Изучение мембранотропности стрептомицина

Министерство  образования Республики Беларусь

 

Учреждение  образования

Международный государственный экологический  университет

имени А.Д.Сахарова

 

 

 

Факультет экологической  медицины

Кафедра экологической  и молекулярной генетики

 

 

 

 

Изучение мембранотропности стрептомицина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа 32 страницы, 2 рисунка, 3 таблицы, 18 источников.

АНТИБИОТИКИ, АМИНОГЛИКОЗИДЫ, СТРЕПТОМИЦИН, МЕМБРАНОТРОПНОСТЬ.

Предметом исследования являются физико-химические свойства антибиотика стрептомицина.

Объект исследования – реакция растительных организмов на действие антибиотика стрептомицина.

Цель работы - исследовать мембранотропные свойства антибиотика стрептомицина в условиях биотестирования.

В данной работе исследованы физико-химические свойства стрептомицина; трансмембранная токсикокинетика стрептомицина с помощью биотеста по физико-химическим свойствам цитоплазмы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсавая работа 32 старонкi, 2 малюнка, 3 таблiцы, 18 крынiц.

АНТЫБІЁТЫКI, АМІНАГЛІКАЗІДЫ, СТРЭПТАМІЦЫН, МЕМБРАНАТРОПНАСЦЬ.

Прадметам даследавання з'яўляюцца фізіка-хімічныя ўласцівасці  антыбіётыка стрэптаміцына.

Аб'ект даследавання - рэакцыя раслінных арганізмаў на дзеянне антыбіётыка стрэптаміцына.

Мэта работы – даследаваць мембранатропныя ўласцівасці антыбіётыка стрэптаміцына ва ўмовах бiятэсцiравання.

У дадзенай працы даследаваны фізіка-хімічныя ўласцівасці стрэптаміцына; трансмембранная токсiкакiнетыка стрэптаміцына з дапамогай бiятэста па фізіка-хімічных уласцівасцях цытаплазмы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………......7

1. Мембранотропные эффекты.  Типы мембранотропности………………….......8

2. Аминогликозиды…………………………………………………………….......11

2.1 Строение.................................................................................................11

2.2 Химическое название. Брутто-формула……………………………..11

2.3 Исторические сведения………………………………………………12

2.4 Классификация аминогликозидов…………………………………...13

3. Общие свойства……………………………………………………………….....14

3.1 Физико-химические свойства стрептомицина...................................14

4. Механизм действия………………………………………………………….......17

4.1 Воздействие на бактериальные клетки...............................................17

4.2 Фармакологическое действие………………………………………..18

4.3 Антибиотические свойства стрептомицина………………………....18

4.4 Снижение проницаемости внешних структур………………………19

5. Токсикологические аспекты……………………………………………….........20

5.1 Токсические и лечебные  свойства стрептомицина............................20

5.2 Побочные действия …………………………………………………..21

6. Материалы и методы исследований....................................................................22

6.1 Исследование  липофильности стрептомицина в  модельных опытах.........................................................................................................................22

6.2 Исследование трансмембранной  токсикокинетики стрептомицина  с помощью биотеста по физико-химическим  свойствам цитоплазмы....................24

7. Экспериментальная  часть.....................................................................................26

7.1 Исследование  липофильности стрептомицина в  модельных опытах.........................................................................................................................26

7.2 Исследование трансмембранной  токсикокинетики стрептомицина  с помощью биотеста по физико-химическим  свойствам цитоплазмы....................29

Заключение……………………………………………………………………….....31

Список использованной литературы………………………………………….......32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СОКРАЩЕНИЯ

 

АГ - аминогликозиды

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

НР - нефротоксичность

РНК - рибонуклеиновая  кислота

ЦНС - центральная нервная  система

ЧМН - черепно-мозговой нерв

dTDP - дезокситимидин-5-дифосфат

АМП - антимикробные препараты

MRSA - метициллинорезистентный S. Aureus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Антибиотики радикально изменили возможности медицины, которую  нельзя сегодня представить без  этого класса препаратов.

Антибиотики − вещества, избирательно угнетающие жизнедеятельность микроорганизмов. Под избирательным действием понимают активность только в отношении микроорганизмов при сохранении жизнеспособности клеток хозяина и действие не на все, а на определенные роды и виды микроорганизмов.

Антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний.

Антибиотики представляют собой самую многочисленную группу лекарственных средств. Все антибиотики, несмотря на различия химической структуры и механизма действия, объединяет ряд уникальных качеств:

 Во-первых, уникальность антибиотиков заключается в том, что, в отличие от большинства других лекарственных средств, их мишень-рецептор находится не в тканях человека, а в клетке микроорганизма.

Во-вторых, активность антибиотиков не является постоянной, а снижается со временем, что обусловлено  формированием лекарственной устойчивости (резистентности). Антибиотикорезистентность  является неизбежным биологическим  явлением.

В-третьих, антибиотико-резистентные микроорганизмы представляют опасность не только для пациента, у которого они были выделены, но и для многих других людей, даже разделенных временем и пространством. Поэтому борьба с антибиотикорезистентностью в настоящее время приобрела глобальные масштабы.

Основное требование к антибиотикам, как к лекарственным средствам, состоит в том, чтобы они оказывали сильное подавляющее действие на рост и размножение болезнетворных бактерий и при этом были относительно безвредны для организма человека.

Проблема антибиотиков очень сложна и многогранна. Она включает такие важные аспекты, как фармакокинетика (всасывание, распределение, метаболизм и выведение препарата из организма), исходя из параметров которой строится режим применения антибиотика. Важное значение придается также побочным эффектам, а их немало, и взаимодействию антибиотика с другими лекарствами.

Цель нашей работы состоит в исследовании мембранотропных свойств антибиотика стрептомицина в условиях биотестирования.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1.Исследование  физико-химических свойств стрептомицина в модельных опытах.

2.Исследование трансмембранной токсикокинетики стрептомицина с помошью биотеста по физико-химическим свойствам цитоплазмы.

 

 

1 Мембранотропные эффекты. Типы мембранотропности ксенобиотиков

 

В связи с тем, что  первичной мишенью взаимодействия химического агента с клеткой является плазматическая мембрана, сформулируем определение мембранотропности (мембранотропного эффекта).

Можно попытаться свести это понятие к экспериментально установленной способности веществ первично (непосредственно) взаимодействовать с биологическими мембранами. Однако это, по-видимому, не совсем оправданное сужение термина. Вторичное (опосредованное) влияние на мембранные функции, определяющие характер биологической активности, во многих случаях может быть существенным.

В этой связи, говоря о  мембранотропном действии какого-либо вещества, имеют в виду прямую или косвенную (опосредованную) модификацию мембранных структур, вызываемую соответствующими соединениями, и наступающие в результате этого изменения свойств биологической мембраны, прежде всего транспортных характеристик[1].

Очевидно, круг относящихся  сюда явлений очень широк, и одна из первоначальных задач - построение некоторой рациональной системы  описания и классификация на этой основе мембранотропных эффектов.

Часто при обсуждении биологической активности химических соединений используется термин «специфическое» или «неспецифическое» действие. Смысл, вкладываемый в это определение различными исследователями, неодинаков. Ясно, что все мыслимые химические соединения можно подразделить на присущие данному организму эндогенные продукты (а также имитирующие их в функциональном смысле соединения) и на «посторонние» по своей химической природе вещества. Такая классификация не предполагает, очевидно, существования вполне четкой границы между двумя группами веществ, однако она прочно укоренилась в сознании большинства физиологов, токсикологов, фармакологов.

Отнесение каждого вещества к той или иной группе основано в этом случае на «функциональной» аналогии, а не на сходстве структуры молекул эндогенного соединения и аналога, часто далеко не очевидном (белковые нейротоксины змеиного яда — аналоги ацетилхолина, CN - аналог О₂ и т. д.).

Основой проявления действия биологически активных соединений может  служить также локализация центров связывания.

Соединения, вызывающие изменение каких-либо характеристик биологических мембран, можно разделить на вещества прямого мембранотропного действия и агенты, действующие опосредованно через вмешательство в цитоплазматический метаболизм или иным косвенным путем. Однако и это разделение весьма условно, поскольку очень часто регистрируемый мембранотропный эффект оказывается результатом и прямого, и косвенного действия химического агента на мембрану.

Аналогичное замечание  может быть сделано в адрес  любой схемы, группирующей мембранотропные агенты по характеру вызываемых ими функциональных сдвигов. Например, соединения, влияющие на транспорт веществ через мембрану, обычно разделяют по их влиянию на пассивный или активный перенос. Поскольку часто оба процесса зависимы, нарушение одного из них сказывается также и на другом.

Только немногие соединения действуют строго избирательно лишь на один «чувствительный» центр связывания; но если даже это и имеет место, то наступающая за этим реакция мембраны почти всегда носит сложный характер, обнаруживая сдвиги, характерные для различных типов мембранотропных эффектов по любой принятой классификации.

Поэтому влияние агента на мембрану редко ограничивается изменением какого-то одного структурного элемента, функции или одной регистрируемой характеристики. В общем случае реакция мембраны должна рассматриваться как некий многомерный показатель. Таким образом, рациональный способ параметризации этой реакции не может быть определен однозначно. Например, степень деструкции мембраны под действием детергента может быть охарактеризована количеством молекул детергента, связанных единицей поверхности мембраны, сдвигом осмотических отношений в системе «клетка-наружная среда», изменениями электрических параметров мембраны и т. д.

Использование каждой из этих характеристик для той или иной цели диктуется зачастую некими субъективными или случайными обстоятельствами, например, экспериментальными возможностями, целями исследования и т. д.

Схематически выделяют следующие типы мембранотропности  ксенобиотиков.

Во-первых, мембранная рецепция. Она может считаться доказанной, если установлено, что вещество не проникает внутрь клетки, избирательно накапливается в мембранах или специфически связывается, а также если эффекты отсутствуют в бесклеточных системах, по крайней мере в таких, которые не содержат мембранной фракции. Во всех этих случаях можно говорить о прямой (непосредственной) мембранотропности.

Во-вторых, стимуляция или  угнетение биосинтетических процессов, протекающих в мембранах. Под этим подразумевается изменение активности мембранных ферментов, скорости синтеза мембранных белков, липидов и т. д. Первичность или опосредованность эффекта оценивается в каждом случае отдельно.

В-третьих, изменения  под влиянием ксенобиотиков барьерно-транспортных свойств мембраны. Мембранотропность такого рода может быть прямой и опосредованной.

В-четвертых, функциональное взаимодействие с веществами, действие которых на уровне мембран можно считать установленным. Экспериментально выявляется стимуляция или угнетение под влиянием ксенобиотиков ряда гормональных веществ, природных соединений, а также аналогичное обратное действие указанных веществ. Интерпретация этих взаимоотношений сложна.

При рассмотрении всякого  экзогенного влияния ксенобиотика на биологический объект предполагается, что молекулы эффектора сначала связываются с некими центрами сродства на мембране, инициируя тем самым определенную реакцию клетки (организма). Соответственно такой процесс и его анализ делятся на три части:

а) установление характера  и локализация центров связывания;

б) оценка сродства к ним  эффектора;

в) исследование развития реакции объекта на образование комплексов центров связывания с молекулами эффектора[3].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Аминогликозиды

 

2.1 Строение

 

Группа антибиотиков, общим в химическом строении которых является наличие в молекуле аминосахара, соединённого гликозидной связью с аминоциклическим кольцом. Основное клиническое значение аминогликозидов заключается в их активности в отношении аэробных грамотрицательных бактерий.

Аминогликозиды являются одним из ранних классов антибиотиков. Первый аминогликозид - стрептомицин был получен в 1944г. Впервые антибиотик этой группы (стрептомицин) был выделен из лучистого гриба Actinomyces globisporus streptomycini в середине прошлого столетия. Позже были выделены (из лучистого гриба Actinomyces) канамицин и гентамицин (Micromonospora). Кроме того, был получен полусинтетическим путем амикацин. Группа аминогликозидных антибиотиков охватывает свыше 100 природных соединений.

Характерной особенностью антибиотиков этой группы является присутствие  в их молекулах общих структурных  элементов: аминосахаров, соединенных  гликозидной связью с агликоновым фрагментом[9].

 

2.2 Химическое название

 

O-2-Дезокси-2-(метиламино) - альфа-L-глюкопиранозил (1 - 2) - О- 5 - дезокси- 3 - С - формил - альфа- L-ликсофуранозил (1-4)-N, N'-бис (аминоиминометил) - D-стрептамин (в виде сульфата) [12].

 

Брутто-формула

C₂₁H₃₉N₇O₁₂

 

 

 

 

2.3 Исторические сведения

Исторически первым аминогликозидом  был стрептомицин, выделенный в 1944 году Ваксманом с сотр. (США)   из актиномицета Streptomyces griseus. Он также был одним из первых известных антибиотиков вообще, вторым после пенициллина. В 1957 году был выделен канамицин. Продуцентом стрептомицина по Ваксману является актиномицет (лучистый гриб) — Streptomyces griseus. Советские исследователи (Н. А. Красильников, 1949) относят культуру актиномицета, образующего стрептомицин, к Act. globisporus streptomycini. Позднее было предложено называть организм, образующий стрептомицин, Act. streptomycini. Впоследствии были обнаружены другие актиномицеты, образующие близкие к стрептомицину антибиотики, — оксистрептомицин и др[18].

Стрептомицин — это  общее (групповое) название нескольких соединений, близких по своему химическому  строению. В состав стрептомицинового  комплекса входят следующие природные  соединения: стрептомицин, маннозидострептомицин, оксистрептомицин, а также соединения, полученные восстановлением двух первых — дигидрострептомицин и дигидроманнозидострептомицин.

На заре эры антибиотикотерапии стрептомицин, наряду с пенициллином, применяли широко и практически  бесконтрольно, в том числе и  при банальных инфекциях, которые в настоящее время не расцениваются как показания к назначению аминогликозидных антибиотиков. Это способствовало нарастанию устойчивости возбудителей банальных инфекций к стрептомицину и появлению частичной перекрёстной устойчивости к другим аминогликозидам. Впоследствии стрептомицин из-за высокой ототоксичности и нефротоксичности, а также из-за быстрого развития устойчивости большинства часто встречающихся возбудителей к нему стали применять почти исключительно в составе комбинированных режимов специфической химиотерапии туберкулёза, а также некоторых редких, почти ликвидированных в настоящее время инфекций, таких, как чума, а основным применяемым аминогликозидом в остальных клинических ситуациях на долгое время стал канамицин. В настоящее время основными, наиболее часто применяемыми, аминогликозидными антибиотиками являются препараты II поколения, в частности, гентамицин. Частота назначения канамицина значительно снизилась в связи с тем, что он обладает более высокой ото - и нефротоксичностью по сравнению с препаратами II поколения, а также в связи с нарастанием устойчивости возбудителей к канамицину. Аминогликозид III поколения амикацин рассматривается в настоящее время как препарат резерва, который нежелательно назначать широко и часто, чтобы предотвратить распространение устойчивости возбудителей к нему. Устойчивость возбудителей к амикацину пока распространена мало. Перекрёстная устойчивость с другими аминогликозидами неполная, и часто возбудители, устойчивые к аминогликозидам II поколения, остаются чувствительными к амикацину. Характерно также, что устойчивость возбудителей к амикацину нарастает медленнее, чем к препаратам II поколения. Устойчивость возбудителей к препаратам II поколения, в частности гентамицину, также развивается медленнее, чем к препаратам I поколения канамицину и стрептомицину.

Стрептомицин является вторым после пенициллина антибиотиком, который сыграл очень важную роль в лечении инфекционных заболеваний, особенно туберкулеза[13].

 

2.4 Классификация аминогликозидов

 

В настоящее время  выделяют три поколения аминогликозидов.

 

Таблица 2.1

Классификация аминогликозидов

 

I поколение	II поколение	III поколение
Стрептомицин	Гентамицин	Амикацин
Неомицин	Тобрамицин
Канамицин	Нетилмицин

 

 

Основное клиническое  значение аминогликозиды имеют при  лечении нозокомиальных инфекций, вызванных аэробными грамотрицательными возбудителями, а также инфекционного эндокардита. Стрептомицин и канамицин используют при лечении туберкулеза. Неомицин как наиболее токсичный среди аминогликозидов применяется только внутрь и местно. Аминогликозиды обладают потенциальной нефротоксичностью, ототоксичностью и могут вызывать нервно-мышечную блокаду. Однако учет факторов риска, однократное введение всей суточной дозы, короткие курсы терапии и ТЛМ могут уменьшить степень проявления НР[4].

3 Общие свойства

3.1 Физико-химические свойства стрептомицина

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. Это делает аминогликозиды одними из препаратов выбора при тяжёлых инфекциях, сопряжённых с глубоким угнетением иммунитета, в частности, при фебрильной нейтропении[17].

Аминогликозиды оказывают  бактерицидное действие независимо от фазы размножения микроорганизмов, в том числе и на микроорганизмы, находящиеся в фазе покоя, в отличие от беталактамных антибиотиков, действующих бактерицидно, прежде всего на размножающиеся микроорганизмы. Поэтому терапевтическая эффективность аминогликозидов, в отличие от бета-лактамов, не снижается при одновременном назначении бактериостатически действующих антибиотиков. Для действия аминогликозидов необходимы аэробные условия (наличие кислорода) как внутри бактериальной клетки-мишени, так и в тканях инфекционного очага. Поэтому аминогликозиды не действуют на анаэробные микроорганизмы, а также недостаточно эффективны в плохо кровоснабжаемых, гипоксемичных или некротизированных (омертвевших) тканях, в полостях абсцессов и кавернах. Бактерицидная активность аминогликозидов также сильно зависит от pH среды: они значительно менее эффективны в кислой или нейтральной среде, чем в слабощелочной (при pH около 7.5 или чуть выше). По этой причине эффективность аминогликозидов при инфекциях почек и мочевых путей увеличивается при подщелачивании мочи и снижается при её кислой реакции. Эффективность аминогликозидов при сепсисе (бактериемии), фебрильной нейтропении также увеличивается при одновременной коррекции метаболического ацидоза. При абсцессах, пневмонии эффективность аминогликозидов бывает недостаточной, поскольку в полости абсцесса и в инфицированной лёгочной ткани pH обычно кислый (6.4-6.5). Активность аминогликозидов также снижается в присутствии двухвалентных катионов, в частности, ионов кальция и магния. Поэтому аминогликозиды недостаточно эффективны при остеомиелите (так как костная ткань богата кальцием) и в очагах, подвергшихся кальцификации (обызвествлению). Белки и фрагменты ДНК тканевого детрита, образующегося при нагноении и разрушении тканей, также снижают эффективность аминогликозидов, поскольку аминогликозиды относятся к препаратам, сильно связывающимся с белками. Аминогликозиды не проникают внутрь клеток животных организмов, поэтому не действуют на возбудителей, находящихся внутриклеточно, даже в тех случаях, когда в культуре, in vitro, возбудитель инфекции чувствителен к аминогликозидам. В частности, аминогликозиды неэффективны против шигелл, сальмонелл. Стрептомицин был открыт в 1944 г. благодаря тщательно спланированной программе поиска антибиотиков, активных в отношении грамотрицательных бактерии. Помимо того что он обладает высокой активностью в отношении грамотрицательных бактерий (за исключением некоторых штаммов Proteus и некоторых малочувствительных видов Pseudomonas), стрептомицин в низких концентрациях подавляет рост Mycobacterium tuberculosis. Это первый эффективный препарат для лечения туберкулеза. Он активен также в отношении стафилококков, но стрептококки к нему не очень чувствительны. Как отмечалось выше, он не всасывается при приеме внутрь. При парэнтеральном введении стрептомицин выводится главным образом с мочой и поэтому, как и другие аминогликозидные антибиотики, является ценным препаратом для лечения инфекционных заболеваний мочевых путей[2].

Отрицательные особенности, сильно ограничивающие в настоящее время применение стрептомицина, состоят в следующем:

1) специфическая токсичность в отношении восьмого черепномозгового нерва, что приводит к нарушениям со стороны вестибулярного аппарата, а иногда к глухоте,

2) довольно высокая частота аллергических реакций,

3) высокая частота  появления устойчивых мутантов  и их широкое распространение.

Имеются различные классы мутантов, устойчивых к стрептомицину.

Первый класс составляют мутанты с измененной ЗОS-субчастицей рибосом, которая, как известно, является мишенью этого антибиотика. Эти мутанты не обладают устойчивостью к другим аминогликозидным антибиотикам.

У другого класса мутантов устойчивость обусловлена пониженной проницаемостью клеточной мембраны для антибиотика. Эти мутанты  обладают перекрестной устойчивостью к другим аминогликозидам. Оба этих типа мутантов присутствуют в популяции восприимчивых бактерий с разной частотой и могут отбираться при лечении больных. Наиболее широко распространенный механизм устойчивости состоит, однако, в ферментативной инактивации антибиотика в результате аденилирования или фосфорилирования гидроксильной группы в положении 3 метилглюкозамина и определяется трансмиссивным R-фактором. Это очень большой класс антибиотиков, образуемых некоторыми штаммами Streptomyces, Micromonospora и Bacillus. Все антибиотики этого класса очень близки по своим химическим и биологическим свойствам и по механизму действия. По химической структуре это аминоциклитолы (циклогексан с гидроксильными и амино - или гуанидино-заместителями) с гликозильными заместителями по одной или нескольким гидроксильным группам. Благодаря такой структуре аминогликозиды имеют основные свойства, хорошо растворимы в воде и плохо растворимы в липидах. Отсюда ясно, почему аминогликозидные антибиотики плохо всасываются при приеме внутрь, и их транспорт через бактериальную мембрану, по-видимому, осуществляется за счет специфического активного механизма, а не  результате простой пассивной диффузии.

Аминогликозидные антибиотики  можно разделить на несколько  групп в соответствии с природой аминоциклитола. С химической точки зрения стрептомицин представляет собой сильное органическое основание. Основной характер его обусловлен наличием в молекуле трех группировок: двух гуанидиновых остатков и N-метильной группы сахарного компонента молекулы. Являясь основанием, стрептомицин легко образует соли как с минеральными, так и с органическими кислотами. Соли стрептомицина гигроскопичны, легко растворяются в этиловом спирте и других органических растворителях. В твердом виде соли стрептомицина обладают способностью флюоресцировать в УФ-свете. Характерным свойством стрептомицина является его способность образовывать комплексы с солями некоторых двухвалентных металлов. Наличие в молекуле стрептомицина большого количества гидроксильных и аминных групп обусловливает его высокую гидрофильность (растворимость в воде). Водный раствор основания имеет рН 12,0.  Стрептомицин как в сухом виде, так и в растворах обладает гораздо большей стойкостью, чем пенициллин. Водные растворы его наиболее устойчивы при температуре ниже 28 °С при рН 7—8. Активность антибиотика резко снижается в кислой среде  (рН около 6). Для проявления антибиотического действия стрептомицина слабощелочная среда является более благоприятной.  Препараты стрептомицина, применяемые в медицине, обычно представляют собой соли стрептомицина с серной (сульфат), хлороводородной (гидрохлорид), фосфорной (фосфат) кислотами и др. Применяется также двойная соль трихлоргидрата стрептомицина и хлорида кальция. Соли стрептомицина более устойчивы, чем его основание. Чистые соли стрептомицина в сухом состоянии не теряют активности при хранении их в течение нескольких лет. Активность стрептомицина резко снижается при хранении его при температуре 50 °С или же даже при кратковременном нагревании до 100 °С[5].

4 Механизм действия

4.1 Воздействие на бактериальные клетки

Аминогликозиды образуют необратимые ковалентные связи  с белками 30S-субъединицы бактериальных рибосом и нарушают биосинтез белков в рибосомах, вызывая разрыв потока генетической информации в клетке. Аминогликозиды оказывают бактерицидное действие, которое связано с нарушением синтеза белка рибосомами. Степень антибактериальной активности аминогликозидов зависит от их максимальной (пиковой) концентрации в сыворотке крови[8]. При совместном использовании с пенициллинами или цефалоспоринами наблюдается синергизм в отношении некоторых грамотрицательных и грамположительных аэробных микроорганизмов. Вывод о том, что стрептомицин нарушает функционирование 30S-субчастиц рибосом, основан на следующих экспериментальных данных:

1) радиоактивный стрептомицин связывается с очищенными 30S-субчастицами и не связывается с 50Б-субчастицами;

2) 30S-субчастицы, полученные  из мутантов, устойчивых к стрептомицину, не связывают радиоактивный стрептомицин;

3) ни одна из функций  50S-субчастиц не подавляется стрептомицином.

Анализ субчастиц рибосом, полученных из устойчивых мутантов, показал, что стрептомицин связывается с белком, названным Р10. Связывание антибиотика с этим белком вызывает изменение А-участка 30S-субчастицы, в результате чего нарушается присоединение аминоацил-тРНК в правильной ориентации. Другие аминогликозидные антибиотики также связываются с 30S-субчастицей с участком, близким, но не идентичным участку связывания стрептомицина. Стрептомицин нарушает считывание информации в бесклеточной системе синтеза белка, т. е. он индуцирует включение ошибочных аминокислот в растущую полипептидную цепь. Одно время считалось, что сильнее бактерицидное действие стрептомицина является следствием синтеза нефункциональных белков. Однако, повидимому, это утверждение ошибочно, поскольку добавление стрептомицина к растущей культуре вызывает полное прекращение синтеза белка в пределах нескольких минут, т. е. за время, недостаточное для синтеза заметного количества нефункциональных белков.

Бактерицидное действие антибиотика является скорее следствием высокого сродства стрептомицина к соответствующему участку рибосомы, что приводит к его необратимому связыванию с рибосомами и к необратимой их инактивации[10].

4.2 Фармакологическое действие

Антибиотик группы аминогликозидов  широкого спектра действия. Оказывает бактерицидное действие за счет связывания с 30S субъединицей бактериальной рибосомы, что в дальнейшем приводит к угнетению синтеза белка. Активен в отношении Mycobacterium tuberculosis, а также большинства грамотрицательных бактерий: Escherichia coli, Salmonella spp., Shigella spp., Yersinia spp., Haemophilus influenzae, Klebsiella spp. (в том числе Klebsiella pneumoniae), Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Yersinia pestis, Francisella tularensis, Brucella spp. К стрептомицину чувствительны Staphylococcus spp., Corynebacterium diphtheriae. Менее активен в отношении Streptococcus spp. (в том числе Streptococcus pneumoniae), Enterobacter spp. Стрептомицин неактивен в отношении анаэробных бактерий, Spirochaetaceae, Rickettsia spp., Proteus spp., Pseudomonas aeroginosa[7].