Лекции по микре

Выход продуктов метаболизма из микробной клетки:

диффузия (пассивная, облегченная, активная);

экзоцитоз – путем почкования мембраны – выделяемое вещество упаковано в мембранный пузырек и отшнуровывается в окружающую среду; например, токсин холерного вибриона;

фосфотранспорт – химическая модификация вещества при переносе через ЦПМ.

контрансляционная секреция – внутри клеточной стенки и ЦПМ формируется белковый канал, через который молекулы вещества выделяются наружу, например, токсины возбудителей столбняка и дифтерии.

Ферменты бактерий.

Ферменты – это высокоспециализированные белки, специфически катализирующие многочисленные химические реакции, происходящие в микробной клетке.

Классификация бактериальных ферментов:

По механизму действия:

оксидоредуктазы катализируют окислительно-восстановительные реакции (перенос

электронов);

трансферазы катализируют реакции, идущие с переносом молекул или атомных группировок от одних соединений к другим;

лиазы катализируют реакции негидролитического расщепления органических веществ, сопровождаемые отщеплением от них H2O, CO2 и NH3;

гидролазы катализируют реакции гидролитического расщепления и синтеза органических веществ, идущие с участием H2O;

изомеразы осуществляют внутримолекулярные перемещения радикалов и атомов, превращая органические соединения в их изомеры;

лигазы (синтетазы) катализируют реакции синтеза сложных органических соединений

из простых.

 По локализации:

экзоферменты – ферменты, выделяемые наружу, в окружающую среду; расщепляют сложные органические вещества до более простых молекул, которые способны проходить через ЦПМ;

эндоферменты функционируют внутри клетки, осуществляя дальнейшее расщепление питательных веществ, а также участвуют в синтезе структур бактериальной клетки.

 По субстрату воздействия:

сахаролитические;

протеолитические;

липолитические.

По концентрации в окружающей среде:

конститутивные – это ферменты микроорганизов, всегда синтезирующиеся с постоянной скоростью и присутствующие в клетке в постоянных концентрациях (синтез их запрограммирован), например, ферменты гликолитического пути;

индуцибельные (адаптивные) – это ферменты, концентрация которых резко изменяется

взависимости от наличия или отсутствия в среде субстрата;

репрессибельные – это ферменты, синтез которых подавляется в результате избыточного накопления продукта реакции, катализируемой данным ферментом.

Ферменты патогенности – это ферменты, субстратами для которых являются вещества, входящие в состав клеток и тканей макроорганизма, способствующие проникновению, распространению и размножению микроорганизмов, т.е. проявлению патогенных свойств (нейраминидаза, гиалуронидаза, коагулаза).

Методы изучения ферментативной активности.

В бактериологической практике для идентификации бактерий определяют сахаролитическую и протеолитическую активность ферментов.

Для определения сахаролитических ферментов используют среды с сахарами:

 среды Гисса (пестрый ряд):

жидкие – пептонная вода, индикатор Андреде (кислый фуксин), углеводы, спирты;

полужидкие – пептонная вода, 0,5% агар-агар, индикатор бромкрезол, углеводы,

спирты;

короткие – содержащие моносахара и дисахара (глюкоза, мальтоза, лактоза, сахароза,

маннит);

длинные – короткий ряд + моносахара (арабиноза, ксилоза, рамноза, галактоза и др.), полисахариды (инулин, крахмал и др.), спирты (глицерин, дульцит, инозит и др.).

 среда Ресселя – двухсахарный агар (лактоза, глюкоза) и индикатор бромтимоловый синий, Олькеницкого – трехсахарный агар (лактоза, сахароза, глюкоза), индикатор нейтральный

красный и соль Мора для выявления H2S.

Под действием сахаролитических ферментов бактерий углеводы и многоатомные спирты расщепляются до кислоты/кислоты и газа. Для обнаружения газа в жидкие среды помещают поплавки, которые при образовании газа всплывают, а в полужидких – заметно появление пузырьков. Для обнаружения кислоты добавляют индикатор, который под ее действием изменяет цвет.

 среды Эндо, Левина, Плоскирева – МПА с лактозой и индикаторами – фуксином, метиленовым синим и нейтральным красным соответственно.

У бактерий, ферментирующих лактозу (лактоза+), колонии окрашиваются в цвет индикатора и приобретают металлический блеск, у лактоза– бактерий колонии остаются бесцветными.

Для определения протеолитических ферментов используют:

 определение конечных продуктов распада белков (индол, H2S, аммиак);

Сероводород, индол и аммиак определяют, помещая под пробку пробирки с растущей на МПБ культурой индикаторные бумажки:

индол (выделяется при разложении триптофана), окрашивает в розовый цвет индикаторную бумажку, пропитанную щавелевой кислотой;

H2S (продукт распада серосодержащих аминокислот – цистеина, метионина), реагируя

сацетатом свинца на индикаторной бумажке, превращается в сульфат свинца и окрашивает бумажку в черный цвет;

о наличии аммиака свидетельствует посинение лакмусовой бумажки.

способность разжижать желатин (в виде воронки, перевернутой елочки);

способность свертывать или пептонизировать плазму крови и молоко.

Понятие метаболизма бактерий.

Метаболизм (обмен веществ) – это совокупность всех протекающих в клетке химических превращений, обеспечивающих воспроизводство ее биомассы и жизнеспособность.

Метаболизм складывается из 2-х взаимосвязанных, но противоположных процессов: катаболизма и анаболизма.

Катаболизм (энергетический метаболизм / диссимиляция) – это процессы расщепления сложных молекулярных соединений до более простых, идущие с выделением энергии и запасанием ее в молекулах АТФ и других макроэргических соединений.

Анаболизм (конструктивный / пластический метаболизм / ассимиляция / биосинтез) – это реакции, в результате которых синтезируются сложные соединения и структурные компоненты клетки за счет поступающих извне простых веществ, идущие с потреблением энергии, полученной в процессе энергетического метаболизма.

Необходимо отметить, что на определенных этапах анаболизма и катаболизма образуются одинаковые промежуточные продукты (амфиболиты), которые используются в обоих процессах.

Энергетический метаболизм. Механизм биологического окисления.

В процессе жизнедеятельности бактерии постоянно нуждаются в энергии, она используется для переноса в клетку питательных веществ, необходимых для воспроизводства клеточных структур, для синтеза многих соединений, расходуется при движении и размножении бактерий.

Большинство бактерий получает энергию путем биологического окисления.

Биологические окисление – окисление органических или неорганических веществ живыми организмами, происходит путем дегидрирования, т.е. отнятия атомов водорода (электронов) от окисляемого вещества (донора) с последующим переносом на другое вещество (акцептор), которое при этом восстанавливается.

В результате высвобождается энергия, которая накапливается в виде макроэргических соединений: АТФ (аденозинтрифосфат), ГТФ (гуанозинтрифосфат), ЦТФ (цитидинтрифосфат), ФЕП (фосфоенолпируват), УТФ (уридинтрифосфат), дТТФ (дезокситимидинтрифосфат), ацетилфосфат, креатинфосфат, ацетилкоэнзим А (ацетил-КоА). Среди них наиболее важен АТФ, т.к. это – термодинамически неустойчивая молекула и последовательно отщепляет фосфат с образованием аденозиндифосфата (АДФ) или аденозинмонофосфата (АМФ). Это позволяет АТФ выполнять функции переносчика химической энергии, необходимой для обеспечения энергетических потребностей бактериальных клеток. При образовании фосфатных связей АТФ требуется энергия, но при их разрыве она выделяется в еще больших количествах.

Схема биологического окисления:

Донор Н+ АДФ АТФ Акцептор Н+ электроны

Образование АТФ происходит в процессе фосфорилирования. Фосфорилирование – это процесс переноса фосфатной группы с образованием макроэргических связей.

Виды фосфорилирования:

фотофосфорилирование (фотосинтез);

субстратное фосфорилирование (брожение);

окислительное фосфорилирование (дыхание).

Фотосинтез – это процесс преобразования световой энергии в клетках фототрофных бактерий в биохимическую доступную энергию (протонный градиент, который с помощью фермента АТФсинтетазы консервируется в виде АТФ). У бактерий аналог хлоропластов растительных клеток – хроматофоры, содержащие хлорофилл и каротиноидные пигменты.

Субстратное фосфорилирование (брожение) – это способ получения энергии, при котором происходит сопряженное окисление-востановление субстрата без участия кислорода (в строго анаэробных условиях).

Это наиболее примитивный способ получения энергии, т.к. из субстрата извлекается лишь незначительная часть содержащейся в нем энергии.

Брожение было известно человеку давно, однако биологическая сущность доказана в работах Л. Пастера, который установил, что изменения в органическом субстрате – результат жизнедеятельности микроорганизмов.

Процесс брожения протекает в две фазы:

1.Начальная (окисление) – расщепление углеводов до пировиноградной кислоты (пирувата) тремя путями:

 гликолитический (гликолиз, путь Эмбдена-Мейергофа-Парнаса, фруктозо-1,6-

дисфосфатный путь) – 2 АТФ и 2 НАДН2;  пентозофосфатный (путь Варбурга-Диккенса-Хорекера-Рэкера, фосфоглюконатный

путь) – 2 АТФ, 2 НАДФН, пентозофосфат и СО2;  2-кето-3дезокси-6-фосфоглюконатный (путь Энтнера-Дудорова, отличается тем, что

глюкоза без фосфорилирования окисляется в глюконовую кислоту, последняя превращается в 2-кето-

З-фосфоглюконовую кислоту, которая расщепляется на два C3-фрагмента: ПВК и глицериновый альдегид) – наблюдается только у бактерий рода Pseudomonas, Alcaligenes, у высших организмов отсутствует – 1 АТФ, 1 НАДФ и 1 НАДН2;

2.Конечная (восстановление) – происходит присоединение атомов водорода для восстановления пировиноградной кислоты, при этом образуются разные продукты, в зависимости от которых выделяют разные типы брожения.

Схема субстратного фосфорилирования (брожения):

Питательный субстрат		ПВК	дегидразы	конечный продукт
(глюкоза)
Типы брожения:
Тип брожения		Конечный продукт		Микроорганизмы
Молочно-кислое

гомоферментативн	молочная кислота			лактобактерии, стрептококки
ое				бифидумбактерии
	молочная	кислота	+
гетероферментати	этиловый спирт, СО2, уксусная
вное	кислота, ацетоин, диацетил
Спиртовое	этанол			дрожжи
Масляно-кислое	масляная кислота			клостридии
Муравьино-кислое	муравьиная кислота			энтеробактерии
Пропионово-кислое	пропионовая кислота			пропионибактерии
Ацетонобутиловое	бутиловый спирт и ацетон			Clostridium acetobutylicum

Процесс субстратного фосфорилирования (брожения) имеет свои достоинства и недостатки.

Достоинства брожения:

освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности бактерий;

образование веществ, необходимых для жизнедеятельности человека;

Недостатки брожения:

неполное окисление субстрата;

при расщеплении 1 молекулы глюкозы образуется только 2 молекулы АТФ;

в качестве донора и акцептора электронов служат только органические вещества;

происходит в строго анаэробных условиях.

Окислительное фосфорилирование (дыхание) – это процесс образования АТФ при переносе электронов от донора к акцептору через дыхательную цепь.

Схема окислительного фосфорилирования (дыхания):

белки	глюкоза	жиры
	гликолиз
полипептиды	пируват	β-окисление
дезаминирование
аминокислоты	ацетил-КоА

ЦТ

		8H+	К	+ 2H+ --- H2O
			O2
	НАД	2НАДН2 →	убихинон → система	аэробы
				NO3- --- NH3
	ФАД	ФАДН2	цитохромов
	НАДФ	НАДФН2		SO42- --- H2S
				анаэробы

Донором электронов могут служить органические (углеводы, жирные кислоты, аминокислоты) и неорганические вещества: H2S, Fe3+ («сероводородное дыхание», «железное дыхание»). Акцептором электронов – только неорганические вещества, которые восстанавливаются. В зависимости от конечного акцептора электронов различают аэробное и анаэробное дыхание.

При аэробном дыхании конечным акцептором электронов служит молекулярный кислород,

который преобразуется в высокотоксичные для клетки соединения: перекись водорода и супероксидный радикал. Аэробные и аэротолерантные (устойчивые к кислороду) прокариоты обладают специальными ферментами, супероксид-дисмутазой и каталазой, катализирующими превращение токсических форм кислорода в воду.

В клетках облигатных анаэробов эти ферменты отсутствуют, поэтому кислород губительно действует на данные бактерии. При анаэробном дыхании конечным акцептором электронов служат неорганические вещества, содержащие «связанный кислород» (нитраты, нитриты, сульфаты, карбонаты): нитраты восстанавливаются до молекулярного азота или аммиака («нитратное дыхание»), а сульфаты восстанавливаются до сероводорода («сульфатное дыхание»).

Процесс переноса электронов от донора к акцептору при дыхании включает следующие этапы:

1.Окисление субстрата с переносом электронов на внутренний акцептор клетки (НАД, ФАД, НАДФ) через ЦТК (в результате одного оборота цикла происходит 2 декарбоксилирования, 4 дегидрирования и 1 субстратное фосфорилирование);

2.Перенос электронов по дыхательной цепи с образованием АТФ;

3.Перенос электронов на внешний акцептор и возвращение дыхательной цепи в исходное

состояние.

Отличия дыхания от брожения:

 полное окисление субстрата;  освобождение энергии и запасание ее в больших количествах (окисление 1 молекулы

глюкозы дает клетке 38 молекул АТФ);  в качестве донора электронов служат органические и неорганические вещества;

 акцептором электронов являются только неорганические вещества;  идет с участием электронно-транспортной сети (дыхательной цепи);  происходит в аэробных и анаэробных условиях;

 процесс дыхания происходит на отсеках ЦПМ и мезосом, а брожение – в растворе.

Классификация микроорганизмов по конечному акцептору электронов:

строгие (облигатные) аэробы – микроорганизмы, у которых акцептором электронов является свободный кислород, а способ получения энергии – аэробное дыхание (пример: дифтерийная палочка, холерный вибрион);

строгие (облигатные) анаэробы – микроорганизмы, у которых конечным акцептором электронов служат:

	органические кислоты, способ получения энергии	– брожение, (пример:
клостридии);
	неорганические вещества, содержащие «связанный	кислород» (сульфаты,

нитраты), способ получения энергии – анаэробное дыхание (пример: десульфатирующие и денитрифицирующие бактерии);

факультативные анаэробы (аэробы) – микроорганизмы, у которых в присутствии O2 происходит аэробное дыхание (конечный акцептор электронов – кислород), при отсутствии O2 – брожение (конечный акцептор – органические кислоты) (большинство патогенных микроорганизмов);

микроаэрофиллы – конечным акцептором электронов является небольшое количество

O2 (2%), энергию получают путем аэробного дыхания (пример: спирохеты, актиномицеты), некоторые микроаэрофилы лучше растут при повышенном содержании СО2 – «капнофилы» (пример: нейссерии, бруцеллы);

аэротолерантные – не погибают под действием O2, но и не используют для получения энергии, конечным акцептором являются органические кислоты, способ получения энергии – брожение (пример: молочнокислые бактерии).

Название	Конечный	Способ	Примеры микроорганизмов
	акцептор е-	получения
		энергии
Строгие	O2	аэробное	дифтерийная	палочка,
аэробы		дыхание	холерный вибрион
Строгие	органические	брожение	клостридии
анаэробы	кислоты
	сульфаты,	анаэробное	десульфатирующие,
	нитраты	дыхание	денитрифицирующие бактерии
Факультативны	O2	аэробное
е анаэробы		дыхание	большинство	патогенных
	органические	брожение	микроорганизмов
	кислоты
Микро-	небольшое	аэробное	спирохеты, актиномицеты
аэрофиллы	количество O2	дыхание
Аэро-	органические	брожение	молочнокислые бактерии
толерантные	кислоты

(O2

негубителен)

Конструктивный метаболизм.

Анаболизм (конструктивный/пластический метаболизм/ассимиляция) – это реакции, в

результате которых синтезируются сложные соединения и структурные компоненты клеток за счет поступающих извне простых веществ, идущие с потреблением энергии, полученной в процессе энергетического метаболизма.

Биосинтез аминокислот осуществляется из пирувата (образуется в гликолитическом цикле), α-кетоглурата и фумарата (из ЦТК), при образовании аминокислот азот вводится в

молекулу предшественника на последних этапах биосинтеза при помощи реакций аминирования и переаминирования.

Биосинтез нуклеиновых кислот – строительными блоками являются пуриновых и пиримидиновых нуклеотиды.

Биосинтез углеводов:

автотрофы, для которых единственным источником углерода является СО2, усваивают его в реакциях цикла Кальвина;

гетеротрофы синтезируют углеводы из С2-С3 соединений путем гликолиза в обратном

направлении.

 Биосинтезе жирных кислот происходит путем карбоксилирования ацетил-КоА.

ТЕМА ЛЕКЦИИ: «Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы. Химиотерапевтические препараты. Антибиотики.»

Влияние факторов внешней среды на микроорганизмы.

Жизнедеятельность микроорганизмов находится в зависимости от факторов окружающей среды. Влияние этих факторов может быть благоприятным и неблагоприятным.

Неблагоприятное действие факторов окружающей среды на микроорганизмы:

бактериоцидное – уничтожающее действие на клетки;

бактериостатическое – подавляющее размножение;

мутагенное – приводящее к изменению наследственных свойств.

Повреждающее действие на микроорганизмы могут оказывать биотические (от греч. bios – жизнь) и абиотические (от греч. abios – отрицание жизни) факторы.

Абиотические факторы внешней среды:

Физические факторы:

температура;

рН среды;

влажность (высушивание);

различные виды излучения (УФ, инфракрасное, рентгеновское, лазерное, радиактивное

–α, δ, γ-излучение);

ультразвук;

электромагнитные поля;

осмотическое давление;

сотрясение;

невесомость.

Температура среды – один из основных факторов, определяющих интенсивность развития микроорганизмов. Каждый микроорганизм может расти и размножаться только в определенных пределах температуры (выделяют минимальную/ максимальную температуру – за их пределами рост микроорганизмов прекращается и оптимальную температуру – наиболее благоприятную для роста и размножения).

По отношению к температуре выделяют три группы микроорганизмов:

 термофилы (от греч. thermos – тепло, phileo – любить, т.е. теплолюбивые) – живут при температуре от 40 до 1000С (оптимум 50-600С) – например, бактерии горячих источников

ивулканов;

мезофиллы (от греч. mesos – средний) – от 20 до 400С (оптимум 35-370С) – большинство патогенных микрорганизмов;

психрофилы (от греч. psichros – холод, т.е. холодолюбивые) – от -6 до 200С (оптимум 10-150С) – например, иерсинии, клебсиеллы, псевдомонады могут размножаться в пищевых продуктах при температуре бытового хоодильника.

Механизм повреждающего действия высокой температуры – необратимая денатурация ферментов микроорганизмов. Большинство вегетативных форм бактерий погибают при 60-800С в течение 15-30 минут, а при 1000С – от нескольких секунд (мгновенно) до 2 минут. Споры бактерий

наиболее устойчивы к повышенной температуре – выдерживают температуру кипячения воды в течение нескольких часов, при 1300С гибнут через 20-30 минут и более.

Механизм повреждающего действия низкой температуры – разрыв клеточной мембраны кристаллами льда и приостановка метаболических процессов.

Влажность среды также оказывает большое влияние на развитие микроорганизмов, т.к. вода составляет основную массу микробной клетки (75-85%), вода служит растворителем различных органических и минеральных соединений, с водой все вещества поступают в клетку и выводятся из нее.

Потребность во влаге у различных микроорганизмов колеблется в широких пределах. По потребности во влаге различают следующие группы микроорганизмов:

гидрофиты – влаголюбивые (большинство);

мезофиты – среднелюбивые;

ксерофиты – сухолюбивые.

При высушивании жизненные процессы замедляются, клетка переходит в анабиотическое состояние или погибает.

В высушенном состоянии многие микроорганизмы сохраняют жизнеспособность в течение продолжительного времени, что используется для их длительного хранения. Высушивание микроорганизмов осуществляется методом лиофильной сушки – обезвоживание в замороженном состоянии под высоким вакуумом.

 Химические факторы (противомикробным действием обладают следующие классы химических веществ):

галогены и их соединения (йод, йодинол, йодоформ, хлорамин, пантацид…);

окислители (пероксид водорода, перманганат калия, гидроперит…);

кислоты и их соли (оксолиновая, бензойная, салициловая, борная, сорбиновая…);

щелочи (аммиак и его соли);

спирты (этанол, протанол);

альдегиды (формальдегид, уротропин, уросал…);

соли тяжелых металлов (ртути, серебра, меди, свинца, цинка, олова…);

фенол и его производные (резорцин, хлорофен…);

производные 8-оксихинолина (хинозол, интестопан, нитроксолин…);

производные нитрофуранов (фуразолидон, фурацилин, фурагин...);

поверхностно-активные вещества/детергенты (хлоргексидин, полимиксины, грамицидин С, твины…);

триклозан;

длинноцепочечные жирные кислоты;

фитонциды;

антибиотики;

красители (метеленовый синий, бриллиантовый зеленый…).

Эти средства могут по-разному оказывать противомикробное действие.

Механизм действия химических веществ на микроорганизмы:

деполимеризация пептидогликана клеточной стенки (например, щелочи);

повышение проницаемости ЦПМ бактериальной клетки;

блокирование биохимических реакций (например, фенолы);

денатурация белков/ферментов бактерий (например, кислоты и формалин);

окисление метаболитов и ферментов (например, фенолы);

растворение липопротеиновых структур;

повреждение генетического аппарата.

Биотические (биологические) факторы внешней среды – воздействие других живых существ или продуктов их жизнедеятельности.

Микроорганизмы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях – от взаимовыгодных (симбиоза) до антагонистических:

бактерии (например, молочно-кислые и гнилостные бактерии ЖКТ);

простейшие;

плесневые грибы;

бактериофаги.

Физические, химические и биологические факторы внешней среды используют для подавления роста и уничтожения патогенных микроорганизмов.

Этапы открытия и изучения ХТП.

0 – эвристический период:

Еще до открытия микроорганизмов химические вещества эмпирически использовались в народной медицине: кора дерева Кина-Кина (хинин) для лечения малярии; корень ипекакуаны для лечения амебной дизентерии; препараты ртути для лечения сифилиса.

Парацельс (VI век до н.э.) применял соли ртути и мышьяка, К. Гален (III в. до н.э.) – настои из растительного сырья.

I – научный (эмпирический) период:

После открытия микроорганизмов, возбудителей инфекционных заболеваний, было показано, что целый ряд химических веществ оказывают губительное действие на бактерии.

Л. Пастер в 1850 г. описал антагонизм микробов на примере угнетения роста возбудителя сибирской язвы под действием гнилостной микрофлоры.

Микробный антагонизм – это одна из форм межвидовых взаимоотношений, при которой один вид микроорганизмов подавляет рост и размножение другого с целью конкуренции за питательный субстрат. Антагонистическое действие микробов может быть связано с образованием токсических продуктов метаболизма, понижением pH, с выделением протеолитических и липолитических факторов, выделением микотоксинов, фитонцидов и антибиотиков, бактериоцинов. Примером микробов, обладающим мощным антагонистическими свойствами, могут служить плесневые грибы, почвенные актиномицеты, молочно-кислые бактерии и др.

П.Г. Полотебнов и В.А. Маннасеин в 1871-1872 гг. использовали плесень гриба Penicillium qlacucum для лечения гнойных ран.

И.И. Мечников в 1884 г. описал антагонизм молочно-кислых бактерий и гнилостных микроорганизмов ЖКТ.

Д.Л. Романовский в 1890-1891 гг. доказал избирательное действие хинина на плазмодий малярии без повреждения клеток макроорганизма. Он выдвигает теорию “большой стерилизующей терапии” и призывает искать средства, способные специфически поражать возбудителей заразных болезней.

П. Эрлих в 1889-1890 гг. выделил из синегнойной палочки пиоциназу, подавляющую рост возбудителей раневой инфекции.

II – химический период:

В 1906 г. П. Эрлих испытал более 500 красителей и определил средство против трипанем (возбудители сифилиса) – «трипановый красный». Р. Кох выделил атоксил – органическое производное мышьяка. П. Эрлих испытал производные атоксила и получил соединение № 606, которое угнетающе действовало на бактерии, назвав его сальварсаном (спасающий) (Нобелевская премия). П. Эрлих сформулировал постулат ХТП: «вещество с минимальной органотропностью и максимальной паразитотропностью».

Гельмо получил сульфаниламид из каменноугольной смолы.

А. Флеминг в 1928 г. открыл пенициллин из гриба Penicillum notatum.

Г. Домагк в 1932 г. разработал красный стрептоцид – пронтозил (Нобелевская премия), связав его антибактериальную активность не со всей молекулой, а только с сульфаниламидной группировкой, что послужило основанием для создания большой группы так называемых сульфаниамидных препаратов (сульфазин, дисульфан, сульфапиридазин и др.), обладающих активностью в отношении кишечных бактерий и пиогенных кокков.

Х. Флори, Э. Чейн в 1940 г. получили чистый пенициллин (Нобелевская премия).

З. В. Ермольева в 1942 г. составила процесс получения первого отечественного пенициллина – крустозина из плесени Penicillium crustosum.

Э. Ваксман в 1942-1943 гг. – стрептомицин, предложил определение антибиотикам: «Это химические вещества, получаемые от микроорганизмов, способные подавлять рост и вызывать гибель определённых бактерий».

III – современный этап:

Изучение активных комплексов – экзогенных метаболитов, определяющих антагонизм бактерий: протеолитические и липолитические факторы, микотоксины, фитонциды, биологическиактивные вещества, бактериоцины.

Химиотерапевтические препараты.

ХИМИОТЕРАПЕВТИЧЕСКИЕ ПРЕПАРАТЫ – химические вещества природного или синтетического происхождения, в низких концентрациях оказывающие избирательное бактериостатическое или бактерицидное действие на возбудителей инфекции или инвазии в организме хозяина, не повреждая его.

Требования предъявляемые к химиотерапевтическим препаратам:

	Основные:
	максимальное антимикробное действие на возбудителя в минимальных
концентрациях;
	специфичность антимикробного действия;
	безвредность для организма хозяина в терапевтических дозах;
	сохранение активности в биологическом организме;
	медленное привыкание;
	сохранение активности при длительном хранении.
	Дополнительные:

хорошая растворимость и выводимость;

сохранение активности в выделениях организма;

выведение из организма определенными путями.

ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ХТП:

1.Соли тяжелых металлов и акридиновые красители (ртуть, мышьяк, висмут...).

2.Алкалоиды (хинин, ипекакуана).

3.Сульфаниламиды (норсульфазол, сульфадимезин, сульфапиридазин, сульфазин, котримаксазол/бисептол...).

4.Аналоги изоникотиновой кислоты (фтивазид, метазид, тубазид, изониазид...).

5.Нитрофураны (фуразолидон, фурацилин, фурагин...).

6.Хинолоны/фторхинолоны (налидиксовая кислота/палин, нитроксолин/5-НОК, норфлоксацин, офлоксацин, пефлоксацин, ципрофлоксацин/ципробай …).

7.Производные оксихолина (фарингосепт…).

8.Имидазолы (метранидазол/трихопол, тенидазол…).

9.Антибиотики (пенициллин, левомицетин, тетрациклин…).

СТРУКТУРА ХТП:

гептофоры – химическая группа, отвечающая за избирательную адсорбцию;

таксофоры – химическая группа, отвечающая за фармакологический эффект.

ХТП могут оказывать терапевтическое и токсическое (адсорбируются на клетки макроорганизма) действие.

Химиотерапевтический индекс:

Для характеристики качества химиопрепаратов П. Эрлих ввел термин – химиотерапевтический индекс (ХТИ):

ХТИ ДС(минимальная терапевтическая доза) ДТ (максимально переносимая доза)

При ХТИ меньше единицы, препарат может быть использован для лечения соответствующей инфекции. Чем меньше индекс, тем больше разница между переносимой и лечебной дозой – тем

препарат эффективней.
ХИМИОТЕРАПИЯ		–	лечение	инфекционных	и	паразитарных	инфекций
химиотерапевтическими препаратами.
Принципы рациональной химиотерапии:
	точная этиологическая диагностика, что позволяет использовать препараты
узкого спектра действия;
	определение чувствительности возбудителя к ХТП;
	определение концентрации используемого препарата в биологических
жидкостях (крови и моче);
	контроль за чувствительностью возбудителя в процессе лечения;
	контроль за необычными (побочными) эффектами;
	определение индивидуальной переносимости препарата.

ХИМИОСАНАЦИЯ – лечение ХТП бактерионосителей.

ХИМИОПРОФИЛАКТИКА – предупреждение инфекционных и паразитарных заболеваний и их рецидивов с помощью ХТП. Проводят ограничено, по строгим показаниям (ревматизм, туберкулез, ООИ).

Антибиотики.

В настоящее время описано примерно 6 тысяч антибиотиков, из числа которых лишь относительно небольшая часть соответствует требованиям и используется в практике.

АНТИБИОТИКИ (от греч. anti – против, bios – жизнь) – биологически активные вещества, выделяемые микроорганизмами, растениями, тканями живого организма, их производные и полученные синтетическим путем их аналоги, способные в низких концентрациях in vitro и in vivo избирательно подавлять рост и размножение микроорганизмов и некоторых опухолевых клеток.

Классификация антибиотиков:

Принципы классификации			Примеры
I. По продуценту
1.	Бактерии		Полимиксины, грамицидин, пиоционин
2.	Актиномицеты		Тетрациклины,		левомицетин,		стептомицин,
			новобиоцин, неомицин
3.	Различного рода грибы		Пенициллины, цефалоспорины, гризеофульвин
4.	Низшие растения, водоросли,		Хлореллин, усниновая кислота, термофилин
лишайники
5.	Высшие растения		Новоиманин, имманин, хлорофилипт
6.	Животные		Интерфероны, лизоцим, эритрин
II. По химической структуре
1.	Бета-лактамные	(азотсодержащие		Пенициллины		VI	поколений,
гетероцикличные соединения с β-лактамным				цефалоспорины IV		поколений,	монобактамы,
кольцом)				карбапенемы
2.	Тетрациклины		(четыре	Хлоротетрациклин,			вибромицин,
конденсирующих бензольных кольца)				оксицилин
3.	Макролиды	(макроциклическое		Олеандомицин,			эритромицин,
лактамное кольцо)				рокситромицин, спирамицин
4.	Линкозамиды			Линкомицин,		клиндамицин	Канамицин,
5.	Аминогликозиды		(содержат	неомицин,	амикацин,		гентамицин,
аминосахара)				стрептомицин