Пенициллины

Пенициллины имеют в структуре β-лактамное кольцо, которое отвечает за антибактериальную активность. β-лактамное кольцо взаимодействует с белками в бактериальной клетке, ответственными за последний этап сборки клеточной стенки.

Выделяют биосинтетические и полусинтетические пенициллины. Путем добавления определенных химических групп к молекуле получают несколько различных полусинтетических пенициллинов, различающихся по свойствам: например, по устойчивости к разрушению их ферментом β-лактамазой (фактором бактериальной устойчивости), который специфически разрывает β-лактамное кольцо, инактивируя антибиотик. Кроме того, с помощью химических модификаций можно изменять и расширять антибактериальный спектр активности и фармакологические свойства природных пенициллинов.

Разрушаемые β-лактамазой антибиотики можно сделать устойчивыми, комбинируя их с ингибиторами β-лактамазы, например клавулановой кислотой.

Природные пенициллины – бензилпенициллин, феноксиметилменициллин – действуют преимущественно на грамположительные бактерии. Они остаются препаратами выбора для лечения стрептококковой ангины, тонзиллита, эндокардита, вызванного некоторыми стрептококками, сифилиса, менингококковой инфекции.

Полусинтетические пенициллины за счет модификации молекулы биосинтетических пенициллинов получили новые свойства. Так, синтезированы устойчивые к пенициллиназе ЛС (оксациллин, клоксациллин и диклоксациллин).

Химические модификации позволили создать ЛС широкого спектра действия: ампициллин, амоксициллин, карбенициллин и тикарциллин. Эти пенициллины чувствительны к пенициллиназе, но они полезны при лечении инфекций мочевыводящих путей, вызванных грамотрицательными палочками, а также при лечении брюшного тифа и кишечных инфекций.

Пиперациллин уникален тем, что обладает большей активностью в отношении грамотрицательных бактерий, в том числе синегнойной палочки, бактерии, которая часто вызывает серьезные инфекции у людей с ослабленной иммунной системой.

Пенициллины самые безопасные из всех антибиотиков. Это идеальные химиотерапевтические средства, так как действуют на структуру, полностью отсутствующую в организме человека. Основная побочная реакция, связанная с их использованием, – гиперчувствительность с аллергическими реакциями в диапазоне от сыпи до бронхоспазма и анафилаксии. Более серьезные реакции встречаются редко.

Цефалоспорины

Механизм действия цефалоспоринов идентичен пенициллинам. Однако основная химическая структура пенициллинов и цефалоспоринов различается, что приводит к некоторой разнице в спектре антибактериальной активности.

Цефалоспорины первого поколения – цефазолин, цефалотин и цефалексин – обладают спектром антибактериальной активности, аналогичным описанным выше пенициллинам широкого спектра действия. Например, они эффективны против большинства стафилококков и стрептококков, а также устойчивых к пенициллину пневмококков.

Цефалоспорины второго поколения – цефамандол, цефаклор, цефотетан, цефокситин и цефуроксим – обладают расширенным антибактериальным спектром, который включает бо́льшую активность против некоторых видов грамотрицательных палочек. Таким образом, эти препараты активны в отношении Escherichia coli, Klebsiella и Proteus (хотя у некоторых штаммов этих микроорганизмов развилась резистентность к ним).

Цефалоспорины третьего поколения – цефтриаксон, цефиксим и цефтазидим – обладают повышенной активностью в отношении грамотрицательных микроорганизмов по сравнению с ЛС второго поколения. К этим препаратам чувствительны большинство видов Enterobacter, а также H. inulenzae и различные виды Neisseria.

Антибактериальный спектр соединений четвертого поколения (цефепим) подобен таковому у препаратов третьего поколения, но препараты четвертого поколения обладают большей устойчивостью к бета-лактамазам.

Карбапенемы – имипенем, меропенем

Карбапенемы – синтетические β-лактамные антибиотики. Характеризуются более высокой устойчивостью к действию β-лактамаз и обладают сверхшироким спектром антибактериального действия, включая грамположительные и грамотрицательные аэробы и анаэробы, а также штаммы, устойчивые к цефалоспоринам III и IV поколений. Благодаря структурному сходству с D-аланин-D-аланином, обеспечивают связывание со специфическими пенициллинсвязывающими белками; это приводит к угнетению транспептидазы, нарушению синтеза пептидогликана, повышению активности аутолитических ферментов клеточной стенки, что вызывает ее повреждение.

Карбапенемы применяют при тяжелых инфекциях (включая нозокомиальные), вызванных полирезистентными штаммами микроорганизмов, чаще – как антибиотики резерва.

Ингибиторы синтеза муреинового мономера (фосфомицин)

Фосфомицин угнетает образование мономеров муреина. Он необратимо блокирует конденсацию уридиндифосфат-N-ацетил-глюкозамина с фосфоэнолпируватом, угнетает синтез уридиндифосфат-NAM, ингибируя таким образом начальный этап образования мономеров пептидогликана клеточной стенки бактерий. Эффективен в отношении большинства грамположительных (энтерококки, стафилокки, стрептококки) и грамотрицательных возбудителей (кишечная палочка, штаммы Citrobacter, Enterobacter, Serratia, клебсиелла, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris). Фосфомицин особенно эффективен в отношении грамотрицательных бактерий, вызывающих заболевания мочевыводящих путей, так как он выделяется с мочой в неизмененном виде.