Ингибиторы синтеза клеточной стенки микроорганизмов
Приведенная ниже классификация антибиотических веществ по механизму действия в целом соответствует мнению большинства специалистов в этой области, однако в отдельных случаях она не лишена элемента условности. Так, например, представитель ß-лактамных антибиотиков полусинтетический пенициллин мециллинам, помимо действия на синтез пептидогликана клеточной стенки, по некоторым данным, нарушает и целостность внешней мембраны у грамотрицательных бактерий. Более детальная дифференциация антибиотиков по механизму действия может быть представлена для каждой группы антибиотиков и рассматривается ниже при их описании.
Специфические ингибиторы синтеза клеточной стенки микроорганизмов
- Беталактамные антибиотики — пенициллины и цефалоспорины.
- Циклосерин.
- Антибиотики группы ванкомицина.
Антибиотики, нарушающие молекулярную организацию и функции клеточных мембран
- Полимиксины.
- Полиены.
Антибиотики, подавляющие синтез белка на уровне рибосом
- Хлорамфеникол (левомицетин).
- Макролиды (эритромицин, олеандомицин).
- Линкомицин.
- Фузидин.
- Тетрациклины.
- Аминогликозиды.
Ингибиторы синтеза РНК на уровне РНК-полимеразы
- Рифамицины.
Ингибиторы синтеза РНК на уровне ДНК-матрицы
- Акгиномицины.
- Антибиотики группы ауреоловой кислоты.
Ингибиторы синтеза ДНК на уровне ДНК-матрицы
- Митомицин С.
- Антрациклины.
- Стрептонигрин (брунеомицин).
- Блеомицины.
Для некоторых антибиотиков (новобиоцин, гризеофульвин) конкретные механизмы действия недостаточно выяснены. Так, новобиоцин оказывает тормозящее действие на синтез клеточной стенки бактерий и нарушает метаболизм нуклеиновых кислот. Гризеофульвин вызывает морфологические изменения клеточной стенки грибов и нарушает синтез нуклеиновых кислот. Однако первичные мишени антимикробного действия новобиоцина и гризеофульвина не установлены.
Основу клеточной стенки бактерий составляет специфический и сложный гетерополимер — пептидогликан (мукопептид, муреин). Пептидогликан свойствен лишь микроорганизмам и представляет собой гигантскую молекулу, охватывающую жесткой сетью всю клетку. Защитный слой пептидогликана располагается над цитоплазматической (внутренней) мембраной микробной клетки. У грамотрицательных бактерий над пептидогликаном находится липополисахаридная внешняя мембрана.
Многие антибиотики — природные и полусинтетические пенициллины и цефалоспорины, циклосерин, ванкомицин и др.— являются селективными ингибиторами синтеза мукопептидов клеточной стенки бактерий, находящихся в стадии размножения. Мишенями действия пенициллинов являются энзимы клеточной стенки микроорганизмов. Связывание энзимов с антибиотиком сопровождается образованием брешей в мукопептидной оболочке, через которые поступают в клетку молекулы антибиотика. Поврежденные мукопептиды разрушаются аутолитическими ферментами, что приводит к образованию протопластов — клеток, лишенных оболочек, или сферопластов — клеток с дефектной оболочкой.
Один из энзимов — эндопептидаза — обладает трансферазной активностью (идентичен транспептидазе, впервые описанной как мишень действия пенициллина); другой специфический энзим — гликозидаза, участвующий в синтезе полисахаридных цепей клеточной стенки. При взаимодействии пенициллина с его мишенями происходит расщепление беталактамного кольца и образование комплекса пенициллоил — фермент.
«Рациональная антибиотикотерапия»,
С.М.Навашин, И.П.Фомина
