2149
правок
Изменения
→Механизм действия
Аминогликозиды — бактерицидные антибиотики. Их активность зависит от концентрации: чем выше концентрация антибиотика, тем быстрее гибнут бактерии. Другое характерное свойство препаратов этой группы — антибактериальное последействие: они сохраняют бактерицидную активность в течение некоторого времени после того, как сывороточная концентрация препарата становится ниже МПК. Время антибактериального последействия тоже зависит от концентрации. Благодаря таким свойствам аминогликозиды эффективны при назначении 1 раз в сутки. Механизм быстрого бактерицидного действия этих препаратов до конца не ясен, хотя их способность подавлять синтез белка и снижать точность трансляции мРНК изучена достаточно хорошо (Shannon and Phillips, 1982).
Аминогликозиды проникают в периплазматическое пространство грамотрицательных бактерий путем диффузии через поры наружной мембраны, образованные белками поринами (Nakae and Nakae, 1982). Транспорт аминогликозидов через цитоплазматическую мембрану зависит от переноса электронов в дыхательной цепи, отчасти потому, что движущей силой этого транспорта служит мембранный потенциал (внутренняя поверхность мембран бактерий заряжена отрицательно) (Bryan and Kwan, 1983). Именно этот этап поступления аминогликозидов в клетку (так называемый энергозависимый этап I) является лимитирующим. Транспорт аминогликозидов через цитоплазматическую мембрану замедляется или полностью блокируется в присутствии двухвалентных катионов (Са2+, Mg2+), в гиперосмолярной среде, при низком pH и в анаэробных условиях (в двух последних случаях причиной нарушения транспорта служит снижение мембранного потенциала). Таким образом, антимикробная активность аминогликозидов значительно снижается, например, в анаэробной среде абсцессов и в гиперосмолярной кислой моче. Внутри клетки аминогликозиды связываются с полирибосомами, нарушают считывание мРНК и вызывают преждевременное окончание трансляции, подавляя таким образом синтез белка (рис. 46.2). Образующиеся при этом аномальные белки, встраиваясь в цитоплазматическую мембрану, могут изменять ее проницаемость и ускорять проникновение аминогликозидов внутрь клетки (Busse et al., 1992). Этот этап транспорта аминогликозидов (так называемый энергозависимый этап II) изучен мало. Предполагается, что он каким-то образом связан с нарушением структуры цитоплазматической мембраны, которое, вероятно, обусловлено встраиванием аномальных белков. Наблюдаемая перед гибелью бактериальной клетки утечка небольших ионов, затем более крупных молекул и в конце концов — белков подтверждает это предположение. Постепенным разрушением цитоплазматической мембраны и нарушением других жизненно важных функций бактериальной клетки, возможно, и объясняется бактерицидное действие аминогликозидов (Bryan, 1989).[[Image:Gm46_2.jpg|250px|thumb|right|Рисунок 46.2. Влияние аминогликозидов на синтез белка.]]
Основная мишень аминогликозидов — 308-субъединица рибосом — состоит из 21 белка и одной молекулы 16S рРНК. В связывании стрептомицина с рибосомами участвуют по крайней мере три белка, а возможно, и 16S рРНК. Изменение структуры участков связывания в значительной степени сказывается на действии стрептомицина. Например, в результате мутации, приводящей к замене Лиз42 рибосомного белка Щ на аспарагин, нарушается связывание стрептомицина с рибосомами, и бактерия приобретает устойчивость к препарату. Если же лизин в этом положении заменить на глутамин, стрептомицин становится необходимым для жизнедеятельности бактериальной клетки. Другие аминогликозиды связываются не только с 30S-, но и с 508-субъединицей рибосом, на которой имеется несколько участков связывания этих препаратов (Davis, 1988).
Аминогликозиды нарушают инициацию синтеза белка, что ведет к накоплению аномальных инициирующих комплексов, так называемых моносом —- рис. 46.2, A (Luzzatto et al., 1969). Кроме того, аминогликозиды нарушают считывание мРНК, вызывая замены аминокислот в растущей полипептидной цепи (Tai et al., 1978). У разных аминогликозидов это свойство выражено в разной степени, что, вероятно, обусловлено различиями в их сродстве к рибосомным белкам. Показано, что бактерицидная активность препарата в значительной степени зависит от его способности нарушать считывание мРНК (Hummel and Bock, 1989), но вклад этого механизма в бактерицидное действие аминогликозидов окончательно не установлен.
=== Устойчивость ===