антибиотики, подавляющие синтез белка на рибосомах Нарушение при биосинтезе белка и их последствия

В синтезе белков на рибосомах микроорганизмов (30S и 50S) различают следующие стадии:

1) инициация (присоединение аминокислот к мРНК);

2) элонгация (присоединение новой аминокислоты с помощью тРНК);

3) транспептидация (присоединение уже образованного пептида к новой аминокислоте);

4) транслокация (перемещение образовавшегося пептида из места А в место Р) (рис. 65).

К антибиотикам, нарушающим синтез белков, относятся аминогли-козиды, тетрациклины, хлорамфеникол, макролиды, линкозамиды.

Аминогликозиды

Аминогликозиды - антибиотики широкого спектра действия. Полярные соединения. Практически не всасываются в желудочно-кишечном тракте, поэтому их вводят парентерально.

Аминогликозиды плохо проникают через клеточную стенку бактерий. Через цитоплазматическую мембрану бактерий проникают путем кислород-зависимого активного транспорта (поэтому неэффективны в отношении анаэробных бактерий).

Аминогликозиды действуют на 30S субъединицу рибосом. Нарушают начальные этапы синтеза белка на рибосомах бактерий: образование полисом и правильное считывание мРНК. В результате в месте А присоединяются другие аминокислоты и образуются «неправильные» (нефункциональные) белки. Кроме того, при действии аминогликозидов нарушается проницаемость цитоплазматической мембраны бактерий. Действие аминогликозидов бактерицидно.

Выделяют 3 поколения аминогликозидов: I поколение - стрептомицин, канамицин, неомицин; II поколение - гентамицин, тобрамицин;

III поколение - амикацин, нетилмицин.

Стрептомицин - антибиотик широкого спектра действия. Эффективен в отношении микобактерий туберкулеза. За открытие стрептомицина - первого антибиотика, эффективного при туберкулезе, S.A. Waksman (США) в 1952 г. получил Нобелевскую премию. Стрептомицин эффективен в отношении кокков, гемофиль-ной палочки, клебсиелл, возбудителей туляремии, чумы, бруцеллеза, шигелл, сальмонелл.

Применяют стрептомицин при туберкулезе, туляремии, чуме (вместе с доксициклином), бруцеллезе. Вводят внутримышечно.

Канамицин применяют при устойчивости микобактерий туберкулеза к стрептомицину.

Неомицин более токсичен; применяется только местно. Препарат не всасывается в желудочно-кишечном тракте, его можно назначать внутрь при энтеритах, а также для подавления микробной флоры кишечника перед хирургическими операциями.

Из аминогликозидов II поколения наиболее часто применяют гентамицин, эффективный в отношении стафилококков, кишечной палочки, шигелл, сальмонелл, клебсиелл, протея, бруцелл и др. В отличие от препаратов I поколения гентамицин действует на си-негнойную палочку. Вводят препарат внутримышечно или внутривенно (медленно или капельно).

Применяют гентамицин при пневмониях, септицемии, менингите, перитоните, эндокардите, холецистите, остром пиелонефрите, цистите, простатите, гнойных инфекциях кожи, мягких тканей, костей, суставов, при ожоговых инфекциях, вызванных чувствительными к аминогликозидам микроорганизмами. Препарат применяют также при бруцеллезе (вместе с доксициклином), чуме, туляремии.

Наружно в виде мази гентамицин применяют при пиодермиях, инфицированных ранах; в глазной практике (в виде глазных капель, мази) - при блефарите, конъюнктивите, кератите.

К аминогликозидам II поколения относится также тобрамицин, сходный по свойствам и применению с гентамицином.

Аминогликозиды III поколения амикацин, нетилмицин сходны по спектру действия с гентамицином и тобрамицином; отличаются эффективностью в отношении бактерий, устойчивых к аминогликозидам I и II поколений. Вводят внутримышечно или внутривенно капельно.

Применяют аминогликозиды в основном при тяжелых инфекциях, вызванных чувствительными к аминогликозидам микроорганизмами (сепсис, перитонит, инфекции мочевыводящих путей, пневмонии, раневые и ожоговые инфекции).

Побочные эффекты аминогликозидов: ототоксическое действие - снижение слуха (необходима периодическая аудиометрия), вестибулярные нарушения. Возможны нарушения функции почек, аллергические реакции. Аминогликозиды могут ухудшать нервно-мышечную передачу и усиливать действие антидеполяризующих миорелаксантов. Противопоказаны при миастении.

Сходен по строению с аминогликозидами аминоциклитол спек-тиномицин. Препарат применяют в основном при лечении гонореи. Неосложненная гонорея излечивается после 1 внутримышечной инъекции спектиномицина; диссеминированную гонорею лечат 7 дней.

Тетрациклины

Тетрациклины - антибиотики широкого спектра действия. Нарушают синтез белков на рибосомах бактерий. Действуют на 30S субъединицу рибосом; препятствуют элонгации - присоединению в месте А транспортной РНК (тРНК) с очередной аминокислотой. Действие тетрациклинов бактериостатическое.

Тетрациклины хорошо проникают внутрь клеток и действуют на внутриклеточные микроорганизмы - хламидии, легионеллы, ми-коплазмы, риккетсии.

Тетрациклины (чаще всего доксициклин) - препараты выбора при сыпном тифе, бруцеллезе (совместно с гентамицином или ри-фампицином), холере, хламидиозе легких и мочеполовой системы, инфекциях, вызванных микоплазмой или уреаплазмой. Эффективны в отношении кокков, гемофильной палочки, клебсиелл, легио-нелл, боррелий, бледной трепонемы, кишечной палочки, шигелл, сальмонелл, палочек чумы, туляремии, сибирской язвы.

Не действуют на синегнойную палочку, бактероиды, протей.

Доксициклин (вибрамицин) назначают внутрь при риккетсиозах (сыпной тиф и др.), бруцеллезе (вместе с рифампицином), чуме, холере, хламидиозах, инфекциях дыхательных путей (острый бронхит, пневмонии), мочевыводящих путей, простатите, а также при сибирской язве, сифилисе (при аллергии к бензилпенициллинам), болезни Лайма, малярии.

В кишечнике всасывается почти полностью (около 90%). Длительность действия 12 ч (назначают 2 раза в сутки).

Сходными с доксициклином свойствами обладает метациклин (рондомицин).

Тетрациклин всасывается в кишечнике не полностью (около 60%). Длительность действия 6 ч.

Препарат назначают внутрь по тем же показаниям, что и доксициклин. В глазной практике при конъюнктивите, кератите, блефарите используют глазную мазь с тетрациклином.

Побочные эффекты тетрациклинов : тошнота, рвота, глоссит, кан-дидамикоз кишечника (связан с подавлением нормальной микрофлоры кишечника), диарея, нарушения функции печени, анемия, нейтропения, кожные высыпания, аллергические реакции. Тетра-циклины депонируются в костной ткани, поэтому в раннем возрасте возможны нарушения развития костной ткани и зубов; тетра-циклины не рекомендуют назначать детям до 8 лет, беременным и кормящим матерям.

Значение белкового обмена для организма определяется, прежде всего тем, что основу всех его тканевых элементов составляют именно белки, непрерывно подвергающиеся обновлению за счет процессов ассимиляции и диссимиляции своих основных частей – аминокислот и их комплексов. Поэтому нарушения обмена белков в различных вариантах являются компонентами патогенеза всех без исключения патологических процессов.

Роль протеинов в организме человека:

· структура всех тканей

· рост и репарация (восстановление) в клетках

· ферменты, гены, антитела и гормоны – это белковые продукты

· влияние на водный баланс через онкотическое давление

· участие в регуляции кислотно-основного баланса

Общее представление о нарушении белкового обмена можно получить при изучении азотистого равновесия организма и окружающей среды.

1. Положительный азотистый баланс – это состояние, когда из организма выводится меньше азота, чем поступает с пищей. Наблюдается во время роста организма, при беременности, после голодания, при избыточной секреции анаболических гормонов (СТГ, андрогены).

2. Отрицательный азотистый баланс – это состояние, когда из организма выводится больше азота, чем поступает с пищей. Развивается при голодании, протеинурии, кровотечениях, избыточной секреции катаболических гормонов (тироксин, глюкокортикоиды).

Типовые нарушения белкового обмена

1. Нарушения количества и качества поступающего в организм белка

2. Нарушение всасывания и синтеза белков

3. Нарушение межуточного обмена аминокислот

4. Нарушение белкового состава крови

5. Нарушение конечных этапов белкового обмена

1. Нарушения количества и качества поступающего в организм белка

а) Одной из наиболее частых причин нарушений белкового обмена является количественная иликачественная белковая недостаточность. Это обусловлено ограничением поступления экзогенных белков при голодании, низкой биологической ценностью пищевых белков, дефицитом незаменимых аминокислот.

Проявления при белковой недостаточности:

· отрицательный азотистый баланс

· замедление роста и развития организма

· недостаточность процессов регенерации тканей

· уменьшение массы тела

· снижение аппетита и усвоения белка

Крайними проявлениями белковой недостаточности являются квашиоркор и алиментарный маразм.

Алиментарный маразм – патологическое состояние, возникающее в результате длительного полного голодания и характеризующееся общим истощением, нарушением обмена веществ, атрофией мышц и нарушением функций большинства органов и систем организма.

Квашиоркор – заболевание, поражающее детей раннего возраста, вызывается качественным и количественным дефицитом белка при условии общей калорийной избыточности пищи.

б) Избыточное потребление белков вызывает следующие изменения в организме:

· положительный азотистый баланс

· диспепсия

· дисбактериоз

· кишечная аутоинфекция, аутоинтоксикация

· отвращение к белковой пище

2. Нарушение всасывания и синтеза белков

· нарушения расщепления белков в желудке (гастриты с пониженной секреторной активностью и низкой кислотностью, резекции желудка, опухоли желудка). Белки – носители чужеродной антигенной информации и должны расщепляться при переваривании, утрачивая антигенность, иначе их неполное расщепление приведет к пищевой аллергии.

· нарушение всасывания в кишечнике (острые и хронические панкреатиты, опухоли поджелудочной железы, дуодениты, энтериты, резекция тонкого кишечника)

· патологические мутации регулирующих и структурных генов

· нарушение регуляции синтеза белка (изменение соотношения анаболических и катаболических гормонов)

3. Нарушение межуточного обмена аминокислот

1. Нарушение трансаминирования (образование аминокислот)

· недостаточность пиридоксина (вит. В 6)

· голодание

· заболевания печени

2. Нарушение дезаминирования (разрушение аминокислот) вызывает гипераминоацидемию ® аминоацидурию ® изменение соотношения отдельных аминокислот в крови ® нарушение синтеза белков.

· недостаток пиридоксина, рибофлавина (В 2), никотиновой кислоты

· гипоксия

· голодание

3. Нарушение декарбоксилирования (протекает с образованием СО 2 и биогенных аминов) приводит к появлению большого количества биогенных аминов в тканях и нарушению местного кровообращения, повышению проницаемости сосудов и повреждению нервного аппарата.

· гипоксия

· ишемия и деструкция тканей

4. Нарушение белкового состава крови

Гиперпротеинемия – увеличение белка в плазме крови > 80 г/л

Последствия гиперпротеинемии: повышение вязкости крови, изменение ее реологических свойств и нарушение микроциркуляции.

Гипопротеинемия – уменьшение белка в плазме крови < 60 г/л

· голодание

· нарушение переваривания и всасывания белков

· нарушение синтеза белка (поражения печени)

· потеря белка (кровопотери, заб. почек, ожоги, воспаления)

· повышенный распад белка (лихорадка, опухоли, ­катаболических гормонов)

Последствия гипопротеинемии:

· ¯ резистентности и реактивности организма

· нарушение функций всех систем организма, т.к. нарушается синтез ферментов, гормонов и т.д.

5. Нарушение конечных этапов белкового обмена. Патофизиология конечных этапов белкового обмена включает в себя патологию процессов образования азотистых продуктов и выведение их из организма. Остаточный азот крови – это небелковый азот, остающийся после осаждения белков.

В норме 20-30 мг% состав:

· мочевина 50%

· аминокислоты 25%

· др. азотистые продукты 25%

Гиперазотемия – увеличение остаточного азота в крови

Накопление остаточного азота в крови приводит к интоксикации всего организма, в первую очередь ЦНС и развитию коматозного состояния.

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

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; t 1/2 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 Са 2+ в окончания двигательных нервных волокон при деполяризации пресинаптической мембраны); могут усиливать действие курареподобных средств;

- аллергические реакции .

Противопоказаны аминогликозиды при миастении.

Аминоциклитолы

Спектиномицин (Spectinomycin; тробицин) – антибиотик широкого спектра действия. Сходен по химической структуре с аминогликозидами, однако отличается от них по механизму действия. Нарушает синтез белков на стадии транслокации, не влияя (в отличие от аминогликозидов) на правильное считывание кодона мРНК. Действует бактериостатически. Особенно эффективен (действует бактерицидно) в отношении Neisseria gonorrhoeae. Почти полностью (90 %) выводится почками в неизменённом виде.

Применяют спектиномицин только для лечения урогенитальной гонореи у мужчин и женщин. Неосложнённая гонорея (острый уретрит, проктит, цервицит) может быть излечена одной внутримышечной инъекцией спектиномицина.

Стрептограмины

Хинупристин (Quinupristin) и дальфопристин (Dalfopristin) нарушают синтез белков, действуя на 50S субъединицу рибосом и ингибируя пептидилтрансферазу. По отдельности эти препараты малоэффективны, но при совместном применении бактерицидны в отношении грамположительных бактерий, в частности метициллин-резистентных стафилококков, ванкомицин-резистентных энтерококков, стрептококков и стафилококков. Дальфопристин изменяет структуру рибосом, повышая связывание с рибосомами хинупристина.

Комбинированный препарат этих соединений вводят внутривенно при инфекциях, вызванных энтерококками и стафилококками, устойчивыми к ванкомицину. Препарат эффективен при инфекциях, вызванных гемофильной палочкой, моракселлой, микоплазмами, легионеллами, хламидиями. Не действует на синегнойную палочку.

Побочные эффекты:

– флебиты;

– артралгии;

– миалгии.

Тетрациклины

Тетрациклины (содержат в своей химической структуре 4 конденсированных цикла) – антибиотики широкого спектра действия. Нарушают синтез белков на рибосомах бактерий. Действуют на 30S субъединицу рибосом; препятствуют присоединению в месте А транспортной РНК (тРНК) с очередной аминокислотой, нарушая таким образом процесс элонгации. Действие тетрациклинов бактериостатическое.

Тетрациклины хорошо проникают внутрь клеток и действуют на внутриклеточные микроорганизмы – хламидии, легионеллы, микоплазмы, риккетсии.

Тетрациклины (чаще всего доксициклин) – препараты выбора при риккетсиозах (сыпной тиф и др.), бруцеллёзе (совместно с гентамицином или рифампицином), холере, чуме, хламидиозе лёгких и мочеполовой системы, инфекциях, вызванных микоплазмой или уреаплазмой, болезни Лайма (клещевой боррелиоз).

Тетрациклины – препараты резерва при сифилисе, гонорее, сибирской язве, иерсиниозе, шигеллёзе, амёбиазе.

Эффективны в отношении кокков, гемофильной палочки, клебсиелл, легионелл, кишечной палочки, Н. pylori, сальмонелл, возбудителей туляремии, а также плазмодиев малярии.

Не действуют на синегнойную палочку, бактероиды, протей, метициллин-резистентные стафилококки.

Тетрациклины всасываются при назначении внутрь (тетрациклин на 60 %, доксициклин – почти полностью). Молоко, антацидные средства, препараты железа могут задерживать всасывание тетрациклинов, так как тетрациклины образуют хелатные соединения с ионами Са 2+ , Mg 2+ , Al 3+ , Fe 2+ .

В связи с образованием хелатных соединений с ионами Са 2+ тетрациклины депонируются в костной ткани, а также в ткани зубов и могут нарушать их развитие. Тетрациклины нельзя назначать детям до 8 лет, беременным и кормящим женщинам.

Доксициклин (Doxycycline; вибрамицин) назначают внутрь при риккетсиозах (сыпной тиф и др.), инфекциях, вызванных хламидиями (трахома, пситтакоз, урогенитальный хламидиоз), бруцеллёзе, чуме, холере, клещевом боррелиозе (болезнь Лайма), инфекциях дыхательных путей (пневмонии, обострении хронического бронхита), желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, а также при сибирской язве, малярии в качестве резервного препарата – при сифилисе.

В кишечнике всасывается почти полностью (около 90 %). Длительность действия – 12 ч (назначают 2 раза в сутки). Выводится почками в виде неактивных метаболитов. Препарат вводят также внутривенно.

Побочные эффекты доксициклина:

– диспепсические расстройства;

– головная боль;

– нарушения зрения;

– гепатотоксическое действие;

– фотосенсибилизация кожи;

– кандидамикоз кишечника;

– возможен псевдомембранозный колит.

Тетрациклин (Tetracycline) назначают внутрь по тем же показаниям, что и другие тетрациклины. Длительность действия – 6 ч (назначают 4 раза в сутки). Местно при конъюнктивитах, блефаритах применяют глазную тетрациклиновую мазь (закладывают за веко 2–3 раза в день).

Окситетрациклин (Oxytetracycline) назначают внутрь или внутримышечно при пневмониях, бронхитах, ангинах, холецистите, пиелонефрите, кишечных инфекциях, эндометрите, простатите, а также при риккетсиозах, сифилисе, гонорее, бруцеллёзе. Местно в виде мази окситетрациклин применяют при конъюнктивите, блефарите, трахоме.

Побочные эффекты тетрациклинов:

Тошнота, рвота, глоссит;

Кандидамикоз ротовой полости, кишечника, влагалища (связан с подавлением нормальной микрофлоры);

Нарушения функции печени;

Кожные высыпания, фотосенсибилизация, аллергические реакции;

Возможны нарушения сетчатки глаз, функции костного мозга (анемия, нейтропения).

Тетрациклины депонируются в костной ткани, поэтому в раннем возрасте возможны нарушения развития костной ткани и зубов; тетрациклины не рекомендуют назначать детям до 8 лет, беременным и кормящим женщинам. При длительном применении тетрациклинов возможно угнетение активности макрофагов и снижение иммунитета.

Тетрациклины, нарушая синтез белков бактерий, замедляют их рост и поэтому могут ослаблять действие пенициллинов, которые действуют бактерицидно на растущие бактерии.

Хлорамфеникол

Хлорамфеникол (Chloramphenicol; левомицетин) – антибиотик широкого спектра действия. Нарушает синтез белков на рибосомах бактерий. Действует на 50S субъединицу рибосом; ингибирует пептидилтрансферазу и таким образом препятствует транспептидации – переносу пептидной цепи из места Р в место А для присоединения к новой аминокислоте (рис. 83). На большинство чувствительных микроорганизмов действует бактериостатически.

Высокоэффективен (действует бактерицидно) в отношении менингококков, гемофильной палочки (в том числе резистентной к другим антибиотикам). Эффективен в отношении шигелл, сальмонелл, риккетсий, бруцелл, клостридий, хламидий, микоплазм, стрептококков, стафилококков, не продуцирующих пенициллиназу. Действует на В. fragilis, протей.

Устойчив к хлорамфениколу синегнойная палочка, микобактерии туберкулёза, стафилококки, продуцирующие пенициллиназу.

Назначают хлорамфеникол внутрь (препарат почти полностью всасывается в кишечнике); максимальный эффект через 2 ч; t 1/2 –2 ч.

В тяжёлых случаях хлорамфеникол вводят внутривенно. Хлорамфеникол проникает через гематоэнцефалический барьер; концентрация препарата в спинномозговой жидкости составляет примерно 60 % от концентрации в плазме крови. В печени хлорамфеникол подвергается глюкуронированию под влиянием глюкуронилтрансферазы. Примерно 10 % неизменённого хлорамфеникола выделяется с мочой.

Применяют хлорамфеникол при менингитах в случае невозможности использовать пенициллины, при инфекциях, вызыванных гемофильной палочкой (если нельзя применить цефалоспорины III поколения). До появления фторхинолонов левомицетин был препаратом выбора при лечении брюшного тифа. В настоящее время левомицетин – препарат резерва при брюшном тифе и паратифах, бациллярной дизентерии, сыпном тифе и других риккетсиозах, холере, чуме, бруцеллёзе, туляремии, хламидиозе.

В виде глазных капель раствор хлорамфеникола применяют при конъюнктивитах, блефаритах (по 1 капле 4–6 раз в день).

Применение хлорамфеникола ограничено его угнетающим влиянием на кроветворение в костном мозге (возможны лейкопения, агранулоцитоз, апластическая анемия). Другие побочные эффекты:

Суперинфекции (орофарингеальный кандидамикоз, стафилококковый энтероколит);

Стоматит, глоссит;

Неврит зрительного нерва, энцефалопатия.

Противопоказан хлорамфеникол новорожденным детям в связи с недостаточной в этом возрасте системой глюкуронирования хлорамфеникола; может вызывать у них «серый синдром» – цианоз, нерегулярное дыхание, сосудистый коллапс, рвоту, диарею (жидкий зеленый стул), вздутие живота, гипотермию, пепельно-серый цвет кожи; смертность – 40 %.

Хлорамфеникол ингибирует синтез микросомальных ферментов печени и поэтому может усиливать и удлинять действие лекарственных веществ, которые инактивируются этими ферментами. Так, хлорамфеникол увеличивает период полуэлиминации варфарина, фенитоина.

Хлорамфеникол, нарушая синтез белков бактерий, замедляет их рост и поэтому может ослаблять действие пенициллинов, которые действуют бактерицидно на растущие бактерии.

Макролиды

Макролиды – макроциклические соединения. К 14-членным макролидам относятся эритромицин и кларитромицин, к 15-членным – азитромицин (относится к азалидам), к 16-членным – джосамицин, спирамицин.

Макролиды действуют на 50S субъединицу рибосом и нарушают транслокацию – конечный этап синтеза белков на рибосомах бактерий (перемещение образованного пептида из места А в место Р в связи с движением рибосомы по мРНК – рис. 83). Могут конкурировать с линкозамидами за связывание с рибосомами; при этом действие антибиотиков взаимно ослабляется. Поэтому применять макролиды совместно с линкозамидами не рекомендуется.

На большую часть чувствительных микроорганизмов макролиды действуют бактериостатически, на некоторые – бактерицидно. Хорошо проникают в клетки организма, заражённые бактериями. Концентрации макролидов в клетках значительно превосходят их концентрации в плазме крови.

Макролиды эффективны в отношении ряда внутриклеточных возбудителей инфекций (хламидии, микоплазмы, уреаплазмы, легионеллы). Действуют на кокки, гемофильную палочку, палочки дифтерии и сибирской язвы, боррелии, бледную трепонему, Н. pylori.

Макролиды не проникают через гематоэнцефалический барьер, в синовиальную жидкость.

К макролидам устойчивы кишечная палочка, шигеллы, сальмонеллы, синегнойная палочка, клебсиеллы, возбудители чумы, туляремии, В. fragilis, метициллин-резистентные стафилококки.

Применяют макролиды при инфекциях ЛОР-органов, пневмониях, вызыванных хламидиями, микоплазмами, легионеллами, при инфекциях мочевыводящих путей, кожи и мягких тканей.

Рокситромицин и кларитромицин назначают при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки для эрадикации Н. pylori.

Азитромицин высокоэффективен при уретральном хламидиозе.

Эритромицин (Erythromycin) оказывает бактерицидное действие в отношении стрептококков, пневмококков, бактериостатическое – в отношении стафилококков, гонококков, менингококков, гемофильной палочки, хламидий, микоплазм, легионелл, бледной трепонемы. К эритромицину устойчивы кишечная палочка, шигеллы, сальмонеллы, синегнойная палочка.

Препарат всасывается при назначении внутрь, однако биодоступность препарата низкая (35 %). Распределяется в тканях (кроме ЦНС); проникает в предстательную железу и через плаценту. Как и другие макролиды, эритромицин хорошо проникает внутрь клеток тканей; концентрация препарата в клетках примерно в 13 раз выше, чем его концентрация в плазме крови. Концентрируется в печени, выделяется в основном с желчью. Период полуэлиминации (t 1/2) – 90 мин. Продолжительность действия – 6 ч.

Эритромицин – препарат выбора при инфекциях дыхательных путей, вызванных внутриклеточными возбудителями (хламидии, микоплазмы, легионеллы), пневмококками, стрептококками, при инфециях мочеполовых путей (простатит, эпидидимит, цервицит, уретрит), вызыванных хламидиями, уреаплазмами. Применяют эритромицин при пневмониях, ЛОР-инфекциях, болезни легионеров, трахоме, коклюше, дифтерии; в качестве резервного препарата – при скарлатине, бруцеллёзе, гонорее, сифилисе.

Назначают эритромицин внутрь 4 раза в сутки. В виде глазной мази применяют при конъюнктивитах, блефаритах (закладывают за веко 2 раза в день). Возможно внутримышечное введение эритромицина.

Побочные эффекты эритромицина:

– эпигастральный дистресс;

– тошнота, рвота, диарея;

– транзиторное снижение слуха;

– холестатическая желтуха;

– оппортунистические инфекции кишечника.

Кларитромицин (Clarithromycin; клацид) – 6-метокси-эритромицин. По сравнению с эритромицином, более эффективен в отношении гемофильной палочки. Создает более высокие внутриклеточные концентрации и более эффективен в отношении хламидий, легионелл, моракселл, микоплазм, а также возбудителя болезни Лайма (Borrelia burgdorferi). Действует на пневмококки, стрептококки, гонококки, гемофильную палочку, моракселлы, Н. pylori. Хорошо проникает в макрофаги, нейтрофилы. Выделяется с мочой (40 %) в виде метаболитов.

Назначают кларитромицин внутрь или внутривенно 2 раза в сутки (t 1/2 – 4–5 ч) при инфекциях верхних и нижних отделов дыхательных путей, а также при инфекциях кожи и мягких тканей.

Побочные эффекты кларитромицина:

– тошнота;

– диарея;

– дозозависимая глухота.

Рокситромицин (Roxithromycin; рулид) назначают внутрь 1–2 раза в сутки при тонзиллите, фарингите, синусите, среднем отите, инфекциях полости рта, бронхитах, пневмониях, инфекциях мочеполовой системы, вызванных хламидиями, уреаплазмой, при инфекциях кожи (рожа, фурункулы, пиодермия), а также при дифтерии, коклюше. Урогенитальный хламидиоз излечивают рокситромицином в 100 % случаев. Концентрации рокситромицина в нейтрофилах и макрофагах выше, чем в плазме, соответственно в 34 и 16 раз.

Азитромицин (Azithromycin; сумамед) – азалид (включение нитро- (азо-) группы в макролидный цикл). По сравнению с эритромицином, менее эффективен в отношении стафилококков, однако имеет более широкий спектр противомикробного действия. Более эффективен в отношении гемофильной палочки, легионелл. Высокоэффективен в отношении токсоплазм. Эффективен в отношении пневмококков, гонококков, моракселл, хламидий, микоплазм, уреаплазм, бледной трепонемы, Н. pylori, возбудителей коклюша (Bordetella pertussis), газовой гангрены, болезни Лайма (Borrelia burgdoferi). Концентрация азитромицина в фагоцитах в 40 раз выше его концентрации в крови. Азитромицин выделяется в активной форме с желчью.

Назначают азитромицин внутрь 1 раз в сутки (t 1/2 – 48 ч) при инфекциях верхних дыхательных путей и ЛОР-инфекциях (ангина, тонзиллит, синусит, средний отит), инфекциях нижних дыхательных путей (бронхиты, пневмонии), вызванных пневмококками, гемофильной палочкой, хламидиями, микоплазмами, при скарлатине, болезни Лайма, уретрите, вызванном хламидиями, микоплазмами, уреаплазмами, цервиците, гонорее, инфекциях кожи и мягких тканей, для эрадикации Н. pylori.

Побочные эффекты азитромицина:

– тошнота;

– диарея;

– дозозависимая глухота.

Противопоказан азитромицин при беременности, лактации, детям до 12 лет, при тяжёлых нарушениях функции печени, почек.

Мидекамицин (Midecamycin; макропен) назначают внутрь при инфекциях дыхательных и мочеполовых путей, вызванных внутриклеточными возбудителями (хламидии, моракселлы, микоплазмы, уреаплазмы, легионеллы), а также при стрептококковой, стафилококковой инфекции, для лечения и профилактики дифтерии и коклюша, при инфекциях желудочно-кишечного тракта, вызванных Campylobacter spp. Препарат эффективен в отношении Н. pylori.

Спирамицин (Spiramycin; ровамицин) обратимо связывается с 50S субъединицей рибосом и нарушает синтез белков. Оказывает бактериостатическое действие. Назначают спирамицин внутрь или внутривенно при пневмониях, вызыванных хламидиями, легионеллами, микоплазмами, при обострениях хронического бронхита, заболеваниях ЛОР-органов (тонзиллит, синусит, отит), инфекциях мочеполовой системы (в том числе при хламидиозе), инфекционных артритах, остеомиелите, инфекциях кожи и мягких тканей. Джосамицин (Josamycin; вильпрафен) назначают внутрь. Эффективен в отношении Chlamidia trachomatis, Chlamidia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Ureaplasma urealyticum, Legionella pneumophila, Treponema pallidum, а также в отношении стрептококков, пневмококков, стафилококков, гонококков, менингококков, палочки дифтерии, возбудителя газовой гангрены. Особенно в высоких концентрациях определяется в ткани лёгких.

Применяют джосамицин при инфекциях дыхательных путей и ЛОР-органов (фарингит, тонзиллит, ларингит, синусит, средний отит), при дифтерии (дополнительно к лечению дифтерийным анатоксином), при хламидийных, уреаплазменных инфекциях мочеполовой системы, а также при сифилисе в случаях невозможности применения препаратов бензилпенициллина.

Линкозамиды

Линкозамиды сходны по механизму действия с макролидами. Действуют на 50S субъединицу хромосом, нарушают процесс транслокации. Действуют преимущественно на грамположительные микроорганизмы в основном бактериостатически. Эффективны в отношении аэробных грамположительных бактерий – стафилококков (в том числе продуцирующих пенициллиназу), стрептококков, пневмококков, а также в отношении клостридий, микоплазм. Эффективны в отношении анаэробных возбудителей (особенно Bacteroides fragilis). Резистентность бактерий к линкозамидам вырабатывается медленно. Линкозамиды хорошо проникают в костную ткань. Не проникают через гематоэнцефалический барьер.

Устойчивы к линкозамидам метициллин-резистентные стафилококки, большинство грамотрицательных бактерий, грибы, вирусы, простейшие.

Линкомицин (Lincomycin) эффективен в отношении грамположительных кокков, в том числе стафилококков, продуцирующих пенициллиназу. Высокоэффективен в отношении бактероидов. Малоактивен в отношении менингококков и гонококков. Не действует линкомицин на кишечную палочку, шигеллы, сальмонеллы, клебсиеллы, легионеллы, синегнойную палочку, хламидии. Устойчивы к линкомицину трихомонады, грибы Candida.

В желудочно-кишечном тракте линкомицин всасывается неполностью – 25–40 %. Депонирутся в высокой концентрации в костной ткани. Выводится с желчью и мочой. Назначают линкомицин внутрь, внутримышечно, внутривенно и местно в виде мази.

Показания к применению линкомицина – сепсис, остеомиелит, инфекционные заболевания челюстей, септический эндокардит, пневмонии, абсцесс лёгкого, рожистое воспаление, отиты.

Побочные эффекты линкомицина:

– тошнота, рвота;

– глоссит, стоматит;

– диарея;

– нарушения функции печени;

– кожные высыпания;

– нейтропения, тромбоцитопения.

При назначении линкомицина внутрь возможен кандидамикоз кишечника и псевдомембранозный колит (вызывается Clostridium difficile), связанные с подавлением нормальной микрофлоры кишечника (при диарее приём препарата следует прекратить). Для лечения псевдомембранозного колита применяют метронидазол, ванкомицин.

В связи с выраженными побочными эффектами линкомицин всё чаще заменяют менее токсичным клиндамицином.

Клиндамицин (Clindamycin; далацин С) – производное линкомицина; в 2–10 раз более активен. На грамположительные кокки действует бактерицидно, на бактроиды – бактериостатически. При назначении внутрь всасывается 90 % препарата. Продолжительность действия клиндамицина – 6 ч. Выделяется почками и с желчью (10 % в неизменённом виде). По сравнению с линкомицином меньше раздражает желудочно-кишечный тракт, реже вызывает псевдомембранозный колит и другие побочные эффекты.

Назначают клиндамицин внутрь 4 раза в сутки при септическом эндокардите, инфекционных заболеваниях ЛОР-органов, костной ткани, суставов, флегмонах челюсти, органов брюшной полости, вызванных чувствительными микроорганизмами. При септицемии, пневмонии, абсцессе лёгких, перитоните препарат вводят внутримышечно или внутривенно капельно. При стафилококковом конъюнктивите клиндамицин назначают в виде глазных капель. При гнойно-воспалительных заболеваниях кожи наружно применяют гель с клиндамицином; при вагинальных инфекциях – вагинальный крем.

Ингибиторы синтеза белка – многочисленная и разнообразная по химической структуре группа антибиотиков, нарушающих физиологические функции рибосом бактерий. Ингибиторы белкового синтеза обладают достаточно высокой избирательностью действия, однако в высоких дозах могут повреждать клетки макроорганизма.

Антибиотики, нарушающие синтез белка на малой субъединице рибосом.

Аминогликозиды необратимо связываются с малыми субъединицами, в результате чего в клетке синтезируется аномальный белок; нарушают структуру и функцию цитоплазматической мембраны бактерий. Двойное действие обеспечивает высокую антибактериальную активность аминогликозидов и увеличивает их токсичность. Однако токсичность препаратов уменьшается от первого поколения антибиотиков к четвертому:

1 поколение: стрептомицин, неомицин, канамицин, мономицин,

2 поколение: гентамицин,

3 поколение: тобрамицин, амикацин, нетилмицин,

4 поколение: изепамицин.

К препаратам первого поколения у микроорганизмов быстро развивается устойчивость. У современных аминогликозидов более широкий спектр антибактериального действия и меньше риск развития побочных эффектов. Являются высокоэффективными противотуберкулезными препаратами. Большинство аминогликозидов плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта и применяются парэнтерально. Выводятся почками в неизмененном виде, что с успехом используется при лечении инфекций мочевыводящих путей.

Тетрациклины (окситетрациклин, тетрациклин, метациклин, доксициклин, моноциклин) относятся к полусинтетическим антибиотикам. Нарушают связывание тРНК с рибосомой, что нарушает синтез белка на малой субъединице рибосом, вызывают бактериостатический эффект. Имеют широкий спектр действия, но из-за высокой токсичности эти антибиотики целесообразно назначать для лечения особо опасных инфекций (чума, холера, брюшной тиф, холера, бруцеллез). Тетрациклины гепатотоксичны, нефротоксичны, ототоксичны. У детей они нарушают формирование скелета и зубов (образуют хелатные комплексы с кальцием).

Антибиотики, нарушающие синтез белка на большой субъединице рибосом.

Макролиды нарушают продвижение рибосомы по мРНК, в результате чего снижается синтез белка на большой субъединице рибосом. Действуют бактериостатически. Принято выделять следующие поколения макролидов:

1 поколение: эритромицин, олеандомицин,

2 поколение: спирамицин, рокситромицин, кларитромицин, медикамицин, джозамицин,

3 поколение: азитромицин,

4 поколение: телитромицин.

Спектр действия макролидов расширяется с каждым последующим поколением препаратов. Значимой особенностью современных макролидов (азитромицин, кларитромицин, рокситромицин) является их способность стимулировать фагоцитоз. Кроме того современные макролиды превосходят родоначальников группы по продолжительности действия. Они хорошо проникают в различные ткани и создают высокие концентрации в области очага инфекции. В результате сокращается курс лечения и снижается вероятность рецидива. Особенностью кларитромицина является его эффективность в отношении бактерий, вызывающих язву желудка и двенадцатиперстной кишки. Низкая токсичность является самой привлекательной чертой макролидов.

Линкозамиды также нарушают синтез белка на большой субъединице рибосом. Основной представитель группы (клиндамицин) высокотоксичен, поэтому его назначают для лечения тяжелых инфекций, вызванных анаэробными бактериями.

Хлорамфеникол блокирует связывание аминокислот и подавляет синтез белка на большой субъединице рибосом. Оказывает бактериостатический эффект. Действует на грам+ и грам- бактерии, хорошо проникает через тканевые барьеры и обладает высокой активностью, но имеет небольшую широту терапевтического действия. В качестве побочного эффекта следует отметить угнетение кроветворения вплоть до апластической анемии (особенно высок риск развития у детей). Кроме того хлорамфеникол ингибирует микросомальное окисление в печени, что может изменить метаболизм других лекарственных препаратов. В основном применяется для лечения псевдотуберкулеза, тяжелых кишечных инфекций.

Фузидиевая кислота угнетает синтез белка на большой субъединице рибосом, оказывает бактериостатический эффект. Обладает широким спектром антибактериального действия и низкой токсичностью. Быстро всасывается и проникает во все органы и ткани, в том числе спинномозговую жидкость. Важным свойством антибиотика является его способность проникать в костную ткань, что с успехом применяется при лечении остеомиелитов. При назначении фузидиевой кислоты с другими антибиотиками наблюдается значительное усиление действия.

Лекция №6.

Синтетические противомикробные средства.

Мотивация: Современные синтетические противомикробные средства по своей силе и спектру действия не уступают самым мощным антибиотикам и занимают свою важную нишу в терапии инфекционных заболеваний.

Важное место в лечении инфекционных заболеваний сегодня занимают синтетические противомикробные средства, к которым относятся следующие группы лекарственных средств: сульфаниламидные препараты, производные 8-оксихинолина, производные хинолона, фторхинолоны, производные нитрофурана, производные хиноксалина, оксазолидиноны.

Сульфаниламидные препараты.

Они стали первыми химиотерапевтическими антибактериальными средствами широкого спектра действия, внедренными в практику еще в 30-х годах прошлого века.

Ключевой особенностью сульфаниламидов является их химическое сродство с пара-аминобензойной кислотой (ПАБК), которая необходима прокариотам для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований – структурных компонентов нуклеиновых кислот. В основе механизма действия сульфаниламидов лежит принцип конкурентного антагонизма: вследствие структурного сходства сульфаниламиды захватываются микробной клеткой вместо ПАБК, в результате чего угнетается синтез нуклеиновых кислот, подавляется рост и размножение микроорганизмов (бактериостатический эффект). Сульфаниламиды обладают высокой избирательностью противомикробного действия.

Спектр антимикробного действия сульфаниламидов довольно широк и включает следующих возбудителей инфекционных заболеваний:

1) бактерии (патогенные кокки (грам+ и грам-), кишечная палочка, возбудители дизентерии (шигеллы), холерный вибрион, возбудители газовой гангрены (клостридии), возбудитель сибирской язвы, дифтерии, возбудитель катаральной пневмонии)

2) хламидии (возбудители трахомы, возбудители орнитоза, возбудители пахового лимфогранулематоза)

3) актиномицеты (грибы)

4) простейшие (токсоплазмы, плазмодии малярии).

Большой практический интерес представляют сульаниламиды резорбтивного действия. По продолжительности действия эти препараты делятся на:

1) сульфаниламиды короткого действия (назначаются 4-6 раз в сутки) - сульфадимидин, сульфатиазол, сульфаэтидол, сульфакарбамид, сульфазоксазол

2) сульфаниамиды средней продолжительности действия (назначаются 3-4 раза в сутки) - сульфадиазин, сульфаметоксазол, сульфамоксал

3) сульфаниламиды длительного действия (назначаются 1-2 раза в сутки) - сульфапиридазин, сульфамонометоксин, сульфадиметоксин

4) сульфаниламиды сверхдлительного действия (назначаются 1 раз в сутки) - сульфаметоксипиразин, сульфадоксин.

С увеличением продолжительности действия препаратов уменьшается ударная доза, назначаемая при их первом приеме.

Длительность действия сульфаниламидов определяется их способностью связываться с белками плазмы, скоростью метаболизма и выведения. Так сульфаниламиды длительного и сверхдлительного действия, в отличие от "коротких" конъюгируют с глюкуроновой кислотой. В результате образуются антибактериально активные глюкурониды, которые хорошо растворимы и не выпадают в осадок в моче, а значит эффективны при лечении инфекционных заболеваний мочевыводящих путей.

Назначение высоких доз сульфаниламидных препаратов - залог успеха противомикробной терапии, так как только в этих условиях создаются максимально высокие концентрации лекарственного средства вокруг бактериальной клетки, что лишает ее возможности захватывать ПАБК. При использовании препаратов длительного действия в организме создаются стабильные концентрации вещества. Однако если возникают побочные явления, продолжительный эффект играет отрицательную роль, так как при вынужденной отмене препарата должно пройти несколько дней, прежде чем закончится его действие. Эти препараты целесообразно использовать при хронических инфекциях и для профилактики инфекций (например, в послеоперационном периоде). Следует также учитывать, что концентрация препаратов продолжительного действия в спинномозговой жидкости невелика (5-10% от концентрации в крови). Этим они отличаются от сульфаниламидов непродолжительного действия, которые накапливаются в ликворе в высоких концентрациях (50-80% от концентрации в плазме). Сульфаниламиды резорбтивного действия назначают при менингите, заболеваниях органов дыхания, инфекциях мочевыводящих и желчевыводящих путей.

К сульфаниламидам, действующим в просвете кишечника, относятся фталилсульфатиазол, сульфагуанидин, фтазин. Отличительной особенностью этих препаратов является их плохая всасываемость из ЖКТ, поэтому в просвете кишечника создаются высокие концентрации веществ. Прямыми показаниями к назначению сульфаниламидов, действующих в просвете кишечника, являются дизентерия, энтероколит, дуоденит, колит, а также профилактика кишечной инфекции в послеоперационном периоде. Учитывая, что микроорганизмы при этих заболеваниях локализуются не только в просвете, но в стенке кишечника, их целесообразно сочетать с хорошвсасывающимися сульфаниламидами или антибиотиками. Применение этой группы сульфаниламидов нужно сочетать с витаминами группы В, так как подавляется рост и размножение кишечной палочки, участвующей в процессе синтеза этих витаминов.

Сульфаниламиды местного действия включают сульфацетамид (альбуцид), сульфадиазин серебра, сульфатиазол серебра. Эти вещества назначают в виде растворов и мазей для лечения и профилактики конъюнктивита, блефарита, гонорейного поражения глаз, язв роговицы, ожоговой и раневой инфекции глаз. Для достижения терапевтического эффекта местно сульфаниламиды используют в очень высоких концентрациях. Необходимо учитывать, что активность сульфаниламидов резко падает в присутствии гноя, некротических масс, так как там содержится большое количество ПАБК. Поэтому сульфаниламиды следует применять только после первичной обработки раны. Следует также отметить, что совместное применение сульфаниламидов с другими лекарственными средствами, производными ПАБК, также резко снижает их противомикробную активность (пример фармакологической несовместимости). Увеличить антимикробную активность сульфаниламидов для местного применения можно, включив в молекулу лекарственного средства атом серебра. Ионы серебра взаимодействуют с белками микрорганизмов, что приводит к нарушению структуры и функции белков и гибели бактерий. В результате непрямого потенцированного снергизма между сульфаниламидом и атомом серебра эффект таких препаратов как сульфадиазин серебра и сульфатиазол серебра становится бактерицидным.

Сульфаниламиды, комбинированные с салициловой кислотой: салазосульфапиридин, салазопиридазин, салазодиметоксин. В толстом кишечнике под влиянием микрофлоры происходит гидролиз этих соединений с высвобождением месалазина и сульфаниламидного компонента. Такие сульфаниламидные препараты обладают анибактериальным и противовоспалительным эффектами (основан на ингибировании синтеза простагландинов). Их применяют при неспецифическом язвенном колите, болезни Крона (гранулематозном колите).

Известными сульфаниламидами, комбинированными с триметопримом, являются: ко-тримоксазол, лидаприм, сульфатон, гросептол, потесепил. В микробной клетке триметоприм блокирует фермент, участвующий в синтезе пуриновых оснований. Наблюдаемый в данном случае вид взаимодействия лекарственных средств представляет собой непрямой потенцированный синергизм. Эффект становится бактерицидным, так как развивающиеся изменения в микроорганизмах несовместимы с жизнью и приводят к их гибели.

По своей активности сульфаниламидные препараты значительно уступают другим антимикробным средствам и обладают сравнительно высокой токсичностью. Их назначают главным образом при непереносимости антибиотиков или развитии толерантности к ним. Нередко сульфаниламиды комбинируют с антибиотиками.

Производные 8-оксихинолина.

Препараты этого ряда обладают антибактериальным и антипротозойным действием. Механизм бактериостатического действия производных 8-оксихинолина включает: селективное ингибирование синтеза бактериальной ДНК; образование неактивных комплексов с металлосодержащими ферментами возбудителя; блокаду ферментов окислительного фосфорелирования и нарушение образования АТФ; галогенизацию и денатурацию (в больших концентрациях) белков возбудителя. Представители: нитроксолин, интестопан, энтеросептол.

Нитроксолин выделяется в неизмененном виде с мочой, где накапливается в бактериостатических концентрациях. В связи с этим препарат применяют как уроантисептик при инфекциях мочевыводящих путей, для профилактики инфекций после операций на почках и мочевыводящих путях, после диагностических манипуляций. Препарат обладает широким спектром антибактериального действия, кроме того оказывает угнетающее влияние на некоторые дрожжеподобные грибы рода Candida. Он хорошо переносится и практически не вызывает побочных эффектов, но к нему быстро развивается устойчивость микроорганизмов.

Интестопан обладает антибактериальной и антипротозойной активностью и показан при острых и хонических энтероколитах, амебной и бациллярной дизентерии, гнилостной диспепсии. Так как препарат содержит ионы брома, во избежание развития отравления необходимо строго придерживаться режима дозирования.

Энтеросептол практически не всасывается из ЖКТ и не оказывает системного действия. Применяется при ферментативной и гнилостной диспепсиях, бациллярной дизентерии, протозойных колитах, для лечения амебоносителей. Часто комбинируют с другими противомикробными средствами. При длительном применении (свыше 4-х недель) может вызывать периферические невриты, миелопатию, поражения зрительного нерва, отравление йодом.

Производные хинолона.

Представители: кислота налидиксовая, кислота оксолиниевая, кислота пипемидиевая. Механизм действия включает: угнетение синтеза ДНК, взаимодействие с металлосодержащими ферментами возбудителя, участие в реакциях перекисного окисления липидов. Спектр действия включает только грам- бактерии. Эффективны в отношении кишечной палочки, протея, клебсиелл, шигелл, сальмонелл. Синегнойная палочка к данным препаратам устойчива. Ценным качеством препаратов является активность в отношении штаммов, устойчивых к антибиотикам и сульфаниламидным препаратам. Резистентность к препаратам развивается достаточно быстро. Выводятся лекарственные средства и их метаболиты главным образом почками, вследствие чего в моче создаются высокие концентрации. Поэтому основное применение - инфекции мочевыводящих путей и профилактика инфекций при операциях на почках и мочевом пузыре.

Фторхинолоны.

Были созданы в ходе изучения описанных выше производных хинолона. Оказалось, что добавление в хинолоновую структуру атома фтора существенно усиливает антибактериальный эффект препарата. На сегодняшний день фторхинолоны являются одними из самых активных химиотерапевтических средств, по силе действия не уступая самым мощным антибиотикам. Фторхинолоны делят на три поколения.

Первое поколение содержит 1 атом фтора: ципрофлоксацин, пефлоксацин, офлоксацин, норфлоксацин, ломефлоксацин.

Второе поколение содержит 2 атома фтора: левофлоксацин, спарфлоксацин.

Третье поколение содержит 3 атома фтора: моксифлоксацин, гатифлоксацин, гемифлоксацин, надифлоксацин.

Среди известных синтетических противомикробных средств фторхинолоны обладают самым широким спектром действия и значительной антибактериальной активностью. Они активны в отношении грам- и грам+ кокков, кишечной палочки, сальмонелл, шигелл, протея, клебсиелл, хеликобактерий, синегнойной палочки. Отдельные препараты (ципрофлоксацин, офлоксацин, ломефлоксацин) действуют на микобактерии туберкулеза и могут применяться в комбинированной терапии при лекарственно устойчивом туберкулезе. К фторхинолонам не чувствительны спирохеты, листерии и большинство анаэробов. Фторхинолоны действуют на вне- и внутриклеточно локализованные микроорганизмы. Резистентность микрофлоры развивается относительно медленно. В основе механизма действия фторхинолонов лежит блокада жизненно важных ферментов бактерий, участвующих в синтезе, сохранении и восстановлении структуры ДНК. Нарушение функционирования этих ферментных систем приводит к раскручиванию молекулы ДНК и гибели клетки. Из-за структурного и функционального родства ферментных систем клеток прокариотов и эукариотов, фторхинолоны зачастую утрачивают свою избирательность действия и повреждают клетки макроорганизма, вызывая многочисленные побочные эффекты. Наиболее значимые из них: фототоксичность (УФ излучение разрушает фторхинолоны с образованием свободных радикалов, повреждающих структуру кожи), артротоксичность (нарушение развития хрящевой ткани), ингибирование метаболизма теофиллина и повышение его концентрации в крови. Эти препараты могут вызвать изменение картины крови, диспепсические и аллергические реакции, неврологические расстройства. Противопоказаны беременным и детям.

Наиболее целесообразно назначать препараты этой группы при таких тяжелых инфекциях как сепсис, перитонит, менингит, остеомиелит, туберкулез и др. Фторхинолоны показаны при инфекциях мочевыводящих путей, ЖКТ, кожи, мягких тканей, костей и суставов. В пульмонологической практике наиболее популярны фторхинолоны 2 и 3 поколений.

Высокая эффективность фторхинолонов при инфекциях практически любой локализации обусловлена следующими особенностями их фармакокинетики:

1) для препаратов этой группы характерен выраженный постантибиотический эффект

2) препараты хорошо проникают в различные органы и ткани (легкие, почки, кости, предстательную железу)

3) создают высокие концентрации в крови и тканях при приеме внутрь, причем биодоступность не зависит от приема пищи

4) обладают иммуномодулирующим эффектом, повышая фагоцитарную активность нейтрофилов

Выраженная бактерицидная активность фторхинолонов позволила разработать для ряда препаратов лекарственные формы для наружного применения.

Производные нитрофурана.

Механизм действия нитрофуранов включает:

1) образование комплексов с нуклеиновыми кислотами, в результате чего происходит нарушение структуры ДНК возбудителя, угнетение синтеза белков, нарушение роста и размножения бактерий (бактериостатический эффект)

2) угнетение цепи дыхания и цикла Кребса, что приводит к гибели клетки (бактерицидный эффект)

Особенности механизма действия позволяют сочетать нитрофураны с другими антибактериальными средствами.

Нитрофураны имеют широкий спектр антимикробного действия, который включает бактерии (грам+ кокки и гам- палочки), простейшие (лямблии, трихомонады), даже вирусы. Производные нитрофурана способны действовать на штаммы микроорганизмов, устойчивые к некоторым антибиотикам и сульфаниламидам. На анаэробы и синегнойную палочку нитрофураны не действуют. Они подавляют продукцию микроорганизмами токсинов, поэтому могут быстро устранить явления интоксикации при сохранении возбудителя в организме. Под влиянием нитрофуранов микробы снижают способность вырабатывать антифаги и теряют способность к фагоцитозу; нитрофураны подавляют развитие резистентности возбудителей к антибиотикам. Для нитрофуранов характерна низкая токсичность. Кроме того они повышают сопротивляемость организма к инфекциям. Одни препараты данной группы используются преимущественно в качестве антисептиков для наружного применения, другие – в основном для лечения инфекций кишечника и мочевыводящих путей.

Нитрофуразон (фурацилин) применяют наружно в качестве антисептика для обработки ран, кожи слизистых оболочек, промывания серозных полостей и суставных полостей.

Фуразолидон, нифуроксазид и нифурантел применяют при кишечных инфекциях бактериальной и протозойной этиологии (бациллярной дизентерии, паратифе, токсикоинфекциях, энтероколите), так как плохо всасываются в ЖКТ и создают высокие концентрации в просвете кишечника. Кроме того, фуразолидон и нифурантел эффективны при трихомонадном кольпите и лямблиозе.

Нитрофурантоин, нифуртоинол и фуразидин применяют при инфекциях мочевыводящих путей, а также для профилактики инфекционных осложнений при урологических операциях, цистоскопии, катетеризации мочевого пузыря. Препараты в значительных количествах выделяются почками с мочой, где создаются их бактериостатические и бактерицидные концентрации.

Фуразидин эффективен при местном применении для промывания и спринцевания в хирургической практике. Калиевую соль фуразидина можно вводить внутривенно при тяжелых формах инфекционных заболеваний (сепсис, раневая и гнойная инфекции, пневмонии).

Производные хиноксалина.

Эта группа антибактериальных средств представлена хиноксидином и диоксидином. Производные хиноксалина обладают широким спектром противомикробного действия, который включает вульгарного протея, синегнойную, кишечную палочку, палочку дизентерии и клебсиеллы, сальмонеллы, стафилококки, стрептококки, патогенные анаэробы, в том числе возбудитель газовой гангрены. Данные препараты активны в отношении бактерий, устойчивых к другим химиотерапевтическим средствам, включая антибиотики.

Бактерицидный эффект производных хиноксалина обусловлен активацией свободно-радикального окисления в микробной клетке, в результате чего нарушается синтез ДНК и происходят глубокие изменения в цитоплазме клетки, что приводит к гибели возбудителя. Активность лекарственных средств данной группы усиливается в анаэробной среде в связи с их способностью вызывать образование активных форм кислорода. В связи с высокой токсичностью производные хиноксалина используют только по жизненным показаниям для лечения тяжелых форм анаэробной или смешанной аэробно-анаэробной инфекции, вызванной полирезистентными штаммами при неэффективности других антимикробных средств. Назначают только взрослым (после пробы на переносимость) при стационарном лечении под контролем врача.

Показаниями к применению производных хиноксалина служат тяжелые гнойно-воспалительные процессы различной локализации, такие как гнойные плевриты, эпиема плевры, абсцессы легкого, перитониты, циститы, пиелиты, пиелоциститы, холециститы, холангиты, раны с наличием глубоких полостей, абсцессы мягких тканей, флегмоны, тяжелые дисбактериозы, сепсис, послеоперационные раны мочевыводящих и желчевыводящих путей, профилактика инфекционных осложнений после катетеризации.

Оксазолидиноны.

Это новый класс активных противомикробных препаратов. Первый препарат этой группы линезолид оказывает бактериостатическое действие преимущественно на грам+ бактерии и в меньшей степени на грам-. Бактерицидная активность отмечена лишь в отношении некоторых микроорганизмов.

Механизм действия основан на необратимом связывании с субъединицами рибосом, что приводит к угнетению синтеза белка в микробной клетке. Этот уникальный механизм препятствует развитию перекрестной резистентности с макролидами, аминогликозидами, линкозамидами, тетрациклинами, хлорамфениколом. Устойчивость возбудителей к линезолиду развивается очень медленно. Линезолид активен при госпитальной и внебольничной пневмонии (в комбинациях с антибиотиками, активными в отношении грам- микроорганизмов), инфекциях кожи и мягких тканей, мочевыводящих путей, эндокардите. Линезолид хорошо распределяется в тканях, накапливается в бронхолегочном эпителии, проникает в кожу, мягкие ткани, сердце, кишечник, печень, почки, ЦНС, синовиальную жидкость, кости, желчный пузырь. Быстро и полно всасывается из ЖКТ (100% биодоступность), выводится в основном с мочой. Применение линезолида может вызвать кандидоз, извращение вкуса, диспепсию, изменение общего билирубина, АЛТ, АСТ, ЩФ, анемию, тромбоцитопению. В целом препарат переносится хорошо.

Обеспечение организма белками из нескольких источников определяет разнообразную этиологию нарушений белкового обмена. Последние могут носить первичный или вторичный характер.

Одной из наиболее частых причин общих нарушений белкового обмена является количественная или качественная белковая недостаточность первичного (экзогенного) происхождения. Дефекты, связанные с этим, обусловлены ограничением поступления экзогенных белков при полном или частичном голодании, низкой биологической ценностью пищевых белков, дефицитом незаменимых аминокислот (валина, изолейцина, лейцина, лизина, метионина, треонина, триптофана, фенилаланина, гистидина, аргинина).

При некоторых заболеваниях нарушения белкового обмена могут развиваться в результате расстройства переваривания и всасывания белковых продуктов (при гастроэнтеритах, язвенном колите), повышенного распада белка в тканях (при стрессе, инфекционных болезнях), усиленной потери эндогенных белков (при кровопотерях, нефрозе, травмах), нарушения синтеза белка (при гепатитах). Следствием указанных нарушений часто является вторичная (эндогенная) белковая недостаточность с характерным отрицательным азотистым балансом.

При длительной белковой недостаточности резко нарушается биосинтез белков в различных органах, что ведет к патологическим изменениям обмена веществ в целом.

Белковая недостаточность может развиться и при достаточном поступлении белков с пищей, но при нарушении белкового обмена.

Она может быть обусловлена:

• нарушением расщепления и всасывания белков в ЖКТ;
• замедлением поступления аминокислот в органы и ткани;
• нарушением биосинтеза белка; нарушением промежуточного обмена аминокислот;
• изменением скорости распада белка;
• патологией образования конечных продуктов белкового обмена.

Нарушения расщепления и всасывания белков.

В пищеварительном тракте белки расщепляются под влиянием протеолитических ферментов. При этом, с одной стороны, белковые вещества и другие азотистые соединения, входящие в состав пищи, теряют свои специфические особенности, с другой стороны, из белков образуются аминокислоты, из нуклеиновых кислот - нуклеотиды и т.д. Образовавшиеся при переваривании пищи или находившиеся в ней азотсодержащие вещества с небольшой молекулярной массой подвергаются всасыванию.

Различают первичные (при различных формах патологии желудка и кишечника - хронических гастритах, язвенной болезни, раке) и вторичные (функциональные) расстройства секреторной и всасывательной функции эпителия в результате отека слизистой оболочки желудка и кишечника, нарушения переваривания белков и всасывания аминокислот в желудочно-кишечном тракте.

Основные причины недостаточного расщепления белков заключаются в количественном уменьшении секреции соляной кислоты и ферментов, снижении активности протеолитических ферментов (пепсина, трипсина, химотрипсина) и связанном с этим недостаточным образованием аминокислот, уменьшении времени их воздействия (ускорение перистальтики). Так, при ослаблении секреции соляной кислоты снижается кислотность желудочного сока, что ведет к уменьшению набухания пищевых белков в желудке и ослаблению превращения пепсиногена в его активную форму - пепсин. В этих условиях часть белковых структур переходит из желудка в двенадцатиперстную кишку в неизмененном состоянии, что затрудняет действие трипсина, химотрипсина и других протеолитических ферментов кишечника. Дефицит ферментов, расщепляющих белки растительного происхождения, ведет к непереносимости злаковых белков (риса, пшеницы и др.) и развитию целиакии.

Недостаточное образование свободных аминокислот из пищевых белков может происходить в случае ограничения поступления в кишечник сока поджелудочной железы (при панкреатите, сдавлении, закупорке протока). Недостаточность функции поджелудочной железы ведет к дефициту трипсина, химотрипсина, карбоангидразы А, Б и других протеаз, воздействующих на длинные полипептидные цепи или расщепляющих короткие олигопептиды, что снижает интенсивность полостного или пристеночного пищеварения.

Недостаточное действие пищеварительных ферментов на белки может возникнуть вследствие ускоренного прохождения пищевых масс по кишечнику при усилении его перистальтики (при энтероколитах) либо уменьшении площади всасывания (при оперативном удалении значительных участков тонкого кишечника). Это ведет к резкому сокращению времени контакта содержимого химуса с апикальной поверхностью энтероцитов, незавершенности процессов энзиматического распада, а также активного и пассивного всасывания.

Причинами нарушения всасывания аминокислот являются повреждение стенки тонкого кишечника (отек слизистой оболочки, воспаление) или неравномерное по времени всасывание отдельных аминокислот. Это ведет к нарушению (дисбалансу) соотношения аминокислот в крови и синтеза белка в целом, поскольку незаменимые аминокислоты должны поступать в организм в определенных количествах и соотношениях. Чаще всего имеет место нехватка метионина, триптофана, лизина и других аминокислот.

Помимо общих проявлений нарушения аминокислотного обмена, могут быть специфические нарушения , связанные с отсутствием конкретной аминокислоты. Так, недостаток лизина (особенно в развивающемся организме) задерживает рост и общее развитие, понижает содержание в крови гемоглобина и эритроцитов. При недостатке в организме триптофана возникает гипохромная анемия. Дефицит аргинина приводит к нарушению сперматогенеза, а гистидина - к развитию экземы, отставанию в росте, угнетению синтеза гемоглобина.

Кроме того, недостаточное переваривание белка в верхних отделах желудочно-кишечного тракта сопровождается усилением перехода продуктов его неполного расщепления в толстый кишечник и ускорением процесса бактериального расщепления аминокислот. В результате увеличивается образование ядовитых ароматических соединений (индола, скатола, фенола, крезола) и развивается общая интоксикация организма этими продуктами гниения.

Замедление поступления аминокислот в органы и ткани.

Всосавшиеся из кишечника аминокислоты поступают непосредственно в кровь и частично в лимфатическую систему, представляя собой запас разнообразных азотистых веществ, которые затем участвуют во всех видах обмена. В норме аминокислоты, всосавшиеся в кровь из кишечника, циркулируют в крови 5 - 10 мин и очень быстро поглощаются печенью и частично другими органами (почками, сердцем, мышцами). Увеличение времени этой циркуляции указывает на нарушение способности тканей и органов (в первую очередь печени) поглощать аминокислоты.

Поскольку ряд аминокислот является исходным материалом при образовании биогенных аминов, задержка их в крови создает условия для накопления в тканях и крови соответствующих протеиногенных аминов и проявления их патогенного действия на различные органы и системы. Повышенное содержание в крови тирозина способствует накоплению тирамина, который участвует в патогенезе злокачественной гипертонии. Длительное повышение содержания гистидина ведет к увеличению концентрации гистамина, что способствует нарушению кровообращения и проницаемости капилляров. Кроме того, повышение содержания аминокислот в крови проявляется увеличением их выведения с мочой и формированием особой формы нарушений обмена - аминоацидурии. Последняя может быть общей, связанной с повышением концентрации в крови нескольких аминокислот, или избирательной - при увеличении содержания в крови какой-либо одной аминокислоты.

Нарушение синтеза белков.

Синтез белковых структур в организме является центральным звеном метаболизма белка. Даже небольшие нарушения специфичности биосинтеза белка могут вести к глубоким патологическим изменениям в организме.

Среди причин, вызывающих нарушения синтеза белка, важное место занимают различные виды алиментарной недостаточности (полное, неполное голодание, отсутствие в пище незаменимых аминокислот, нарушение количественных соотношений между незаменимыми аминокислотами, поступающими в организм). Если, например, в тканевом белке триптофан, лизин, валин содержатся в равных соотношениях (1:1:1), а с пищевым белком эти аминокислоты поступают в соотношении (1:1:0,5), то синтез тканевого белка будет обеспечиваться при этом только наполовину. При отсутствии в клетках хотя бы одной из 20 незаменимых аминокислот прекращается синтез белка в целом.

Нарушение скорости синтеза белков может быть обусловлено расстройством функции соответствующих генетических структур, на которых происходит этот синтез (транскрипция ДНК, трансляция, репликация). Повреждение генетического аппарата может быть как наследственным, так и приобретенным, возникшим под влиянием различных мутагенных факторов (ионизирующего излучения, ультрафиолетового облучения и др.). Нарушение синтеза белка могут вызывать некоторые антибиотики. Так, ошибки в считывании генетического кода могут возникнуть под влиянием стрептомицина, неомицина и некоторых других антибиотиков. Тетрациклины тормозят присоединение новых аминокислот к растущей полипептидной цепи. Митомицин угнетает синтез белка за счет алкилирования ДНК (образование прочных ковалентных связей между ее цепями), препятствуя расщеплению нитей ДНК.

Одной из важных причин, вызывающих нарушение синтеза белков, может явиться нарушение регуляции этого процесса. Интенсивность и направленность белкового обмена регулируют нервная и эндокринная системы, действие которых заключается, вероятно, в их влиянии на различные ферментные системы. Клинический и экспериментальный опыт показывают, что отключение органов и тканей от ЦНС приводит к местному нарушению процессов обмена в денервированных тканях, а повреждение ЦНС вызывает расстройства белкового обмена. Удаление коры головного мозга у животных ведет к снижению синтеза белка.

Соматотропный гормон гипофиза, половые гормоны и инсулин оказывают стимулирующее воздействие на синтез белка. Наконец, причиной патологии синтеза белка может стать изменение активности ферментных систем клеток, участвующих в биосинтезе белка. В крайне выраженных случаях речь идет о блокировке метаболизма, представляющей собой вид молекулярных расстройств, составляющих основу некоторых наследственных заболеваний.

Результатом действия всех перечисленных факторов является обрыв или снижение скорости синтеза как отдельных белков, так и белка в целом.

Выделяют качественные и количественные нарушения биосинтеза белков. О том. какое значение могут иметь качественные изменения биосинтеза белков в патогенезе различных заболеваний, можно судить на примере некоторых видов анемий при появлении патологических гемоглобинов. Замена только одного аминокислотного остатка (глутамина) в молекуле гемоглобина на валин приводит к тяжелому заболеванию - серповидноклеточной анемии.

Особый интерес представляют количественные изменения в биосинтезе белков органов и крови, приводящие к сдвигу соотношений отдельных фракций белков в сыворотке крови - диспротеинемии. Выделяют две формы диспротеинемий: гиперпротеинемия (увеличение содержания всех или отдельных видов белков) и гипопротеинемия (уменьшение содержания всех или отдельных белков). Так, ряд заболеваний печени (цирроз, гепатит), почек (нефрит, нефроз) сопровождаются выраженным уменьшением содержания альбуминов. Ряд инфекционных заболеваний, сопровождающихся обширными воспалительными процессами, ведет к увеличению содержания γ-глобулинов.

Развитие диспротеинемии сопровождается, как правило, серьезными сдвигами в гомеостазе организма (нарушением онкотического давления, водного обмена). Значительное уменьшение синтеза белков, особенно альбуминов и γ-глобулинов, ведет к резкому снижению сопротивляемости организма к инфекции, снижению иммунологической устойчивости. Значение гипопротеинемии в форме гипоальбуминемии определяется еще и тем, что альбумин образует более или менее прочные комплексы с различными веществами, обеспечивая их транспорт между различными органами и перенос через клеточные мембраны при участии специфических рецепторов. Известно, что соли железа и меди (чрезвычайно токсичные для организма) при pH сыворотки крови трудно растворимы и транспорт их возможен только в виде комплексов со специфическими белками сыворотки (трансферрином и церулоплазмином), что предотвращает интоксикацию этими солями. Около половины кальция удерживается в крови в форме, связанной с альбуминами сыворотки. При этом в крови устанавливается определенное динамическое равновесие между связанной формой кальция и его ионизированными соединениями.

При всех заболеваниях, сопровождающихся снижением содержания альбуминов (заболевания почек) ослабляется и способность регулировать концентрацию ионизированного кальция в крови. Кроме того, альбумины являются носителями некоторых компонентов углеводного обмена (гликопротеиды) и основными переносчиками свободных (неэстерифицированных) жирных кислот, ряда гормонов.

При поражении печени и почек, некоторых острых и хронических воспалительных процессах (ревматизме, инфекционном миокардите, пневмонии) в организме начинают синтезироваться особые белки с измененными свойствами или несвойственные норме. Классическим примером болезней, вызванных наличием патологических белков, являются болезни, связанные с присутствием патологического гемоглобина (гемоглобинозы), нарушения свертывания крови при появлении патологических фибриногенов. К необычным белкам крови относятся криоглобулины, способные выпадать в осадок при температуре ниже 37 °С, что ведет к тромбообразованию. Появление их сопровождает нефроз, цирроз печени и другие заболевания.

Патология промежуточного белкового обмена (нарушение обмена аминокислот).

Основные пути промежуточного обмена белка - это реакции переаминирования, дезаминирования, амидирования, декарбоксилирования, переметилирования, пересульфирования.

Центральное место в промежуточном обмене белков занимает реакция переаминирования, как основной источник образования новых аминокислот.

Нарушение переаминирования может возникнуть в результате недостаточности в организме витамина В 6 . Это объясняется тем, что фосфорилированная форма витамина В 6 - фосфопиридоксаль - является активной группой трансаминаз - специфических ферментов переаминирования между амино- и кетокислотами. Беременность, длительный прием сульфаниламидов тормозят синтез витамина В 6 и могут послужить причиной нарушения обмена аминокислот.

Патологическое усиление реакции переаминирования возможно в условиях повреждения печени и инсулиновой недостаточности, когда значительно увеличивается содержание свободных аминокислот. Наконец, снижение активности переаминирования может произойти в результате угнетения активности трансаминаз из-за нарушения синтеза этих ферментов (при белковом голодании) либо нарушения регуляции их активности со стороны некоторых гормонов. Так, тирозин (незаменимая аминокислота), поступающий с белками пищи и образующийся из фенилаланина, частично окисляется в печени до фумаровой и ацетоуксусной кислот. Однако это окисление тирозина совершается только после его переампнирования с α-кетоглутаровой кислотой. При белковом истощении переаминирование тирозина заметно ослаблено, вследствие этого нарушено его окисление, что приводит к увеличению содержания тирозина в крови. Накопление тирозина в крови и выделение его с мочой могут быть связаны и с наследственно обусловленным дефектом тирозинаминотрансферазы. Клиническое состояние, развивающееся в результате этих нарушений, известно под названием «тирозиноз». Для болезни характерны цирроз печени, рахитоподобные изменения костей, геморрагии, поражения канальцев почек.

Процессы переаминирования аминокислот тесно связаны с процессами окислительного дезаминирования . в ходе которого происходит ферментативное отщепление аммиака от аминокислот. Дезаминирование определяет образование конечных продуктов белкового обмена и вступление аминокислот в энергетический обмен. Ослабление дезаминирования может возникнуть вследствие нарушения окислительных процессов в тканях (гипоксии, гиповитаминозов С, РР, В 2). Однако наиболее резкое нарушение дезаминирования наступает при понижении активности аминооксидаз либо вследствие ослабления их синтеза (диффузное поражение печени, белковая недостаточность), либо в результате относительной недостаточности их активности (увеличение содержания в крови свободных аминокислот). Вследствие нарушения окислительного дезаминирования аминокислот происходит ослабление мочевинообразования, повышение концентрации аминокислот и увеличение выведения их с мочой (аминоацидурия).

Промежуточный обмен ряда аминокислот совершается не только в форме переаминирования и окислительного дезаминирования, но и путем их декарбоксилирования (потеря СO 2 из карбоксильной группы) с образованием соответствующих аминов, получивших название «биогенные амины». Так, при декарбоксилировании гистидина образуется гистамин, тирозина - тирамин, 5-гидрокситриптофана - серотонин и т.д. Все эти амины биологически активны и оказывают выраженное фармакологическое действие на сосуды. Если в норме они образуются в малых количествах и довольно быстро разрушаются, то при нарушении декарбоксилирования складываются условия для накопления в тканях и крови соответствующих аминов и проявления их токсического действия. Причинами нарушения процесса декарбоксилирования могут служить усиление активности декарбоксилаз, торможение активности аминооксидаз и нарушение связывания аминов белками.

Изменение скорости распада белка.

Белки организма постоянно находятся в динамическом состоянии: в процессе непрерывного распада и биосинтеза. Нарушение условий, необходимых для реализации этого подвижного равновесия, также может привести к развитию обшей белковой недостаточности.

Обычно полупериод существования разных белков колеблется в пределах от нескольких часов до многих суток. Так, биологическое время уменьшения наполовину альбумина человеческой сыворотки составляет около 15 сут. Величина этого периода в значительной степени зависит от количества белков в пище: при уменьшении со держания белков он увеличивается, а при увеличении - уменьшается.

Значительное увеличение скорости распада белков тканей и крови наблюдается при повышении температуры организма, обширных воспалительных процессах, тяжелых травмах, гипоксии, злокачественных опухолях, что связано либо с действием бактериальных токсинов (в случае инфицирования), либо со значительным увеличением активности протеолитических ферментов крови (при гипоксии), либо токсическим действием продуктов распада тканей (при травмах). В большинстве случаев ускорение распада белков сопровождается развитием в организме отрицательного азотистого баланса в связи с преобладанием процессов распада белков над их биосинтезом.

Патология конечного этапа белкового обмена.

Основными конечными продуктами белкового обмена являются аммиак и мочевина. Патология конечного этапа белкового обмена может проявляться нарушением образования конечных продуктов либо нарушением их выведения.

Рис. 9.3. Схема нарушения синтеза мочевины

Связывание аммиака в тканях организма имеет большое физиологическое значение, так как аммиак обладает токсическим эффектом прежде всего в отношении центральной нервной системы, вызывая ее резкое возбуждение. В крови здорового человека его концентрация не превышает 517 мкмоль/л. Связывание и обезвреживание аммиака осуществляется при помощи двух механизмов: в печени путем образования мочевины , а в других тканях - путем присоединения аммиака к глутаминовой кислоте (посредством аминирования) с образованием глутамина .

Основным механизмом связывания аммиака является процесс образования мочевины в цитруллин-аргининорнитиновом цикле (рис. 9.3).

Нарушения образования мочевины могут наступить в результате снижения активности ферментных систем, участвующих в этом процессе (при гепатитах, циррозе печени), обшей белковой недостаточности. При нарушении мочевинообразования в крови и тканях накапливается аммиак и увеличивается концентрация свободных аминокислот, что сопровождается развитием гиперазотемии . При тяжелых формах гепатитов и цирроза печени, когда резко нарушена ее мочевинообразовательная функция, развивается выраженная аммиачная интоксикация (нарушение функции центральной нервной системы с развитием комы).

В основе нарушения образования мочевины могут лежать наследственные дефекты активности ферментов. Так, увеличение концентрации аммиака (аммониемия) в крови может быть связано с блокированием карбамил-фосфатсинтетазы и орнитинкарбомо-илтрансферазы. катализирующих связывание аммиака и образование орнитина. При наследственном дефекте аргининсукцинатсинтетазы в крови резко увеличивается концентрация цитруллина, в результате с мочой экскретируется цитруллин (до 15 г в сутки), т.е. развивается цитруллинурия .

В других органах и тканях (мышцы, нервная ткань) аммиак связывается в реакции амидирования с присоединением к карбоксильной группе свободных дикарбоновых аминокислот. Главным субстратом служит глутаминовая кислота. Нарушение процесса амидирования может происходить при снижении активности ферментных систем, обеспечивающих реакцию (глутаминаза), или в результате интенсивного образования аммиака в количествах, превосходящих возможности его связывания.

Другим конечным продуктом белкового обмена, образующимся при окислении креатина (азотистое вещество мышц), является креатинин . Нормальное суточное содержание креатинина в моче составляет около 1-2 г.

Креатинурия - повышение уровня креатинина в моче - наблюдается у беременных женщин и у детей в период интенсивного роста.

При голодании, авитаминозе Е, лихорадочных инфекционных заболеваниях, тиреотоксикозе и других заболеваниях, при которых наблюдаются нарушения обмена в мышцах, креатинурия свидетельствует о нарушении креатинового обмена.

Другая общая форма нарушения конечного этапа белкового обмена возникает при нарушении выведения конечных продуктов белкового обмена при патологии почек. При нефритах происходит задержка мочевины и других азотистых продуктов в крови, остаточный азот увеличивается и развивается гиперазотемия. Крайней степенью нарушения экскреции азотистых метаболитов является уремия.

При одновременном поражении печени и почек возникает нарушение образования и выделения конечных продуктов белкового обмена.

Наряду с общими нарушениями белкового обмена при белковой недостаточности могут возникать и специфические нарушения в обмене отдельных аминокислот. Например, при белковой недостаточности резко ослабляется функция ферментов, участвующих в окислении гистидина, а функция гистидиндекарбоксилазы, в результате действия которой из гистидина образуется гистамин, не только не страдает, но, наоборот, усиливается. Это влечет за собой значительное увеличение образования и накопления в организме гистамина. Состояние характеризуется поражением кожи, нарушением сердечной деятельности и функции желудочно-кишечного тракта.

Особое значение для медицинской практики имеют наследственные аминоацидопатии , число которых на сегодня составляет около 60 различных нозологических форм. По типу наследования почти все они относятся к аутосомно-рецессивным. Патогенез обусловлен недостаточностью того или иного фермента, осуществляющего катаболизм и анаболизм аминокислот. Общим биохимическим признаком аминоаиидопатий служит ацидоз тканей и аминоацидурия. Наиболее частыми наследственными дефектами обмена являются четыре вида энзимопатии, которые связаны между собой общим путем метаболизма аминокислот: фенилкетонурия, тирозинемия, альбинизм, алкаптонурия.