Лекция №3 «Химиотерапия и химиопрофилактика инфекционных заболеваний»

Это лечение\профилактика инфекционных и паразитарных заболеваний химическими в-вами, избирательно действующими на возбудитель в организме хозяина. Под избирательным действием понимают активность в-ва только в отношении м\о при сохранении жизнеспособности клеток хозяина, а также действии не на всех, а только на некоторые виды и роды м\о. История химиотерапии насчитывает многие века и делится на три этапа:

-противопаразитарный (до первой четверти 20в.)

-эмпирический

-экспериментальный (с конца 19-ого века), когда Романовский (1891) выдвинул теорию стерилизующей терапии.

Через 15 лет П.Эрлих доказал избирательное действие препаратов мышьяка к спирохетам. В 1908 году предложил Сальвансар против спирохетозов.

Г.Домагк открыл эффективность красного стрептоцида против возбудителя пневмонии, за что получил в 1939 году Нобеля

Флеминг открыл пенициллин (сент.1928)

Химиотерапевтические препараты – хим.в-ва, природного или синтетического происхождения, которые подавляют рост и размножение м\о или вызывают их гибель избирательно в организме хозяина:

Требования:

-максимальная активность в отношении одного или нескольких патогенных м\о

-безвредность (отсутствие токсичности, мутагенности, тератогенности, минимум аллергических реакций и иммунодепрессивного действия) для организма хозяина в терапевтических дозах

-сохранение активности в биожидкостях

-высокая биодоступность в-ва и хорошее распределение в-ва в организме

-достаточно долгое сохранение в-ва в организме без кумуляции

Химиотерапевтический индекс = Макс.Переносимой дозы \ мин.необходимая доза (не меньше 3)

Классификация:

-антимикробные

Дезинфектанты

Антисептики(на поверхности кожи)

Хим.препараты (в организме)

Собственно химиопрепараты:

По направленности: По химии: По спектру:

Антибактериальные Сульфаниламиды широкого спектра

Противогрибковые Производные фторхинолона узкого спектра

Противовирусные

Противопротозойные

Антибиотики (в-ва биопроисхождения и их производные, способные в малых концентрациях избирательно в организме хозяина оказывать бактериостатическое или бактерицидное действие на возбудителя)

Уникальность:

-их мишень находится не в тканях человека, а в клетке м\о

-их активность не является постоянной, а снижается со временем

Применение ХТП:

-в медицине:

-химиотерапия (необходимо использовать принципы рациональной хим.терапии

-химиопрофилактика

-экстренная профилактика

-профилактика обострений хронических заболеваний (препараты пролонгированного действия; применение – сезонное)

-профилактика постоперационных осложнений

-профилактика посттравматических осложнений (ожоги, открытые переломы, загрязнённые раны)

-санация бактерионосительства (для предупреждения распространения инфекций)

-лечение онкологических заболеваний (используются противоопухолевые – рубомицин, актиномицин)

-использование в трансплантологии для подавления тканевой несовместимости

-в микробиологии в качестве селективной добавки в пит.среды

-в научно-исследовательских целях как маркер

-в ветеринарии

-для индивидуальной лечения

-для массовой профилактики

-в качестве кормовых добавок

Последствия:

-селекция устойчивых штаммов

-аллергизация

-дисбактериоз

-изменение активности других препаратов

-в сельском хозяйстве

-пищевая промышленность (антибиотики-консерванты)

-в биологии (для генетических исследований, определения последовательности хромосом)

Принципы рациональной химиотерапии (сформулированы Флемингом):

-точная этиологическая диагностика заболевания

-определение необходимости химиотерапии

-правильная оценка состояния больного (возраст, пол, образ жизни, перечень дополнительно применяемых препаратов)

-правильный выбор биосубстрата

-правильный выбор препарата с учётом его фармакокинетики и фармакодинамики

-правильное определение дозы препарата (разовая, суточная, курсовая)

-контроль концентрации препарата в биосубстратах во время лечения

-контроль чувствительности возбудителя препаратом в процессе лечения

Побочные эффекты и осложнения химиотерапии:

- аллергические реакции

-прямое токсическое действие

-иммунодепрессивное действие

-дисбактериоз

-эффект обострения (при использовании антибиотиков выделяются эндотоксины; пациент умирает от эндотоксического шока)

-активация устойчивых возбудителей

-формирование приобретённой антибиотикорезистентности

Природная резистентность характеризуется отсутствием мишени действия или её недоступность

Приобретённая устойчивость – св-во отдельных штаммов бактерий сохранять жизнеспособность при тех с(антибиотики), которые подавляют основную часть микробной популяции (св-во штамма)

Генетические механизмы резистентности:

-R-плазмиды

-мутация

-рекомбинация

-транспозоны

Биохимические механизмы резистентности:

-инактивация (модификация) антибиотика с потерей его активности под действием ферментов

-изменение проницаемости ЦПМ для антибиотиков (для тех, кто попадает внутрь активным транспортом)

-модификация мишени

-обходные пути метаболизма

-эффлюкс (активный выброс антибиотика из клетки)

-и т.д.

Борьба с антибиотикорезистентностью

-коррекция неоправданного использования химиопрепаратов широкого спектра

-использование принципов рациональной антибиотикотерапии

-ограничение безрецептурного

-повышение квалификации врачей

-ротация антибиотиков – целенаправленная смена антибиотиков во время лечения

-постоянный мониторинг за антибиотикорезистентностью и её генет.механизмами на всех уровнях (глобальный, региональный, локальный

-наличие современного оборудования

Причины ошибок и неудач химиотерапии:

-несоблюдение принципов рациональной химиотерапии

-препарат по ряду причин может не проникать в очаг инфекции

-препарат может разрушаться в очаге воспаления

-иммунодефици

-толерантность м\о к антибиотикам

Возможные пути преодоления ошибок:

-использование комбинированной химиотерапии

-введение препарата непосредственно в очаг инфекции

-использование препаратов, способствующих иллюминации R-плазмид

-комбинация антибиотика с ингибиторов ферментов, разрушающих данный антибиотик

-сочетание химиотерапии и иммунотерапии (цефадизин)

-использование липосомальных форм антибиотиков

Лекция №4 «Генетика м\о. Бактериофаги»

Лектор: Бойцов А.Г.

Важнейшим признаком живых организмов являются изменчивость и наследственность. Основу наследственного аппарата бактерий, как и всех других организмов, составляет ДНК (у РНК-содержащих вирусов – РНК).

Наряду с этим наследственный аппарат бактерий и возможности его изучения имеют ряд особенностей. Прежде всего, бактерии – гаплоидные организмы, т. е. они имеют одну хромосому. В связи с этим при наследовании признаков отсутствует явление доминантности. Бактерии обладают высокой скоростью размножения, в связи с чем за короткий промежуток времени (сутки) сменяется несколько десятков поколений бактерий. Это дает возможность изучать огромные по численности популяции и достаточно легко выявлять даже редкие по частоте мутации.

Наследственный аппарат бактерий представлен хромосомой. У бактерий она одна. Если и встречаются клетки с двумя, четырьмя хромосомами, то они одинаковые. Хромосома бактерий – это молекула ДНК. Длина этой молекулы достигает 1,0 мм и, чтобы «уместиться» в бактериальной клетке, она не линейная, как у эукариотов, а суперспирализована в петли и свернута в кольцо. Это кольцо в одной точке прикреплено к цитоплазматической мембране.

На бактериальной хромосоме располагаются отдельные гены. У кишечной палочки, например, их более 2 тысяч. Однако генотип (геном) бактерий представлен не только хромосомными генами. Функциональными единицами генома бактерий, кроме хромосомных генов являются IS-последовательности, транспозоны и плазмиды.

1.Функциональные единицы генома

IS-последовательности – короткие фрагменты ДНК. Они не несут структурных (кодирующих тот или иной белок) генов, а содержат только гены, ответственные за транспозицию (способность IS-последовательностей перемещаться по хромосоме и встраиваться в различные ее участки). IS-последовательности одинаковы у разных бактерий.

Транспозоны. Это молекулы ДНК – более крупные, чем IS-последовательности. Помимо генов, ответственных за транспозицию, они содержат и структурный ген, кодирующий тот или иной признак. Транспозоны легко перемещаются по хромосоме. Их положение сказывается на экспрессии как их собственных структурных генов, так и соседних хромосомных. Транспозоны могут существовать и вне хромосомы, автономно, но не способны к автономной репликации.

Плазмиды — это кольцевые суперспиралевидные молекулы ДНК. Их молекулярная масса колеблется в широких пределах и может быть в сотни раз больше, чем у транспозонов. Плазмиды содержат структурные гены, наделяющие бактериальную клетку разными, весьма важными для нее свойствами:

R-плазмиды – лекарственной устойчивостью,

Col-плазмиды – синтезировать колицины,

F-плазмиды – передавать генетическую информацию,

Hly-плазмида – синтезировать гемолизин,

Tox-плазмида – синтезировать токсин,

Плазмиды биодеградации – разрушать тот или иной субстрат и другие.

Плазмиды могут быть интегрированы в хромосому (в отличие от IS-последовательностей и транспозонов, встраиваютсяв строго определенные участки), а могут существовать автономно. В этом случае они обладают способностью к автономной репликации, и именно поэтому в клетке может быть 2, 4, 8 копий такой плазмиды.

Многие плазмиды имеют в своем составе гены трансмиссивности и способны передаваться от одной клетки к другой при конъюгации (обмене генетической информацией). Такие плазмиды называются трансмиссивными.