Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 80
Текст из файла (страница 80)
94). Таблица 94 Состав иолимернн клеточных стенок бактерий ерннноноыеь тельные Пектадоглнкен .Тейяоенея кислота и йоты~ тейяггоноеая кислота Лн«онолисетнрнх Лнлооротенл Бенин Г!олнсетнрнд он и ц и ! 1, нс е — о — и '=с — с — с — сп,— ив 11 1 1 1 о оао р ~У сОН 1 синие ! сн, ои пня 1 1 1 — е — о — н,с — с — с — с — са;ив о око о 'пине сит С пептнзоглпканом ковалснтно связав кислый полимер, в состав которого входят тейьоевые н тейхуроновые кислоты. В клеточные 'стенки грамотрацательпых бактерий пептндогликан входят в качестве минорного компонента, Образование последнего — хорошо сбалансированный процесс, где наряду с включением определенных субъедпипц происходят реакции, связанные с действием специфических лктическнх ферментов.
Зтн реакции способствуют образованию новых точен роста клеточной стенки. сп ппп „! 1, — ~ —. -и с — г — <=г —:пгзц ч ВЖН и ~, г' сап г.нчн, св~ тсч сам юм. ж'л к~ ячьх ~~,ив~:ч ' Бактерпальпые клеточные стенки — это нерастворимые полимеры. Сшитые пептидныс боковые цепи пептпдоглнкана имеют меньше степеней свободы, чем точки роста пептидоглнканов, содержащие несшптые пептидные цепи; последние и служат центрамп иомплексообразования с антибиотиками.
Необходимо отметить, что в действии большинства антпбпотпков, в том числе н типично бактериоцндных, на чувствительные микробные клетки у микроорганизмов существует определенный период, когда освобождение клеток от действия препарата восстанавливает нх жизнеспособность. К числу антибиотиков, подавляющих синтез клеточной стенки чунствптельпых бактерий, относятся Р-цнклосернн, пенициллины и цефалоспорины н др. Р-Циклосер ни, образуемый некоторыми впдамн актиномпцетов 1Иг.
гозеосйготойеаез, Яг. 1агепг1и1ае и др.), является анг тагонпстом Р-аланпна — аминокислоты, входящей в состав пептн; догликана. Этот антибиотик подавляет работу ферментов: аланян~ рацемазы, превращающего 1-алании в Р-алании, п Р-аланил-Р аланпнспнтетазы, катализнруюшего образование пептпдпой связи мехгду двумя молекуламн Р-аланнна. Инымп словами, Р-циклосерпн подавляет ферменты, которые катализпруют процесс включения Р-аланпна в пептпдоглнкан. Пенициллин. Высокой антибиотической активностью в отношении некоторых грамположительных бактерий обладает бензилпеницнллин.
В очень малой степени он влияет на отдельные грамотрицательные бактерии н не проявляет заметного действия на клетки животных, высших растений, грибов и протозоа. Прн действии бензнлпенвциллина на чувствительные к нему микробы наблюдаются изменения как в морфологии клеток (удлинение и набухание бактеряальных клеток, йх искривление, образование длинных цепочек нлп шаров, ливис), так н в характере биохимических процессов, в нарушении путей обмена веществ организма. В,присутствии антибиотика клетки бактерий, как вначале полагалн, теряют способность к делению, образуя так называемые сферцпласты.
Позднее было установлено, что под действием пенициллина прекращается синтез клеточной стенки, но синтез цптоплазматического белка продолжается. Этот разрыв в синтезе указанных веществ и приводит к увеличению размеров клетки. Некоторые организмы, например 51арйу1ососсиз ппгеиз, утрачи- 376 вают характерное для них свойство окрашиваться по Граму, превращаясь прп.этом в граматрицательиые формы. Микроорганизмы, находящиеся в периоде логарифмической фазы роста, более восприимчивы к действию этого антибиотика. Под деиствием пенициллина происходит изменение фиксации витальных красителей. Прп нормальных условиях развития культуры бактериальиая клетка прокрашнвается нейтральным красным и другими витальными красителями равномерно.
В бактериальной клетке, которая находилась в течение 1 — 2 ч вместе с пенициллином (известно, что скорость поглощения антибиотика клеточной стенкой составляет всего 2 мин), окрашиваются только отдельные гранулы, находящиеся на противоположных полюсах. Это явление указывает на то, что под влиянием пенициллина некоторые грамположительиые бактерии за сравнительно короткий период (1 — 2 ч) приобретают признаки погибающих клеток. Под действием пенициллина чувствительные к нему вшкробы теряют способность поглощать из среды и усваивать отдельные аминокислоты, в особенности глутампновую, н различные неорганические вещества, легко поглощаемые и усванваемые неповрежденными клетками. Однако пенициллин не влияет иа синтез белков и нуклеиновых кислот. Вместе с этим под влиянием антибиотика 'микробы теряют способность удерживать содержащиеся в них растворимые вещества, в результате чего из бактериальной клетки удаляются липцхы и продукты пщролиза жирных кислот, а также нуклеотиды и их составные части.
Все эти факты также указывают на то, что под действием пенициллина происходит изменение клеточной стенки чувствительных к нему бактерий. Пенициллин препятствует образованию культурой Яарйу!ососсиз аигеси р-галактозидазы. Имеются данные, позволяющие сделать более конкретное заключение о первичном этапе механизма действия пенициллина. Показано, что пенициллин специфически тормозит синтез некоторых аминокислот, входящих в мукокомплекс клеточной стенки бактерий, и подавляет синтез полимеров, входящих в состав бактериальной стенки.
Антибиотик блокирует реакцшо траиспептплировзния, приводящую к образованию новых полпглпциновых поперечных связей в клеточной стенке. В результате нарушается синтез пептпдогликаиа и происходит подавление роста бактерий. Избирательность аитимпкробиого действия пенициллина, по-видимому, связана с тем, что состав клеток грамположительных и грамотрицательных бактерий неодинаков — клеточные стенки грамполоигнтельных бактерий содержат 2 — 3% липпдов от массы клеточной стенки, при гидролизе выделяют ряд аминокислот, среди которых редко встречаются ароматические и серосодержащие. Клеточные стенки грамотрицательиых бактерий содержат 18— 20$ липидов (от массы клеточной стенки) и при гпдролизе выделяют большее число аминокислот„среди которых присутствуютсеросодержащпе.
В состав стенок грамположительных бактерий вхо. дпт четыре сахара, М-ацетнлмурамовая кислота (эфир молочной кислоты и ацетилглюкозамнна), амнносахара ~глюкозамнн, галактозамнн и производное г.тюкозампна — мурамовая кислоте), а-глутамнновая кислота, алаинн, лизин плп дпамииопимелнновая кислота. сн зои Мграиоазя зоолога Пол действиеи пенициллина и клетках стафнлококка пропсходит накопление трех уридиннуклеотидов, что позволило высказать предположение о том, что эти нуклеотиды играют роль переносчиков пептнда ацетплмурамовой кислоты, входящего в состав полимеров клеточной стенки. Пенициллин препятствует образованию нааваниого полимера клеточной стенки иа определенной стадвпее синтеза (рпс. бй).
Такнвт образом, нарушение синтеза клеточной стенки под действием пеннцнллпйа вызывает лпзнс обнаженной протоплазмы п гибель клетки, что является основным фактором в механизме действия пенициллина. Клеточная стенка бактерий имеет специфическую структуру, отличающуюся по составу от стенок других клеток, и поэтому ее синтез обеспечивает иозможность избирательного действия антибиотика. Вместе с тем структура клеточных стенок, вьлючающая у дгрлГ- лАн 7- 2 - ал , ,л .
идфт-пмг / удела — сй ЫДФЛГ-гтптцсг- -Д-трупу 6 УДФЛР УДФ4Г-гт4!гт-т-ас-д-гори, "-ииу-2-ив-д.ат я~ 'р плииииппине — Месив йгйглгйгл / + Ллчеигплр /' клеточная стенка уд~р гугейгиеспйапнилн пиэимийиннузпеапгиевп Риг. 59. Действие пспинвллниа па огэраэоваиэ е полпнера влетопюй степки на опревелениой сталин препголагаевого свв- теэвг удф — урвляяаяфосфат. утф — урялватрифосфат. Удфлг-лхкт— уриэелфоафозксгазглыкоэяяээиозыа эфар колотила кислоты, П — оароыяияравиая кислота, ал — алании, глуг — глутаияиоазя кгклигз, ляа — лавин.
Пуиктяриыа лилия — аозиоыиыа рсззиии своеобразные полпсахирнды, бе.чки, липиды, полипептнды, обеспечивает устойчивость ряда бактерий к действщо этих антибиотических веществ. Пефалоспорины имеют сходный с пенициллинами механизм биологического действия. Следовательно, в основе механиз'ма биологического действия пенициллинов н цефалоспорннов находится процесс подавления активности двух ферментов (транспептпдазы муреина и О-алаипикарбоксипептндазы), которые участву:1от в образовании основного полимера клеточной стенкп бактерий на его заключительном этапе. Под действием ()-лактамов на бактериальные клетки происходит освобождение тейхоевых кислот в среду, в результате чего активпруются ферменты (фермеит), гндролизующпе пептидоглнкан.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
