Механизм антибактериального действия
Действие пенициллинов является бактерицидным и реализуется через два взаимосвязанных пути, разрушающих клеточную стенку бактерии.
- Нарушение синтеза пептидогликана. Основа клеточной стенки состоит из цепей N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина. Пенициллины связываются с ферментом транспептидазой и блокируют его. В норме этот фермент сшивает пентаглициновый мостик одной цепи с предпоследним остатком D-Аланина другой цепи (отщепляя терминальный D-Аланин). Без активности транспептидазы поперечные сшивки не образуются, и синтез полноценного каркаса прекращается.
- Активация аутолиза. Бактерии имеют собственные ферменты — аутолизины, которые расщепляют пептидогликан для обеспечения деления клетки. В норме их сдерживает эндогенный ингибитор. Пенициллины подавляют этот ингибитор, что приводит к бесконтрольной активации аутолизинов и гидролизу (саморазрушению) клеточной стенки.
Спектр активности и клиническое применение
Природные пенициллины обладают относительно узким спектром действия, направленным преимущественно на грамположительную флору.
- Грамположительные бактерии: стрептококки, пневмококки, возбудители дифтерии (Corynebacterium diphtheriae) и сибирской язвы (Bacillus anthracis), листерии. Стафилококки чувствительны только в том случае, если они не продуцируют $\beta$-лактамазы.
- Грамотрицательные кокки: менингококки и гонококки.
- Анаэробы и спирохеты: клостридии, бледная трепонема (Treponema pallidum), лептоспиры, боррелии.
Препараты этой группы остаются средствами выбора для лечения сифилиса и проведения круглогодичной бициллинопрофилактики ревматизма. Их также назначают при ангинах, скарлатине, пневмонии, роже, бактериальном эндокардите, менингите, газовой гангрене и клещевом боррелиозе (болезни Лайма).
Классификация препаратов
В зависимости от устойчивости к кислой среде желудка и длительности эффекта, природные пенициллины делятся на две большие группы.
А. Парентеральные (кислотонеустойчивые) Разрушаются соляной кислотой, поэтому вводятся только инъекционно.
- Короткого действия (3–4 часа): натриевая и калиевая соли бензилпенициллина. Быстро всасываются, создают высокие пиковые концентрации в крови. Применяются при острых и тяжелых инфекциях.
- Пролонгированного действия (депо-пенициллины): бензилпенициллин прокаина (действует 12–18 часов), бензатина бензилпенициллин (Бициллин-1, действует 7–10 дней) и Бициллин-5 (действует 1 месяц). Это плохо растворимые суспензии, которые вводятся только внутримышечно. Они не создают высоких концентраций и не проникают через гематоэнцефалический барьер, но поддерживают терапевтический уровень длительное время. Применяются при хронических инфекциях легкой и средней тяжести.
Б. Энтеральные (кислотоустойчивые)
- Феноксиметилпенициллин. За счет феноксиметильной группы не разрушается в желудке и применяется внутрь (per os). Спектр действия идентичен бензилпенициллину.
Особенности фармакокинетики и профиль безопасности
Растворимые соли бензилпенициллина хорошо распределяются в легких, почках, суставах и серозных полостях. В норме они плохо проникают через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), но при воспалении мозговых оболочек проницаемость резко возрастает, позволяя лечить менингит.
Побочные эффекты и токсичность:
- Чаще всего возникают аллергические реакции (сыпь, крапивница, ангионевротический отек, анафилаксия).
- Органотоксичность проявляется редко: возможен острый интерстициальный нефрит, а при введении сверхвысоких доз — нейротоксичность (судороги).
Лекарственные взаимодействия:
- С варфарином: пенициллины угнетают кишечную микрофлору, снижая синтез витамина К, что усиливает действие антикоагулянта и повышает риск кровотечений.
- С пробенецидом: возникает конкуренция за транспортные системы почек. Канальцевая секреция антибиотика снижается, а его концентрация в плазме крови возрастает.
Чтобы не перепутать пути введения солей бензилпенициллина: Натриевую соль можно вводить Направленно везде (внутривенно, эндолюмбально, в полости). Калиевую — только внутримышечно, иначе Калий вызовет Катастрофу (судороги и угнетение сердца).
Вопросы с занятий и экзамена
Почему природные пенициллины не действуют на большинство стафилококков?
Многие штаммы стафилококков приобрели способность вырабатывать ферменты $\beta$-лактамазы (пенициллиназы). Они гидролизуют структуру антибиотика до того, как он успеет связаться с транспептидазой.
Можно ли вводить калиевую соль бензилпенициллина внутривенно?
Категорически нет. Быстрое высвобождение большого количества ионов калия в кровоток может привести к тяжелым аритмиям, угнетению сердечной деятельности и судорогам. Она вводится только внутримышечно.
В чем смысл создания депо-пенициллинов (бициллинов)?
Растворимые соли выводятся из организма за 3–4 часа, требуя до 6 инъекций в сутки. Депо-препараты плохо растворяются в воде, медленно всасываются из мышечной ткани и позволяют сократить частоту уколов до 1 раза в неделю или даже в месяц.
Что ещё разобрать по теме
- Химическое строение пептидогликана и детальный процесс транспептидации
- Механизмы приобретенной резистентности: модификация пенициллинсвязывающих белков (ПСБ)
- Фармакокинетика и тканевое распределение солей бензилпенициллина
- Органотоксичность пенициллинов: патогенез интерстициального нефрита и нейротоксичности
- Схемы применения депо-препаратов при лечении сифилиса и профилактике ревматизма
Разберите тему целиком в курсе «Фармакология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Природные пенициллины» и ещё 5 262 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 115 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Антибактериальные химиотерапевтические средства»
Бесплатные видеоуроки: фармакологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.