Вторичные метаболиты • Вторичные метаболиты

Вторичные метаболиты • Вторичные метаболиты — органические вещества, синтезируемые организмом, но не участвующие в росте, развитии или репродукции. • Для своей жизнедеятельности бактерии также производить широкий спектр вторичных метаболитов. Среди них витамины, антибиотики, алкалоиды и прочие. • Среди витаминов, образуемых микроорганизмами, заслуживают упоминания рибофлавин и витамин В 12. Рибофлавин выделяют главным образом аскомицеты; однако дрожжи (Candida) и бактерии (Clostridium) тоже синтезируют в больших количествах флавины. Способность к образованию витамина В 12 присуща бактериям, в метаболизме которых важную роль играют корриноиды (Propionibacterium, Clostridium). Этот же витамин образуют и стрептомицеты. • Что касается алкалоидов, то одни только алкалоиды спорыньи, производные лизергиновой кислоты (эрготамин, эрготоксин) добывают из микроорганизма.

Антибио тики • Антибиотик — вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель • Антибиотики природного происхождения чаще всего продуцируются актиномицетами, реже — немицелиальными бактериями. • Некоторые антибиотики оказывают сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств. • Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний.

Классификация антибиотиков • Огромное разнообразие антибиотиков и видов их воздействия на организм человека явилось причиной классифицирования и разделения антибиотиков на группы. По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики можно разделить на две группы: • бактериостатические (бактерии живы, но не в состоянии размножаться), • бактерицидные (бактерии погибают, а затем выводятся из организма).

Классификация антибиотиков по химической структуре • Бета-лактамные антибиотики (β-лактамные антибиотики, β-лактамы) — группа антибиотиков, которые объединяет наличие в структуре β-лактамного кольца. • В бета-лактамам относятся подгруппы пенициллинов, цефалоспоринов, карбапенемов и монобактамов. Сходство химической структуры предопределяет одинаковый механизм действия всех β- лактамов (нарушение синтеза клеточной стенки бактерий). •

Строение пенициллина (1) и цефалоспорина (2)

• Макролиды — группа лекарственных средств, большей частью антибиотиков, основой химической структуры которых является макроциклическое 14 - или 16 -членное лактонное кольцо, к которому присоединены один или несколько углеводных остатков. Макролиды относятся к классу поликетидов, соединениям естественного происхождения. • Также к макролидам относят: • азалиды, представляющие собой 15 -членную макроциклическую структуру, получаемую путем включения атома азота в 14 -членное лактонное кольцо между 9 и 10 атомами углерода; • телитромицин азитромицин рокитамицин • кетолиды — 14 -членные макролиды, у которых к лактонному кольцу при 3 атоме углерода присоединена кетогруппа. • природные эритромицин олеандомицин мидекамицин спирамицин лейкомицин джозамицин , • полусинтетические рокситромицин кларитромицин диритромицин флуритромицин • Макролиды относятся к числу наименее токсичных антибиотиков. • При применении макролидов не отмечено случаев нежелательных лекарственных реакций, свойственных другим классам антимикробных препаратов.

Строение эритромицина

• Тетрациклины — группа антибиотиков, относящихся к классу поликетидов, близких по химическому строению и биологическим свойствам. Представители данного семейства характеризуются общим спектром и механизмом антимикробного действия, полной перекрёстной устойчивостью, близкими фармакологическими характеристиками. • первый представитель данной группы антибиотиков — хлортетрациклин (торговые названия ауреомицин, биомицин) — выделен из культуральной жидкости лучистого гриба Streptomyces aureofaciens; • окситетрациклин (террамицин) — выделен из культуральной жидкости другого актиномицета Streptomyces rimosus; • полусинтетический антибиотик тетрациклин; был выделен из культуральной жидкости Streptomyces aureofaciens.

• Другие важные тетрациклины: • полусинтетические производные окситетрациклина — доксициклин, метациклин. • производные тетрациклина — гликоциклин, морфоциклин. • комбинированные лекарственные формы с олеандомицином — олететрин, олеморфоциклин. • а также миноциклин. • Тетрациклины являются антибиотиками широкого спектра действия. Высокоактивны in vitro в отношении большого числа грамположительных и грамотрицательных бактерий. В высоких концентрациях действуют на некоторых простейших. Мало или совсем неактивны в отношении большинства вирусов и плесневых грибов. Недостаточно активны в отношении кислотоустойчивых бактерий

Структура тетрациклина

• Аминогликозиды — группа антибиотиков, общим в химическом строении которых является наличие в молекуле аминосахара, соединённого гликозидной связью с аминоциклическим кольцом. По химическому строению к аминогликозидам близок также спектиномицин, аминоциклитоловый антибиотик. Основное клиническое значение аминогликозидов заключается в их активности в отношении аэробных грамотрицательных бактерий. • Аминогликозиды образуют необратимые ковалентные связи с белками 30 S-субъединицы бактериальных рибосом и нарушают биосинтез белков в рибосомах, вызывая разрыв потока генетической информации в клетке. Гентамицин так же может воздействовать на синтез белка, нарушая функции 50 S- субъединицы рибосомы

• Аминогликозиды являются бактерицидными антибиотиками, то есть непосредственно убивают чувствительные к ним микроорганизмы (в отличие от бактериостатических антибиотиков, которые лишь тормозят размножение микроорганизмов, а справиться с их уничтожением должен иммунитет организма хозяина). Поэтому аминогликозиды проявляют быстрый эффект при большинстве тяжёлых инфекций, вызванных чувствительными к ним микроорганизмами, и их клиническая эффективность гораздо меньше зависит от состояния иммунитета больного, чем эффективность бактериостатиков • Основные препараты: • стрептомицин, канамицин, неомицин, гентамицин, тобрамицин , нетилмицин, сизомицин, амикацин.

• Левомицетины (Хлорамфеникол) — первый антибиотик, полученный синтетически. • Применяют для лечения брюшного тифа, дизентерии и других заболеваний • Использование ограничено по причине повышенной опасности серьезных Хлорамфеникол (левомицетин) осложнений — поражении костного мозга, вырабатывающего клетки крови. • Действие — бактериостатическое.

• Гликопептидные антибиотики - состоят из гликозилированных циклических или полициклических нерибосомных пептидов. Значимые гликопептидные антибиотики включают ванкомицин, тейкопланин, телаванцин, блеомицин, рамопланин и декапланин. • Гликопептидные антибиотики нарушают синтез клеточной стенки бактерий. Оказывают бактерицидное действие, однако в отношении энтерококков, некоторых стрептококков и стафилококков действуют бактериостатически. • Линкозамиды — группа антибиотиков, в которую входят природный антибиотик линкомицин и его полусинтетический аналог клиндамицин. Обладают бактериостатическими или бактерицидными свойствами в зависимости от концентрации в организме и чувствительности микроорганизмов. • Полимиксины — группа бактерицидных антибиотиков, обладающих узким спектром активности против грамотрицательной флоры. . По химической природе это полиеновые соединения, включающие остатки полипептидов. В обычных дозах препараты этой группы действуют бактериостатически, в высоких концентрациях — оказывают бактерицидное действие. • Из препаратов в основном применяются полимиксин В и полимиксин М. Обладают выраженной нефро- и нейротоксичностью.

Антибиотики животного происхождения • Лизоци м (мурамидаза) — антибактериальный агент, фермент класса гидролаз, разрушающий клеточные стенки бактерий путём гидролиза пептидогликана клеточной стенки бактерий муреина. • ферменты содержатся в организмах животных, в первую очередь, в местах соприкосновения с окружающей средой — в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, слёзной жидкости, грудном молоке, слюне, слизи носоглотки и т. д. В больших количествах лизоцимы содержатся в слюне, чем объясняются её антибактериальные свойства. В грудном молоке человека концентрация лизоцима весьма высока (около 400 мг/л). Это намного больше, чем в коровьем. При этом концентрация лизоцима в грудном молоке не снижается со временем, через полгода после рождения ребёнка она начинает возрастать. • Экмолин - белковый антибиотик. Обладает антибактериальными свойствами. Выделен из печени рыб. Усиливает действие ряда бактериальных антибиотиков

Антибиотики растительного происхождения (фитонциды) По химической природе очень разнообразны: • гликозиды, терпеноиды, алкалоиды и другие вторичные метаболиты растений. • Защитная роль проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения • Например - аллейцин (род Allium - лук, чеснок, ), иманин (зверобой), синигрин (хрен - р. Armorácia) и т. д.

Антибактериальные вещества • Сульфани лами ды — это группа химических веществ, производных пара- аминобензолсульфамида — амида сульфаниловой кислоты (пара-аминобензосульфокислоты). • пара-Аминобензолсульфамид — простейшее соединение класса — также называется белым стрептоцидом. Несколько более сложный по структуре сульфаниламид пронтозил (красный стрептоцид) был первым препаратом этой группы и вообще первым в мире синтетическим антибактериальным препаратом

Антибактериальные вещества • Имеющиеся сульфаниламидные средства различаются по фармакологическим параметрам. • Стрептоцид, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, этазол, сульфапиридазин, сульфадиметоксин и др. относительно легко всасываются и быстро накапливатся в крови и органах в бактериостатических концентрациях, проникают через гистогематические барьеры (гематоэнцефалический, плацентарный и др. ); они находят применение при лечении различных инфекционных заболеваний. • Другие препараты, такие как фталазол, фтазин, сульгин, трудно всасываются, относительно долго находятся в кишечнике в высоких концентрациях и выделяются преимущественно с калом. Поэтому они применяются главным образом при инфекционных заболеваниях желудочно- кишечного тракта. • Уросульфан выделяется в значительном количестве почками; он применяется преимущественно при инфекциях мочевых путей

Антибактериальные вещества • Хиноло ны — группа антибактериальных препаратов, также включающая фторхинолоны. Первые препараты этой группы, прежде всего налидиксовая кислота, в течение многих лет применялись только при инфекциях мочевыводящих путей. • Фто рхиноло ны — группа лекарственных веществ, обладающих выраженной противомикробной активностью, широко применяющихся в медицине в качестве антибиотиков широкого спектра действия. По широте спектра противомикробного действия, активности, и показаниям к применению они действительно близки к антибиотикам. • Фторхинолоны подразделяют на препараты первого (пефлоксацин, офлоксацин, ципрофлоксацин, ломефлоксацин, норфлоксацин) и второго поколения (левофлоксацин, спарфлоксацин, моксифлоксацин.

Антибактериальные вещества • Нитрофураны — группа антибактериальных средств, производные фурана. • К нитрофуранам чувствительны грамположительные и грамотрицательные бактерии, а также хламидии и некоторые простейшие (трихомонады, лямблии). Обычно Нитрофураны действуют на микроорганизмы бактериостатически, однако в высоких дозах они могут оказывать бактерицидное действие. • Кроме того анибактериальное действие могут оказывать тяжелые металлы, цианиды, фенолы и т. д.