Аминогликозиды являются бактерицидными антибиотиками для чувствительных к ним микроорганизмов. Механизм бактерицидного действия аминоглико-
зидов до сих пор не совсем ясен. Предполагается, что начальным этапом их действия является пенетрация через клеточную стенку путем пассивной диффузии и, возможно, путем активного транспорта через кисло- родзависимые механизмы (аминогликозиды сравнительно неэффективны против анаэробов). После того как аминогликозид проник в клетку, он связывается со специфическими белками-рецепторами на 30S субъединице бактериальной рибосомы. Вследствие этого нарушается образование инициирующего комплекса между матричной РНК и 30S субъединицы рибосомы. Происходит распад полисом в нефункционирующие моносомы. Возникают дефекты при считывании с ДНК, синтезируются неполноценные белки, что приводит к остановке роста и развития микробной клетки. При высоких концентрациях аминогликозидов происходит повреждение цитоплазматической мембраны и клетка гибнет.
Молекула аминогликозида, являясь высокополярной, при назначении перорально из пищеварительного тракта плохо всасывается, но может всасываться при наличии язвенных процессов в желудочно-кишечном тракте. Аминогликозид не поступает в кровь из альвеол легких, если его использовать в виде ингаляций. По крайней мере, вся принятая доза аминогликозида через рот выводится желудочно-кишечным трактом и лишь около 1 % дозы препарата может адсорбироваться. После внутримышечной инъекции аминогликозид адсорбируется быстро. Максимальный уровень его в крови наблюдается через 30—90 минут после инъекции, но только 10% аминогликозидов связываются с белками плазмы. Антибиотик обнаруживается в перитонеальной, плевральной, спинномозговой жидкости, в стекловидном теле глаза и желчи, проникает через плацентарный барьер, однако через гематоэнцефалический барьер не проходит. Наибольшее количе-
ство антибиотика отмечается в почках, затем в легких. В печени, мозге, лимфатических узлах аминог- ликозиды не задерживаются, за исключением коркового вещества надпочечников.
Выделяются аминогликозиды из организма за 12- 24 часа, причем почками экскретируется около 70% введенного количества и приблизительно 1 % выделяется с желчью, концентрация в желчевыводящих путях может составлять 30% от уровня в крови. Остальная часть, 25-30%, подвергается в организме различным превращениям с образованием продуктов, лишенных антимикробной активности. Период полувыведе- ния аминогликозидов из организма составляет 2—4 часа. Экскреция препарата путем гломерулярной фильтрации значительно снижается при нарушении почечной функции.
Все аминогликозиды обладают различной степенью ототоксичности и нефротоксичности. Ототоксичность проявляется в нарушении слуха (повреждение кохлеарного аппарата), который отмечается при тонах высокой степени, или вестибулярными нарушениями — головокружением, атаксией и потерей равновесия. Не- фротоксичность приводит к повышению уровня креатинина в сыворотке крови или снижению клиренса креатинина. В высоких дозах аминогликозиды вызывают курареподобный эффект с нейромышечной блокадой, что приводит к дыхательному параличу.
Клиническое применение
Аминогликозиды применяются довольно широко против инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями, или когда имеется подозрение на сепсис. При лечении бактериемии или эндокардитов, вызванных фекальными стрептококками, или другими грамотрицательными бактериями аминогликозиды вводятся вместе с пенициллинами, которые увеличивают про-
ницаемость микробной клетки для аминогликозидов или способствуют проникновению аминогликозидов в клетки микроорганизмов.
Стрептомицин в чистом виде впервые был получен 3. Ваксманом и сотрудниками в 1942 году. Менее чем за 2 года была изучена фармакологическая активность, и уже в 1946 году йрепарат был предложен для широкого клинического применения. Благодаря его широкому применению, были получены выдающиеся результаты в борьбе с туберкулезом, туляремией и другими тяжелыми инфекциями, в отношении которых прежде не имелось специфической терапии. Антимикробная активность стрептомицина типична для всех аминогликозидов, как и механизмы резистентности.
Стрептомицин применяется для лечения различных форм туберкулеза, но сейчас он редко является средством выбора для начальной терапии туберкулеза. При прогрессирующих формах туберкулеза, миллиарной диссеминации, менингитах или серьезных органных поражениях препарат в комбинации с другими антимикробными агентами вводится в дозах 0,5-1,0 г в день. В этом режиме препарат вводят недели или месяцы, вначале ежедневно, а затем дважды в неделю.
При чуме, туляремии и иногда при бруцеллезе стрептомицин вводится внутримышечно по 1,0 г в день. Однако лечение стрептомицином наиболее целесообразно проводить, когда чувствительность возбудителя инфекции к антибиотику доказана лабораторно. При некоторых инфекциях, таких как инфекционный эндокардит, вызываемый фекальными стрептококками, некоторыми грамотрицательными бактериями, аэробами (синегнойной палочкой), и особенно у больных с иммунодефицитом, показана комбинированная терапия стрептомицином и пенициллином.
Среди побочных эффектов, вызываемых стрептомицином, отмечаются: лихорадка, кожные поражения,
которые связывают с гиперчувствительностью, нарушения вестибулярного аппарата, слуха и головокружение. Частота и степень выраженности этих нарушений пропорциональна возрасту пациента, уровню антибиотика в крови и продолжительности лечения. Однако после прекращения приема препарата частично наступает улучшение.
Гентамицин был получен в 1963 году. По химическому строению относится к группе аминоглико- зидов и близок к неомицину, канамицину. Препарат обладает широким спектром действия против грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов (в том числе против синегнойной палочки, протея, кишечной палочки, стафилококка). Однако те микроорганизмы, которые обладают резистентностью к другим аминогликозидам, не поддаются действию гентамицина. В этом случае имеется перекрестная резистентность. В последние годы был получен препарат сизомицин, который по своему химическому строению очень похож на гентамицин.
Гентамицин чаще всего используют при инфекциях, которые не поддаются лечению другими, менее токсичными антибиотиками. Чаще всего это инфекции, вызванные кишечной палочкой, протеем, синегнойной палочкой, сальмонеллами. В дозе 2—10 мкг/мл гентамицин in vitro ингибирует многие штаммы стафилококков, колибактерий и грамотрицательных бактерий. Одновременное применение с гентамицином карбени- циллина или тикарциллина приводит к синергичному эффекту и повышению бактерицидной активности против штаммов синегнойной палочки, протея, энтеробактерий, клебсиелл и фекальных стрептококков. Тем не менее, пенициллины и гентамицин не могут быть использованы в смеси in vitro.
Гентамицин эффективен при инфекционных поражениях мочевыводящей системы (при циститах, урет-
ритах, пиелонефрите), различных формах пневмоний, абсцессе легкого, перитоните, сепсисе, остеомиелите, эндокардите. Наиболее рационально назначать гентамицин и тобрамицин внутримышечно или внутривенно при тяжелых инфекциях — сепсисе или пневмонии, вызванных синегнойной палочкой, энтеробактериями, протеусом, клебсиеллой. Кроме того, при данной патологии у больных отмечено резкое снижение иммунитета, поэтому одновременное применение аминогли- козидов с цефалоспоринами или пенициллинами может спасти жизнь. В таких случаях доза 5—7 мг/кг вводится внутримышечно 3 раза в день в эквивалентных количествах.
Часто гентамицин применяется местно в форме мази или растворов, содержащих 0,1— 0,3% гентамицина, для лечения инфицированных ран, ожогов и кожных повреждений.
Побочное действие гентамицина характерно, как и для всех других аминогликозидов. Препарат оказывает ототоксическое и нефротоксическое действие. В больших дозах гентамицин проявляет курареподобные свойства и нарушает нервно-мышечную проводимость. Описаны случаи гиперчувствительности.
Сизомицин относится к аминогликозидным антибиотикам второго поколения. Обладает выраженной антибактериальной (бактериостатической, бактерицидной) активностью. Действует на большинство грампо- ложительных и грамотрицательных микроорганизмов (кишечную и синегнойную палочку, клебсиеллы, протей). Механизм действия сизомицина аналогичен другим аминогликозидам. Препарат плохо всасывается из желудочно-кишечного тракта, поэтому его обычно применяют парентерально. Высокие концентрации сизомицина создаются в почках, легких, печени, экстра- целлюлярной жидкости. Препарат при парентеральном введении длительное время находится в организме и способен кумулировать.
Основными показаниями к его применению являются инфекции желчевыводящих и мочевыводящих путей, артриты, перитонит, сепсис, инфекционно-воспалительные заболевания кожи и мягких тканей.
Тобрамицин — антибиотик аминогликозидного строения второго поколения с бактерицидным типом действия. Он имеет антибактериальный спектр, похожий на гентамицин, и в то же время оказывает действие на микроорганизмы, устойчивые к другим антибиоти- кам-аминогликозидам. К самому тобрамиицину резистентность развивается медленно.
После внутримышечного введения максимальная концентрация тобрамицина отмечается через 30-40 минут, при этом он не связывается с белками крови. Препарат проникает в мокроту, перитонеальную и синовиальную жидкости, содержимое абсцесса. Период полувыведения составляет 2 часа, в течение 8 часов 84% антибиотика выделяется почками, создавая его высокие концентрации в моче.
Применяется тобрамицин при тяжелых септицемиях, инфекциях желудочно-кишечного тракта, при перитонитах, менингитах, ожогах, инфекциях костной системы и мягких тканей. Дозы тобрамицина целесообразно подбирать строго индивидуально в зависимости от массы больного. Курс лечения от 7-ми до 10-ти дней.
Побочные эффекты, вызываемые тобрамицином, идентичны побочным эффектам других аминоглико- зидов, однако, в отличие от других антибиотиков этой группы, он наименее токсичен, так как в меньшей степени проникает в клетки кохлеарного аппарата.
Амикацин — полусинтетический антибиотик аминогликозидного строения и является производным ка- намицина. Препарат обладает высокой бактерицидной активностью в отношении многих грамположительных и грамотрицательных бактерий. Действует на бакте-
рии, резистентные к пенициллину и метициллину. Амикацин сравнительно резистентен к ферментам, инактивирующим гентамицин и тобрамицин.
После внутримышечного введения амикацин быстро адсорбируется и его максимальная концентрация в сыворотке крови определяется через 1 час. Период по- лувыведения составляет 4-5 часов. С белками сыворотки крови амикацин связывается незначительно, но он хорошо проникает в ткани, в плевральную жидкость и проходит через плацентарный барьер. Экскретиру- ется амикацин почками почти в неизмененном виде, а полностью выделяется из организма в течение суток.
Препарат является средством выбора в терапии тяжелых инфекций, вызванных грамотрицательными микроорганизмами. Амикацин назначается при инфекциях дыхательной системы, абсцессах легкого, инфекциях желудочно-кишечного тракта, инфекциях мочеполовой системы, при инфекционных поражениях кожи, пролежнях различного генеза, остеомиелите. Амикацин успешно применяется при системных инфекциях: сепсис новорожденных, септицемия, эндокардит, перитонит. Как и другие аминогликозиды, амикацин ототоксичен и нефротоксичен.
Нетилмицин — аминогликозидный антибиотик, был получен в США в 1983 году. По антимикробной активности препарат схож с гентамицином и тобра- мицином. Однако он устойчив к разрушающему действию гентамицин- и тобрамицин-резистентных бактерий. Высокоактивен в отношении грамотрицательных микроорганизмов (кишечной палочки, клебсиелл, энтеробактера, протеуса, сальмонелл, гонококков) и некоторых грамположительных штаммов стафилококка, продуцирующих и не продуцирующих пенициллина- зу, и метициллинрезистентных микроорганизмов.
Назначается нетилмицин при бактериемиях, септицемиях, тяжелых заболеваниях дыхательных путей, 3. Зак. 301
инфекциях почек и мочевыводящих путей, кожи, мягких тканей, костей и суставов, гонорее. Принципиальным показанием для препарата являются ятрогенные инфекции у иммунокомпетентных и тяжелобольных пациентов с большим риском грамотрицательного сепсиса в условиях стационара. Нетилмицин менее ото- токсичен и нефротоксичен в сравнении с другими ами- ногликозидами, однако при его применении могут отмечаться сердцебиение, парестезии, нарушения функции печени, лейкопения, тромбоцитопения, аллергические реакции.
Неомицин по своему химическому строению и антимикробной активности близок к стрептомицину. Препарат был выделен 3. Ваксманом в 1949 году, а в медицинскую практику он был внедрен в 1969 году. Другой препарат из этой группы - канамицин -был получен в 1957 году. Еще к этой группе относят фра- мицетин и паромомицин.
Неомицин оказывает бактерицидное действие на большинство грамположительных и грамотрицатель- ных микроорганизмов и микобактерии туберкулеза. Энтерококки, стрептококки, пневмококки и синегнойная палочка умеренно чувствительны к неомицину. В низких концентрациях вызывает бактериостаз, проникая в микробную клетку, связывается с белками рецепторами на 30S субъединице рибосом, что приводит к остановке синтеза белков микроорганизмов. В высоких концентрациях препарат способен повреждать цитоплазматические мембраны микробной клетки, дезорганизует потоки метаболитов внутри клетки с последующей ее гибелью (бактерицидный эффект).
При назначении перорально неомицин незначительно адсорбируется из желудочно-кишечного тракта. Всосавшаяся часть его быстро выделяется с мочой, а неад- сорбированный остаток удаляется с содержимым кишечника в неизменном виде и при этом модифицирует микрофлору кишечника.
Из-за высокой токсичности парентеральное введение неомицина опасно из-за возможного поражения почек и ототоксического действия. При местном применении неомицин не вызывает никаких местных реакций, однако при длительном лечении могут возникать тяжелые аллергические реакции. При назначении неомицина через рот отмечается развитие канди- доза. Неомицин применяется для лечения и профилактики заболеваний кожи и глаз (блефариты, конъюнктивиты, кератиты). Оральное введение препарата целесообразно перед операциями на толстом кишечнике или в области заднего прохода с целью профилактики послеоперационных осложнений.
Фрамицетин является аминогликозидным антибиотиком для местного применения. Активен в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, вызывающих развитие инфекционно-воспалительных процессов в верхних дыхательных путях. Применяется местно в виде интраназальных впрыскиваний при лечении ринитов, синуситов и профилактики послеоперационных осложнений.
Канамицин является аминогликозидным антибиотиком широкого спектра действия. Препарат получают биосинтетическим путем. В химическом отношении канамицин — водорастворимое вещество, молекула которого состоит из двух аминосахаров и дезоксис- трептамина. Канамицин проявляет высокую активность в отношении многих грамположительных, грамотрицательных и кислотоустойчивых бактерий, а также лептоспир. На большинство чувствительных к нему организмов канамицин оказывает бактерицидное действие, но на микобактерии туберкулеза — бактериостатическое.
Из желудочно-кишечного тракта канамицин всасывается в небольших количествах. Из мышечной ткани канамицин адсорбируется быстро и максимальная его
з*
концентрация в крови обнаруживается через 1 час. Препарат проникает в плевральную и перитонеальную и синовиальную жидкости, бронхиальный секрет и желчь, преодолевает плацентарный барьер, но через гематоэнцефалический барьер не проходит.
Внутрь канамицин назначают при инфекциях желудочно-кишечного тракта, вызванных сальмонеллами или шигеллами, при предоперационной подготовке больных перед операциями на толстом кишечнике. Парентерально канамицин вводят при туберкулезе, стафилококковых и грамотрицательных инфекциях, инфекциях мочевыводящих путей, при остеомиелите, септицемии. Но препарат следует применять только в тех случаях, когда возбудители инфекций резистентны к другим антибиотикам.
Канамицин обладает выраженным нефротоксичес- ким и ототоксическим действием, которое находится в прямой зависимости от концентрации и длительности пребывания канамицина в организме. Канамицин, введенный в послеоперационный период в перитонеальную полость, всасываясь, может вызвать нейромы- шечную блокаду.
Спектиномицин является трициклическим амино- гликозидным антибиотиком, который активен против многих грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, обладая бактериостатической и бактерицидной активностью. Проникая внутрь микробной клетки, спектиномицин связывается с 30S субъединицей рибосом, блокирует синтез белка и останавливает рост и развитие микроорганизмов. В высоких концентрациях он способен нарушать структуру и функции цитоплазматических мембран, обусловливая гибель микробной клетки. Действует главным образом на гра- мотрицательные микроорганизмы, но препарат используется в основном как альтернативное средство лече-
ния гонореи (генерализованная гонококковая инфекция, уретрит, простатит, цервицит). Препарат особенно показан в случаях гиперчувствительности к пенициллину или когда гонококки резистентны к пенициллину и другим средствам.
Спектиномицин быстро всасывается при внутримышечном введении, в плазме с белками не связывается и метаболизму не подвергается. Экскретируется почками в неизменном виде. Для лечения гонореи назначается единственная доза до 2 г (40 мг/кг массы). Среди побочных реакций отмечается боль в месте инъекции, тошнота, рвота. Явления нефротоксичности наблюдаются редко.