Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 85
Текст из файла (страница 85)
В связи с широким использованием антибиотиков в различных сферах практической деятельности возникновение устойчивых форм микробов приобретает важное теоретическое и еше больше практическое значение. Ззб Теоретический смысл изучения факторов приспособления микроорганизмов к антибиотикам определяется необходимостью выявления механизма этого явления, вскрытием причин адаптации микроорганизмов к новым условиям существования. Практическое значение проблемы адаптации микробов к действию антибиотиков обусловлено тем, что появление резястентных форм (п ч1чо при применении этих веществ в лечебной практике или в борьбе с фитопатогенными организмами может привести и приводит к су- Рис бк сиггнмл линщественному снижению лечебных свойств ан- ион фильгооннльноа тибиатиков.
бумнги, пропитннныи онллинпымн лнтибио- Поэтому применение антибиотиков в клинике и в особенности выбор того или иного препарата для назначения больному должны сочетаться с учетом эффективности антибиотика в отношении возбудителя заболевания и индивидуальных особенностей больного. Для выяснения этого вопроса обычно используют диски бумаги, пропитанные антибиотиками (рнс. 62). Диски накладывают на питательну~а агаровую пластинку, засеянную выделенным возбудителем, и после определения чувствительности выделенного организма к одному из антибиотиков последний следует назначать больному, разумеется, при условии„ что препарат не противопоказан па каким-либо другим причинам.
При применении дисков фильтровальной бумаги для определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам необходимо соблюдать стандартные условия постановки опытов и в первую очередь применять необходимый состав питательной среды и соответствующую концентрацию испытуемого антибиотика.
Возникновение форм, устойчивых к антибиотикам, делает проблему адаптации весьма важной. Высказываются различные точки зрения на возможность появления из чувствительной к антибиотикам культуры микроорганизмов устойчивых форм. По мнению некоторых авторов, одним из факторов, определяющих развитие устойчивости микроорганизмов к антибиотикам, является мутационно-селекционный процесс. Воснове этого механизма лежит селекция антибиатическими веществами мутантов, устойчивых к ним. Известно, что мутагенным свайством обладают некоторые антибиотики (стрептомицнн, микерин, азасерин и др.). Однако вряд ли такой механизм появления устойчивости можно считать основным, так как процесс появления мутаций идет весьма медленно, Известно, что спонтанные мутации возникают довольно редко, частота их составляет 1.10 — ' — 1.10-'о.
Так, у микобактерий частота спонтанных мутаций, связанных с устойчивостью к антибиотикам, составляет 1 10-' — 1 10-и. Кроме того, хромосомные мутанты устойчивы обычно к одному или нескольким препаратам, имеющим близкое химическое строение и однотипный механизм биологического действия. Имеются данные, объясняющие возможность появления форм, резистентных к антибиотикам, свойством гетерогенности культур микроорганизмов.
В культуре микроба наряду с чувствительными клетками могут быть клетки, обладавшие определенной устойчивостью к антибиотику. В этом случае аитнбнотическое вещество может выступать в роли фактора отбора устойчивых форм. Однако единой точки зрения, объясняющей механизм этого явления, нет. Одни авторы. указывают, что гетерогенность микробной культуры обусловлена частым появлением устойчивых к антибиотику мутантов Другие авторы рассматривают явление гетерогенности в отношении некоторых производных пенициллина (метициллин, оксацнллин) в качестве фенотнпнческого фактора, определяемого условиями среды. Особое внимание в связи с этим уделяется механизму возникновения устойчивости, приобретенной к действию антибиотических препаратов.
Если обобщить имеющиеся сведения о причинах возникновения устойчивости микроорганизмов к антибиотикам, то можно указать следующие основные факторы: 1. Изменение свойства клеточной стенки задерживать антибиотик на поверхности клетки и препятствовать его проникновению внутрь. 2. Возможность клетки разрушать лекарственный препарат раньше, чем он сможет проявить биологическое действие, посредством конститутивных либо индуцируемых ферментов, усиленно синтезированных клеткой в присутствии антибиотика.
3. Изменение клеточных структур (например, рибосом), на которые действует антибиотическое вещество. 4. Способность клеток снижать концентрацию антибиотиков (например, тетрациклинов) внутри их путем усиления процесса выноса антибиотика. 5. Нарушение определенного звена в обмене веществ микробной клетки, отвечающего за чувствительность микроорганизма к антибиотику. 6. Передача фактора устойчивости (Й-фактора) от одной клетки к другой. Устойчивость микроорганизмов к антибиотикам в результате отсутствия реакций в цепи обмена, которые бы поражались препаратом, по-вндимому, и определяет наиболее важный и часто встречающийся механизм резистентности.
Свойство клеточной стенки задерживать проникновение антибиотнческих веществ внутрь клетки иллюстрируется на примере пенициллиноустойчивых стафилококков. Количество антибиотика, связанного клетками, определяется степенью чувствительности бактерий — чем чувствительнее организм, тем больше он связывает пенициллина. Возможность образования веществ, разрушающих пенициллин, 398 свойственна многим штаммам стафилококков и особенно бактериям из рода ВаеИпз, образующим фермент пенициллиназу, а также фермент пенициллинамидазу, образуемый многими грамотрицательными бактерннми. Появление устойчивости к пенициллину у различных штаммов Вас.
сегеиз связано с количеством образованной ими пенициллиназы (табл. 96). Таблица Уб Отмошеине устойчивости и пенициллину и скорости синтеза пепнциллниазм штампами Вамцш сеумп (по РоИос)с, 1960) Осопссть оспам) ванин пымцнллннааы 1срелаее часло молекул, вбрааован- ных клаткой1 Уапйчивссть к пенацнл- лвну* 5 (рсдительский) 6/Р (мутнит) 5/В (мутант) 0,01 0,30 3,00 * максимальная мнмсвтрацнн нснацнллвва 1ед(мль псааолякацая сбрааонымпь кальвин в натательшм агаре пе крайней мере от ЗПК ныжавцмх спор. Повышение устойчивости к бензилпенициллину н ампициллину (полусннтетическому пенициллину) наблюдается у штаммов Е.
соИ, способных образовывать пеницнллиназу. Существует корреляция между количеством пенициллиназы, образуемой штаммамн Е сой, и степенью.нх устойчивости к пенициллинам. Таким образом, можно с уверенностью считатро что устойчивость многих видов бактерий к пенициллину связана с образованием имн ферментов, разрушающих молекулу антибиотика (пенициллиназы нлн пеннциллинамидазы, или того и другого вместе). Позднее было показано, что образование пенициллиназы, например, у 5(арй.
аигеиз детермннируется плазмндой, перенос которой от одной клетки стафилококка к другой способствует распространению устойчивости. В последнее время появились сообщения о том, что под действием р(-плазмидных генов в клетках бактерий происходит кодирование белков, входящих во внешнюю мембрану, которые могут выполнять функцию поринов. Вместе с тем механизм устойчивости бактерий к пенициллину связан не только с образованием ферментов, инактнвнрующих антибиотик, н их переносом от одной клетки к другой.
В устойчивости бактериальпых клеток к пенициллину заметную роль играют и другие механизмы. Одним иа факторов устойчивости микробных клеток к пенициллинам следует считать особенности их обмена, а также характер Строения стенок бактерий. Например, стенки грамотрицательных бактерий содержат жировое вещество, создающее определенный барьер проницаемости для антибиотика. Факторы устойчивости микроорганизмов к антибиотикам впервые были обнаружены на првмере ЗйгйеИа в 1957 г. японскими исследователями.
Позднее было установлено, что устойчивость штаммов бактерий к лекарственным препаратам определяется наличием нлазмид', передаваемых прн конъюгации. Фактор устойчивости (К-фактор)и†комплекс генов, часть нз них ответственна за устойчивость к одному антибиотику„ например гентамицину, другие определяют устойчивость к другому антибиотику (стрептомицину), третьи — облегчают «заражение» фактором устойчивости одной микробной клетки от другой.
Еще 30 лет назад «инфекционная» устойчивость к антибиотикам встречалась редко. Но уже к 1965 г. до 60 — 70г)о всех широко распространенных бактерий кишечной группы были носителями К-факторов и проявляли устойчивость к трем или большему числу антибиотиков. Более того, К-факторы обладают свойством сообщать устойчивость одновременно к нескольким химически различным препаратам, например к сульфонамнду, пенициллину и стрептомицину, В настоящее время в результате широкого применения химиотерапевтичсских средств происходит повсеместное распространение К-факторов, так как они обладают мощными селекционными преимушествами, связанными со способностью придавать устойчивость одновременно ко многим (до восьми) лекарственным препаратам. Поэтому с прекращением использования на практике того или иного лекарственного препарата снижается и возможность появлении устойчивых к нему форм бактерий. Устойчивость бактерий к антибиотикам, обусловленная К-факторами, обнаруживается не только у микроорганизмов, выделенных из животных, от больных людей, но и из природных мест обитания (загрязненных рек).















