Аминогликозидные антибиотики. Аминогликозиды

Полусинтетические или природные антибиотики – это аминогликозиды. Они обладают бактерицидным действием, уничтожают чувствительных к ним патогенных микробов, проявляют высокую эффективность по сравнению с бета-лактамными средствами. В медицине аминогликозиды применяют для лечения тяжелых инфекций, устранения ингибирования иммунитета.

Фармакологическое действие и сфера применения

Аминогликозиды отлично переносятся организмом, не вызывают аллергию, но могут проявлять токсичные свойства. Они эффективны только против аэробов.

Группа включает несколько полусинтетических и около 10 природных антибиотиков, производимых актиномицетами. Медикаменты группы обладают широким спектром действия по отношению к грамотрицательным бактериям.

Препараты необратимо угнетают синтез белка микробами на уровне рибосом, активны против размножающихся и клеток, находящихся в покое. Степень активности средств зависит от концентрации в сыворотке крови. Аминогликозиды бессильны против внутриклеточных бактерий, часто вызывают поражение слуха и почек. Показания к их применению:

• криптогенный сепсис;
• менингит;
• нейтропеническая лихорадка;
• внутрибольничная пневмония;
• синдром диабетической стопы;
• инфекционный артрит;
• воспаление роговицы;
• бруцеллез;
• туберкулез;
• предупреждение хирургических инфекционных осложнений.

Преимущества и недостатки аминогликозидов

Антибиотики группы аминогликозидов (уколы и таблетки) отличаются следующими свойствами:

Популярные аминогликозидные антибиотики

По спектру действия аминогликозиды делятся на поколения:

1. Первое – Стрептомицин, Канамицин. Эффективны против микобактерий, туберкулеза, менее активны по отношению к стафилококкам, грамотрицательной флоре.
2. Второе – Гентамицин, Нетилмицин. Проявляют активность в отношении синегнойной палочки.
3. Третье – Сизомицин, Тобрамицин. Проявляют бактерицидный эффект в отношении энтеробактерий, клебсиелл, псевдомонад.
4. Четвертое – Амикацин. Показан при лечении абсцессов мозга, гнойных инфекций, нокардиоза, менингита, сепсиса, урологических заболеваний.

По виду воздействия аминогликозидов на организм они делятся на группы:

1. Лекарства системного действия – вводятся парентерально для лечения тяжелых гнойных инфекций, вызванных условно-патогенными аэробами. Это Гентамицин, Амикацин, Сизомицин. Моноинфекции облигатными патогенами устраняются Стрептомицином, микобаткреиозы – Канамицином.
2. Для приема внутрь – таблетки, капсулы. К ним относятся Паромицин, Неомицин, Мономицин.
3. Местного воздействия – применяются для терапии гнойных инфекций в оториноларингологии, офтальмологии. Это мази, гели и кремы Гентамицин, Фрамицетин.

Первое поколение

Аминогликозиды первого поколения способны вызвать побочные эффекты. Возможными негативными реакциями становятся:

• тошнота, диарея, метеоризм;
• анемия, лейкопения;
• головная боль, подергивание мышц, эпилептические припадки;
• ототоксичность, головокружение, неврит слухового нерва;
• микрогематурия;
• кожная сыпь, лихорадка, гиперемия.

Второе

Аминогликозиды второго поколения способны вызвать следующие побочные эффекты:

• гипербилирубинемия, повышение уровня мочевина, гиперкреатининемия;
• протеинурия, анемия, гранулоцитопения;
• кожная сыпь, зуд, лихорадка, крапивница;
• тошнота, рвота;
• сонливость головная боль.

Третье

Антибиотики из группы аминогликозидов могут приводить к следующим побочным реакциям:

• нефротоксичность, протеинурия, азотемия, олигурия;
• ототоксичность, снижение слуха;
• кожная сыпь, зуд, отек;
• перифлебит, флебит;
• понос.

Аминогликозиды (аминогликозидные аминоциклитолы) — группа природных и полусинтетических антибиотиков, сходных по химическому строению, спектру противомикробной активности, фармакокинетическим свойствам и спектру побочных эффектов. Общее название «аминогликозиды» соединения этой группы получили в связи с наличием в молекуле аминосахаридов, соединенных гликозидной связью с агликоновым фрагментом — гексозой (аминоциклитолом). Гексоза представлена стрептидином (стрептомицин), либо 2-дезокси-D-стрептамином (остальные аминогликозиды). Количество остатков аминосахаров у различных аминогликозидов разное. Например, у неомицина их 3, у канамицина и гентамицина — 2. В настоящее время группа аминогликозидов насчитывает более 10 природных антибиотиков, продуцируемых лучистыми грибами Actinomyces (неомицин, канамицин, тобрамицин и др.), Micromonospora (гентамицин и др.) и несколько полусинтетических, полученных на их основе (например амикацин — является производным канамицина А и получается из него). К группе аминогликозидов относится также структурно похожий природный аминоциклитольный антибиотик спектиномицин, не содержащий аминосахаридов.

Механизм действия антибиотиков-аминогликозидов связан с необратимым угнетением синтеза белка на уровне рибосом у чувствительных к ним микроорганизмов. В отличие от других ингибиторов синтеза белка аминогликозиды оказывают не бактериостатическое, а бактерицидное действие. Аминогликозиды проникают в клетки бактерий путем пассивной диффузии через поры наружной мембраны и путем активного транспорта. Транспорт аминогликозидов через цитоплазматическую мембрану зависит от переноса электронов в дыхательной цепи, этот этап поступления их в клетку, т.н. энергозависимый этап I, является лимитирующим. Транспорт аминогликозидов через цитоплазматическую мембрану замедляется или полностью блокируется в присутствии ионов Ca 2+ или Mg 2+ , в гиперосмолярной среде, при низких значениях pH и в анаэробных условиях. Так, например, антибактериальная активность аминогликозидов значительно снижается в анаэробной среде абсцессов и в гиперосмолярной кислой моче.

После проникновения в клетку аминогликозиды связываются со специфическими белками-рецепторами на 30S субъединице рибосом бактерий. 30S субъединица состоит из 21 белка и одной молекулы 16S рРНК (рибосомной РНК). Например, в связывании стрептомицина с рибосомами участвуют по крайней мере три белка и, возможно, 16S рРНК. Аминогликозиды нарушают рибосомальный белковый синтез несколькими путями: 1) антибиотики связываются с 30S субъединицей рибосомы и нарушают инициацию синтеза белка, фиксируя комплекс, состоящий из 30S- и 50S- субъединиц, на инициирующем кодоне иРНК; это приводит к накоплению аномальных инициирующих комплексов (т.н. моносомы) и прекращению дальнейшей трансляции; 2) связываясь с 30S субъединицей рибосомы, аминогликозиды нарушают считывание информации с РНК, что приводит к преждевременному окончанию трансляции и отсоединению рибосомного комплекса от белка, синтез которого не завершен; 3) кроме того, аминогликозиды вызывают одиночные аминокислотные замены в растущей полипептидной цепи, в результате чего образуются дефектные белки.

Синтезирующиеся аномальные белки, встраиваясь в цитоплазматическую мембрану, могут нарушать ее структуру, изменять проницаемость и ускорять проникновение аминогликозидов внутрь клетки. Этот этап транспорта аминогликозидов — т.н. энергозависимый этап II. В результате постепенного разрушения цитоплазматической мембраны происходит выход из бактериальной клетки ионов, крупных молекул, белков. Бактерицидный эффект аминогликозидов, возможно, объясняется тем, что образование неполноценных полипептидов и угнетение синтеза нормальных белков в микробной клетке приводит к нарушению важных функций клетки, поддерживающих ее жизнеспособность, в т.ч. к нарушению структуры и функции цитоплазматической мембраны бактерий и, в конечном счете, приводит к гибели клетки.

Историческая справка. Аминогликозиды — одни из первых антибиотиков. Первый аминогликозид — стрептомицин — был выделен З.А. Ваксманом и его коллегами в 1943 г. из лучистого гриба Streptomyces griseus. Стрептомицин явился первым химиотерапевтическим средством, нашедшим широкое применение для лечения туберкулеза, включая и туберкулезный менингит.

В 1949 г. из культуры Streptomyces fradiae Ваксман и Лешевалье выделили неомицин. Канамицин — антибиотик, который продуцируют Streptomyces kanamyceticus, был впервые получен Умэдзавой и его сотрудниками в Японии в 1957 г. Гентамицин — антибиотик, продуцируемый актиномицетами рода Micromonospora , — был впервые изучен и описан М. Вайнштейном и его сотрудниками в 1963 г. Тобрамицин и амикацин были внедрены в клиническую практику в 70-х гг.

Нетилмицин по своим характеристикам напоминает гентамицин и тобрамицин. Однако присоединение этиловой группы к аминогруппе в первом положении 2-дезоксистрептаминового кольца защищает молекулу от ферментативного расщепления. В связи с этим нетилмицин не инактивируется многими гентамицино- и тобрамицино-устойчивыми бактериями. Нетилмицин оказывает менее выраженное ототоксическое действие по сравнению с другими аминогликозидами.

Существуют различные классификации аминогликозидов, в т.ч. по последовательности введения препаратов в медицинскую практику, по спектру противомикробной активности, по особенностям развития вторичной резистентности к ним микроорганизмов.

Так, по одной из классификаций, в первую группу объединяют первые природные аминогликозиды, нашедшие применение для лечения инфекционных заболеваний: стрептомицин, неомицин, мономицин (паромомицин), канамицин. Ко второй группе относят более современные природные аминогликозиды: гентамицин, сизомицин, тобрамицин. Третью группу составляют полусинтетические аминогликозиды: амикацин, нетилмицин, изепамицин (в России пока не зарегистрирован).

По классификации, представленной И.Б. Михайловым (в основу положены спектр действия и особенности возникновения резистентности), выделяют четыре поколения аминогликозидов:

I поколение: стрептомицин, неомицин, канамицин, мономицин.

II поколение: гентамицин.

III поколение: тобрамицин, амикацин, нетилмицин, сизомицин.

IV поколение: изепамицин.

Аминогликозидные антибиотики обладают широким спектром противомикробного действия. Они особенно эффективны в отношении аэробной грамотрицательной флоры, в т.ч. семейства Enterobacteriaceae , включая Escherichia coli, Klebsiella spp., Salmonella spp., Shigella spp., Proteus spp., Serratia spp., Enterobacter spp. Активны в отношении грамотрицательных палочек других семейств, в т.ч. Acinetobacter spp., Moraxella spp., Pseudomonas spp. Среди грамположительных бактерий к аминогликозидам чувствительны преимущественно грамположительные кокки — Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis .

Отдельные аминогликозиды различаются по активности и спектру действия. Аминогликозиды I поколения (стрептомицин, канамицин) проявляют наибольшую активность в отношении M. tuberculosis и некоторых атипичных микобактерий. Мономицин менее активен по действию на некоторые грамотрицательные аэробы и стафилококки, но активен в отношении некоторых простейших.

Все аминогликозиды II и III поколения, в отличие от аминогликозидов I поколения, активны в отношении Pseudomonas aeruginosa. По степени антибактериального действия в отношении штаммов Pseudomonas aeruginosa одним из наиболее активных аминогликозидов является тобрамицин.

Спектр противомикробного действия сизомицина подобен таковому гентамицина, но сизомицин более активен, чем гентамицин, в отношении разных видов Proteus spp ., Pseudomonas aeruginosa , Klebsiella spp. , Enterobacter spp.

Спектиномицин активен in vitro в отношении многих грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, но клиническое значение имеет его активность в отношении гонококков, включая штаммы, резистентные к пенициллину. В клинической практике спектиномицин используется в качестве альтернативного средства для лечения гонореи у больных, у которых наблюдается гиперчувствительность к пенициллину, или при устойчивости гонококков к пенициллину и другим ЛС.

Одним из наиболее эффективных аминогликозидов является амикацин. Амикацин — производное канамицина А с наиболее широким по сравнению с другими аминогликозидами спектром действия, включая аэробные грамотрицательные бактерии (Pseudomonas aeruginosa , Klebsiella spp. , Escherichia coli и др.) и Mycobacterium tuberculosis . Амикацин устойчив к действию ферментов, инактивирующих другие аминогликозиды, и может оставаться активным в отношении штаммов Pseudomonas aeruginosa , устойчивых к тобрамицину, гентамицину и нетилмицину. По некоторым данным, при эмпирической терапии ургентных состояний амикацин наиболее предпочтителен, т.к. к его действию чувствительны более 70% штаммов грамотрицательных и грамположительных бактерий. В то же время применять другие аминогликозиды при тяжелых состояниях следует только после подтверждения чувствительности выделяемых микроорганизмов к гентамицину и другим ЛС этой группы, иначе терапия может быть неэффективной.

К аминогликозидам умеренно чувствительны или устойчивы Streptococcus spp., большинство внутриклеточных микроорганизмов, устойчивы анаэробы: Bacteroides spp., Clostridium spp . Изепамицин (IV поколение аминогликозидов) дополнительно активен в отношении Aeromonas spp., Citrobacter spp., Listeria spp., Nocardia spp.

Аминогликозиды могут оказывать постантибиотический эффект, который зависит от штамма микроорганизма и концентрации ЛС в очаге инфекции.

Длительное и широкое использование аминогликозидов привело к развитию (примерно в середине 70-х гг.) приобретенной устойчивости многих штаммов микроорганизмов. Установлено три возможных механизма развития лекарственной устойчивости у бактерий:

1) ферментативная инактивация — выработка бактериями ферментов, модифицирующих антибиотики;

2) снижение проницаемости цитоплазматической мембраны (нарушение транспортных систем клетки);

3) модификация мишени действия — 30S субъединицы бактериальной хромосомы (рецепторный белок 30S субъединицы может отсутствовать или быть измененным в результате хромосомной мутации).

Описан четвертый механизм устойчивости к аминогликозидам — т.н. природная устойчивость. Так, факультативные микроорганизмы, существующие в анаэробных условиях, обычно устойчивы к аминогликозидам, т.к. у них отсутствует кислородозависимый транспорт ЛС внутрь клетки.

В основе приобретенной устойчивости чаще лежит инактивация аминогликозида бактериальными ферментами. Это основной тип устойчивости среди грамотрицательных бактерий кишечной группы, который контролируется плазмидами.

Обнаружено три класса ферментов, разрушающих/модифицирующих аминогликозиды (т.н. аминогликозидмодифицирующие ферменты, АГМФ) — ацетилтрансферазы (принятое сокращение AAC), фосфотрансферазы (APH), нуклеотидилтрансферазы (аденилилтрансферазы, ANT). Каждый фермент представлен несколькими типами. Известно более 50 АГМФ. Существует, по крайней мере, 4 типа AAC, не менее 5 типов ANT, более 10 типов APH. Ацетилтрансферазы действуют на аминогруппы, а фосфотрансферазы и нуклеотидилтрансферазы — на гидроксильные группы молекулы аминогликозида. В результате процессов ацетилирования, фосфорилирования и аденилирования меняется структура молекулы антибиотика, что не позволяет ему связываться с бактериальной рибосомой, в результате аминогликозид не ингибирует синтез белка и клетка сохраняет жизнеспособность.

Инактивирующие ферменты кодируются плазмидными генами, которые передаются в основном в ходе конъюгации. Широкое распространение устойчивости, переносимой плазмидами, особенно среди больничных штаммов микроорганизмов, существенно ограничивает использование аминогликозидов. Более устойчивым к действию бактериальных ферментов является амикацин (благодаря наличию боковых радикалов).

АГМФ локализуются преимущественно в периплазматическом пространстве клетки и не экскретируются во внеклеточное пространство. Наибольшее число АГМФ характерно для грамотрицательных бактерий и определяет развитие перекрестной устойчивости в пределах группы аминогликозидов. Число модифицирующих ферментов у грамположительных бактерий значительно меньше.

Считают, что невозможно синтезировать аминогликозид, который не будет подвергаться инактивации бактериальными ферментами, поскольку существует связь между бактериальной активностью антибиотика и наличием в его структуре модифицируемых функциональных групп.

Вторичная резистентность у микроорганизмов к аминогликозидам развивается быстро — «стрептомициновый» тип резистентности. Сочетание аминогликозидов с бета-лактамами может предупреждать развитие устойчивости микроорганизмов в процессе лечения благодаря синергизму антибактериального действия.

Аминогликозиды I поколения подвержены действию 15 ферментов, II поколения — 10 ферментов, на аминогликозиды III и IV поколений могут действовать 3 фермента. В связи с этим, если при лечении инфекционного заболевания оказались неэффективными препараты III поколения, нет смысла назначать аминогликозиды I или II поколений.

Устойчивость микроорганизмов к аминогликозидам, обусловленная изменением строения рибосом, встречается относительно редко (исключение — стрептомицин). Модификация рибосом лежит в основе устойчивости к стрептомицину у 5% штаммов Pseudomonas aeruginosa и у половины устойчивых к нему штаммов Enterococcus spp . На такие штаммы энтерококков комбинация стрептомицина с пенициллинами не оказывает синергичного действия in vitro, но эти микроорганизмы обычно чувствительны к комбинации гентамицина с пенициллинами, поскольку для гентамицина не характерен такой механизм развития устойчивости.

Существуют стрептомицин-зависимые бактерии, которые используют это вещество для своего роста. Это явление связано с мутацией, приводящей к изменениям рецепторного белка Р12.

Фармакокинетика у всех аминогликозидов примерно одинаковая. Молекулы аминогликозидов являются высокополярными соединениями, в связи с чем плохо растворяются в липидах и поэтому при приеме внутрь практически не всасываются из ЖКТ (в системный кровоток поступает менее 2%). Однако при инфекционных заболеваниях ЖКТ всасывание увеличивается, поэтому длительный прием внутрь может привести к накоплению аминогликозида и возникновению токсической концентрации. Основными путями введения аминогликозидов при их системном использовании являются в/м и в/в. Связывание аминогликозидов с белками крови низкое и колеблется для разных ЛС этой группы от 0 до 30% (например тобрамицин практически не связывается с белками). Время достижения C max при в/м введении аминогликозидов — 1-1,5 ч. У больных в тяжелом состоянии, особенно при шоке, всасывание после в/м инъекции может замедляться из-за плохого кровоснабжения тканей. Время сохранения терапевтической концентрации в крови при введении каждые 8 ч — примерно 8-10 ч. Объем распределения (0,15-0,3 л/кг) близок к объему внеклеточной жидкости и составляет 25% безжировой массы тела. Вследствие своей полярности аминогликозиды не проникают в большинство клеток. Они распределяются в основном в плазме крови и во внеклеточной жидкости (включая жидкость абсцессов, плевральный выпот, асцитическую, перикардиальную, синовиальную, лимфатическую и перитонеальную жидкости), кроме ликвора. В терапевтических концентрациях у взрослых аминогликозиды не проходят через ГЭБ, при воспалении мозговых оболочек проницаемость увеличивается. Так, например, в отсутствии воспаления концентрация аминогликозида в спинно-мозговой жидкости может составлять менее 10% от сывороточной, тогда как при менингите может достигать 20-50% от содержания в крови. У новорожденных достигаются более высокие концентрации в ликворе, чем у взрослых. Однако есть ткани организма, в которые антибиотики-аминогликозиды проникают хорошо и где они накапливаются внутриклеточно. К ним относятся органы с хорошим кровоснабжением — печень, почки (накапливаются в корковом веществе), ткани внутреннего уха. Так, концентрации аминогликозидов во внутреннем ухе и почках могут в 10 и более раз превышать их уровень в плазме. В полиморфно-ядерных лейкоцитах аминогликозиды обнаруживаются в концентрациях, составляющих примерно 70% от внеклеточных концентраций. Аминогликозиды практически не подвергаются биотрансформации. Выводятся почками путем клубочковой фильтрации в неизмененном виде, создавая высокие концентрации в моче. В тех случаях, когда аминогликозиды принимают внутрь, 80-90% выводится с фекалиями в неизмененном виде. Низкие концентрации отмечаются в желчи, грудном молоке, бронхиальном секрете. T 1/2 из крови у взрослых при нормальной функции почек составляет примерно 2-2,5 ч; у детей это время больше (в связи с незрелостью механизмов экскреции). Так, у новорожденных первых дней жизни T 1/2 может составлять до 15-18 ч, укорачиваясь к 21 дню жизни до 6 ч. T 1/2 увеличивается при почечной недостаточности (в 7 и более раз). При передозировке или кумуляции аминогликозидов эффективны гемодиализ и перитонеальный диализ.

Основными показаниями к применению аминогликозидов являются тяжелые системные инфекции, вызываемые главным образом аэробными грамотрицательными бактериями и стафилококками (гентамицин, нетилмицин, амикацин, тобрамицин и др.). Аминогликозиды иногда назначают эмпирически в виде монотерапии, чаще — при подозрении на смешанную этиологию — они применяются в сочетании с бета-лактамами и ЛС, активными в отношении анаэробов (например линкозамиды).

Аминогликозиды имеют узкий терапевтический диапазон и являются более токсичными соединениями, чем антибиотики других групп, поэтому их следует назначать только при тяжелых заболеваниях, и только в тех случаях, когда менее токсичные антибактериальные средства оказываются неэффективными или по каким-либо причинам противопоказаны.

Аминогликозиды могут быть показаны при лечении госпитальных (внутрибольничных, нозокомиальных, от греч. nosokomeo — ухаживать за больным) инфекций различной локализации, эффективны при бактериемии, сепсисе, при подозрении на сепсис у больных с нейтропенией, при эндокардите, остеомиелите, осложненных внутрибрюшных инфекциях (перитонит, абсцесс в брюшной полости). В урологии эти ЛС применяют (главным образом в условиях стационара) при лечении осложненных инфекций мочевыделительной системы (тяжелые формы пиелонефрита, паранефрит, уросепсис, карбункул почки). Аминогликозиды используются при лечении послеоперационных гнойных осложнений, после операций на костях и суставах, для профилактики инфекций у больных с нейтропенией.

Аминогликозиды показаны для лечения опасных инфекционных заболеваний, в т.ч. чумы и туляремии (прежде всего стрептомицин).

Применяют аминогликозиды в комбинированной терапии туберкулеза: стрептомицин — относится к группе основных противотуберкулезных средств, его применяют также для лечения некоторых редких инфекций; канамицин и амикацин — являются резервными противотуберкулезными средствами.

По особым показаниям (кишечные инфекции, селективная деконтаминация кишечника) аминогликозиды назначают внутрь (неомицин, канамицин).

Обязательными условиями для назначения аминогликозидов являются:

Строгий расчет дозы с учетом массы тела, возраста пациента, функции почек, локализации и тяжести инфекции;

Соблюдение режима дозирования;

Мониторинг концентрации вещества в крови;

Определение уровня креатинина в плазме крови (в связи с увеличением T 1/2 при почечной недостаточности);

Проведение аудиометрии до и после лечения.

В офтальмологии аминогликозиды (амикацин, гентамицин, неомицин, нетилмицин, тобрамицин) применяют местно в виде инстилляций, субконъюнктивальных и интравитреальных инъекций, а также системно. Растворы для местного применения готовят ex tempore. Аминогликозиды довольно хорошо проходят через гематоофтальмический барьер. При системном применении терапевтическая концентрация во влаге передней камеры и в стекловидном теле достигается медленно (1-2 ч). При закапывании в конъюнктивальный мешок они практически не подвергаются системной абсорбции, обнаруживаются в терапевтической концентрации в строме роговицы, влаге передней камеры и стекловидном теле в течение 6 ч.

Показаниями для назначения аминогликозидов в офтальмологической практике являются следующие инфекционно-воспалительные заболевания: блефарит, конъюнктивит, кератоконъюнктивит, бактериальный кератит, дакриоцистит, увеит и др. Применяют аминогликозиды также для профилактики послеоперационных и посттравматических инфекционных осложнений. Стрептомицин наиболее эффективен для лечения туберкулезных поражений глаз.

Для местного применения в офтальмологии и оториноларингологии при гнойной бактериальной инфекции разработаны специальные лекарственные формы гентамицина, тобрамицина и неомицина. При инфекциях с выраженным воспалительным и аллергическим компонентом эффективны лекформы, в т.ч. мази, с дополнительным содержанием дексаметазона или бетаметазона.

Все антибиотики-аминогликозиды обладают характерными токсическими свойствами — ототоксичностью (кохлеарной и вестибулярной), нефротоксичностью и, реже — нейротоксичностью с развитием нейро-мышечной блокады.

Чаще нефро- и ототоксичность проявляются у детей, пожилых пациентов, при исходно нарушенной функции почек и слуха. Однако развитие нефротоксичности у детей до трех месяцев жизни менее вероятно, чем у взрослых, поскольку механизм захвата антибиотика-аминогликозида щеточной каемкой эпителия почек еще недостаточно развит.

Согласно данным исследований на животных и у человека, нефро- и ототоксичность антибиотиков-аминогликозидов обусловлена тем, что они накапливаются в высоких концентрациях в корковом веществе почек, а также в эндолимфе и перилимфе внутреннего уха.

Ототоксичность аминогликозидов — тяжелое проявление их побочного действия. Накопление вещества в наружных и внутренних волосковых клетках кортиевого органа приводит к их изменениям. Обратная диффузия вещества в кровоток происходит медленно. T 1/2 аминогликозидов из жидкостей внутреннего уха в 5-6 раз больше, чем T 1/2 из крови. При высокой сывороточной концентрации аминогликозида в крови риск ототоксичности возрастает.

Выраженность стойких слуховых и вестибулярных нарушений зависит от количества поврежденных волосковых клеток и возрастает при увеличении длительности лечения. При повторном применении аминогликозидов гибнет все больше волосковых клеток, в конечном итоге это может привести к глухоте. Количество волосковых клеток уменьшается с возрастом, поэтому ототоксическое действие более вероятно у пожилых пациентов.

Хотя все аминогликозиды способны вызывать и слуховые, и вестибулярные расстройства, ототоксическое действие отдельных препаратов является частично избирательным. Так, стрептомицин и гентамицин обычно вызывают вестибулярные нарушения; амикацин, канамицин и неомицин — слуховые, тобрамицин — и те и другие. Частоту ототоксического действия оценить трудно. По данным аудиометрии она составляет в среднем 10-25%. Кохлеарные расстройства у детей могут проявляться глухотой, а у детей до 1 года — глухонемотой. При развитии ототоксического действия вначале нарушается восприятие высоких частот (более 4000 Гц), которое можно обнаружить с помощью аудиометрии, затем наступает необратимое снижение слуха, заметное для пациента.

Поскольку начальные проявления ототоксичности обратимы, за больными, принимающими антибиотики-аминогликозиды в высоких дозах и/или длительное время, необходимо вести тщательное наблюдение. Однако тугоухость может развиться и через несколько недель после отмены антибиотика.

При парентеральном использовании наиболее ототоксичны: неомицин> мономицин> канамицин> амикацин.

Вестибулярные расстройства могут проявляться головокружением, нарушением координации движений, изменением походки и др. Риск вестибулярных расстройств особенно велик при применении стрептомицина: по данным исследований, клинически выраженные необратимые вестибулярные расстройства возникали у 20% больных, принимавших стрептомицин по 500 мг 2 раза в сутки в течение 4 недель.

Нефротоксичность аминогликозидов обусловлена тем, что они избирательно накапливаются в эпителиальных клетках коркового слоя почек и могут вызывать структурные и функциональные изменения в проксимальных канальцах. При умеренных дозах происходит набухание эпителия канальцев, при высоких возможно развитие острого канальцевого некроза. Нефротоксическое действие приводит к повышению уровня креатинина в сыворотке крови или к снижению клиренса креатинина. Легкое и обычно обратимое нарушение функции почек отмечается у 8-26% больных, получающих аминогликозиды дольше нескольких суток. Нефротоксичность зависит от общей дозы и, следовательно, чаще возникает при длительном лечении. Нефротоксическое действие усиливается, если C min в крови превышает порог токсического действия. Отдельные аминогликозиды различаются по степени нефротоксичности, которая, по данным экспериментов на животных, зависит от концентрации препарата в корковом веществе почек. Неомицин в большей степени, чем другие аминогликозиды, накапливается в почках и обладает высокой нефротоксичностью, его применяют в основном местно. Наименьшая нефротоксичность у стрептомицина и нетилмицина. В сравнении с гентамицином амикацин менее нефротоксичен, но несколько более ототоксичен (слуховая часть VIII пары черепно-мозговых нервов поражается чаще вестибулярной). Вероятность проявления ототоксичности выше при нарушении функции почек и дегидратации, в т.ч. ожоговой. Однократное введение суточной дозы (80-100% стандартной) позволяет уменьшить риск токсических эффектов при сохранении аналогичной клинической эффективности. Степень нефротоксичности уменьшается в ряду: гентамицин> амикацин> канамицин> тобрамицин. Предполагают, что факторами риска нефротоксического действия служат пожилой возраст, болезни печени и септический шок. Наиболее опасным последствием поражения почек является замедление выведения вещества, что еще более усиливает токсичность. Поскольку клетки проксимальных канальцев способны к регенерации, нарушение функции почек, как правило, носит обратимый характер, если у пациента не было предшествующей почечной патологии.

Аминогликозиды могут ухудшать нервно-мышечную передачу, вызывая нервно-мышечную блокаду. В результате возникновения слабости диафрагмальной и других дыхательных мышц возможен паралич дыхания. По данным экспериментов на животных, аминогликозиды тормозят высвобождение ацетилхолина из пресинаптических окончаний и снижают чувствительность к нему н-холинорецепторов на постсинаптических мембранах.

Риск возникновения этого осложнения повышается в следующих случаях: возникновение токсической концентрации ЛС в крови (в 8-10 раз выше терапевтической); наследственная или приобретенная предрасположенность к нарушению нервно-мышечной передачи (например паркинсонизм, миастения); период новорожденности, особенно у недоношенных детей (у новорожденных запасы ацетилхолина малы и при возникновении возбуждения в синаптическую щель его высвобождается меньше; кроме того, у детей выше активность ацетил- и бутирилхолинэстеразы, которые разрушают ацетилхолин); одновременное назначение миорелаксантов и других ЛС, влияющих на нервно-мышечную передачу.

Действие аминогликозидов на нервно-мышечное проведение нивелируется кальцием, поэтому для лечения этого осложнения пациенту в/в вводят соли кальция.

К другим неврологическим нарушениям, которые могут вызвать аминогликозиды, относятся энцефалопатия и парестезия. Стрептомицин может вызвать поражение зрительного нерва.

Аминогликозиды не являются сильными аллергенами, поэтому кожная сыпь, зуд, отек наблюдаются нечасто. Местнораздражающее действие при правильной технике введения проявляется редко.

Проявление токсического действия аминогликозидов возможно и при местном применении (особенно на фоне почечной недостаточности). Так, при длительном наружном использовании, особенно на больших участках поврежденной кожи (обширные раны, ожоги), происходит всасывание ЛС в системный кровоток. Аминогликозиды быстро всасываются при введении в серозные полости, при этом возможна блокада нервно-мышечной передачи.

Применение при беременности. Все аминогликозиды проходят через плаценту, иногда создавая значительные концентрации в пуповинной крови и/или околоплодных водах, и могут оказывать нефротоксическое действие на плод (концентрация аминогликозидов в крови плода составляет 50% уровня в крови матери). Кроме того, имеются сообщения о том, что некоторые аминогликозиды (стрептомицин, тобрамицин) вызывали снижение слуха, вплоть до полной необратимой двухсторонней врожденной глухоты у детей, матери которых получали аминогликозиды в период беременности. Данных о применении других аминогликозидов во время беременности недостаточно, адекватных и строго контролируемых исследований применения у человека не проведено. В связи с этим применение аминогликозидов при беременности возможно только по жизненным показаниям, когда антибиотики других групп не могут быть использованы или оказались неэффективны.

Применение в период грудного вскармливания. Аминогликозиды проникают в грудное молоко в различных, но небольших количествах (например до 18 мкг/мл для канамицина). Однако аминогликозиды плохо всасываются из ЖКТ и связанных с ними осложнений у детей не зарегистрировано. Тем не менее на время лечения следует прекратить грудное вскармливание, поскольку велика вероятность развития у ребенка дисбактериоза.

Взаимодействие с другими ЛС. Антибиотики-аминогликозиды фармацевтически несовместимы с пенициллинами, цефалоспоринами, гепарином натрия, хлорамфениколом (выпадают в осадок). Нельзя назначать одновременно, а также в течение 2-4 недель после терапии аминогликозидами, ототоксичные (фуросемид, этакриновая кислота, полимиксины, гликопептиды, ацетилсалициловая кислота и др.) и нефротоксичные (метициллин, уреидо- и карбоксипенициллины, полимиксины, ванкомицин, цефалоспорины I поколения, ацикловир, ганцикловир, амфотерицин В, препараты платины и золота, декстраны — Полиглюкин, Реополиглюкин, индометацин и др.) средства. Миорелаксанты усиливают вероятность паралича дыхания. Индометацин, фенилбутазон и другие НПВС, нарушающие почечный кровоток, могут замедлять выведение аминогликозидов из организма. При одновременном и/или последовательном применении двух и более аминогликозидов (неомицин, гентамицин, мономицин и тобрамицин, нетилмицин, амикацин) их антибактериальное действие ослабляется (конкуренция за один механизм «захвата» микробной клеткой), а токсические эффекты усиливаются. При одновременном применении со средствами для ингаляционного наркоза, в т.ч. метоксифлураном, курареподобными препаратами, опиоидными анальгетиками, магния сульфатом и полимиксинами для парентерального введения, а также при переливании больших количеств крови с цитратными консервантами усиливается нервно-мышечная блокада.

Наличие реакций повышенной чувствительности к одному из аминогликозидов в анамнезе является противопоказанием к назначению других препаратов этой группы в связи с наличием перекрестной гиперчувствительности. При системном применении антибиотиков-аминогликозидов необходимо сопоставлять риск и пользу при наличии следующих медицинских проблем: дегидратация, тяжелая почечная недостаточность с азотемией и уремией, поражения VIII пары черепно-мозговых нервов, заболевания слухового и вестибулярного аппарата, неврит слухового нерва, миастения, паркинсонизм и ботулизм (в связи с тем, что аминогликозиды могут вызвать нарушение нервно-мышечной передачи, что приводит к дальнейшему ослаблению скелетной мускулатуры), период новорожденности, недоношенность детей, пожилой возраст.

Следует учитывать, что условиями, способствующими возникновению ототоксичности и нефротоксичности, являются: длительное превышение (даже в незначительной степени) терапевтической концентрации препарата в крови; заболевания почек и сердечно-сосудистой системы, приводящие к кумуляции; заболевания, облегчающие проникновение аминогликозида в ликвор внутреннего уха (отит, менингит, родовая травма, гипоксия в родах и др.), одновременный прием ото- и нефротоксичных ЛС.

Для предупреждения нефротоксичности аминогликозидов необходим постоянный контроль функции почек: анализ мочи, анализ крови с определением креатинина и расчет клубочковой фильтрации каждые три дня (при снижении этого показателя на 50% необходима отмена препарата), мониторинг концентрации ЛС в крови. Следует иметь в виду, что у больных с почечной недостаточностью аминогликозиды кумулируют и возрастает риск нефротоксического действия, в связи с чем необходима коррекция дозы.

Для профилактики ототоксичности необходимо не реже двух раз в неделю проводить аудиометрический и лабораторный контроль и также тщательный мониторинг концентраций аминогликозида в крови.

В связи с возможностью нарушения нервно-мышечной передачи при терапии аминогликозидами эти ЛС не должны назначаться пациентам с миастенией, на фоне и после введения миорелаксантов.

В связи с тем, что фармакокинетика аминогликозидов вариабельна и возможно превышение терапевтических концентраций, необходимо в процессе лечения проводить мониторинг концентрации ЛС в крови. Значения пиковых концентраций в крови варьируют у разных пациентов и зависят от объема распределения. Величина объема распределения связана с массой тела, объемом жидкости и жировой ткани, состоянием пациента. Так, например, объем распределения повышен у пациентов с обширными ожогами, асцитом и, наоборот, снижен при мышечной дистрофии.

Для аминогликозидов T 1/2 из внутреннего уха и почек может достигать 350 ч и более. Следовые концентрации антибиотиков в крови определяются на протяжении двух и более недель после отмены терапии. В связи с этим нельзя проводить повторный курс лечения аминогликозидами в течение 2-4 недель после последнего приема препарата данной группы из-за высокой вероятности развития побочных эффектов.

Группа аминогликозидов входит в категорию антибиотиков, относительно которых у врачей накоплен большой опыт применения. Препараты имеют широкий спектр чувствительных микроорганизмов, эффективны при монотерапии, в сочетании с другими антибиотиками. Используются не только при консервативном лечении внутренних органов, но и в хирургии, урологии, офтальмологии, отоларингологии. При этом устойчивость части бактерий, возможность побочных действий определяет необходимость тщательно подходить к выбору медикамента, своевременно выявлять противопоказания, контролировать развитие нежелательных эффектов.

Спектр антимикробной активности

Особенностью препаратов аминогликозидов является высокая активность по отношению к аэробным бактериям.

Чувствительны грамотрицательные энтеробактерии:

• кишечная палочка;
• протей;
• клебсиела;
• энтеробактер;
• серрация.

Также наблюдается эффективность относительно неферментирующих грамотрицательных палочек: ацинетобактера, синегнойной палочки.

Большинство стафилококков (грамположительные кокки) также чувствительны к этим лекарствам. Наиболее клинически значимым является эффект по отношению к золотистому и эпидермальному .

При этом на микроорганизмы, существующие в бескислородных условиях (анаэробы), аминогликозиды не действуют. Бактерии, обладающие способностью проникать внутрь клетки человека, скрываясь от естественных защитных систем, также нечувствительны к аминогликозидам. Метициллин-устойчивые стафилококки устойчивы и к действию антибиотиков. Поэтому их применение нецелесообразно при инфекциях, возбудителями которых являются пневмококки, анаэробы (бактероиды, клостридии), легионеллы, хламидии, сальмонеллы, шигеллы.

Современная систематизация

Название «аминогликозиды» этой группе антибиотиков дало присутствие в молекуле аминосахаров, соединенных посредством гликозидных связей с другими структурными элементами.

Существуют различные классификационные подходы. Наиболее широко используются основанные на способах получения и микробном спектре.

В зависимости от чувствительности и устойчивости бактериальной флоры выделяют 4 генерации аминогликозидов.

Классификация аминогликозидов и список препаратов:

• 1-е поколение: стрептомицин, неомицин, мономицин, канамицин;
• 2-е поколение: гентамицин;
• 3-е поколение: амикацин, нетилмицин, сизомицин, тобрамицин;
• 4-е поколение: изепамицин.

Также к аминогликозидам относят спектиномицин. Это природный антибиотик, продуцируемый бактериями стрептомицетами.

Кроме общего спектра чувствительных микробов, каждая генерация имеет свои особенности. Так, к препаратам 1-го поколения, в частности, стрептомицину и канамицину, чувствительны микобактерии туберкулеза, а амикацин эффективен по отношению к атипичным микобактериям. Стрептомицин активен относительно возбудителей чумной инфекции, туляремии, бруцеллеза, энтерококков. Мономицин обладает меньшей активностью в отношении стафилококков, при этом более активен при наличии простейших.

Если препараты 1-й генерации неэффективны при воздействии на синегнойную палочку, то остальные антибиотики обладают высокой активностью относительно этого микроба.

У 3-го поколения существенно расширяется спектр антимикробной активности.

Наиболее эффективны в отношении:

• синегнойной палочки;
• клебсиелы;
• микобактерии туберкулеза;
• кишечной палочки.

Один из наиболее эффективных препаратов с низким процентом резистентности микробов всей группы аминогликозидов – амикацин.

Амикацин является препаратом выбора при необходимости срочного назначения терапии до получения результатов исследований спектра и чувствительности микробов, вызвавших заболевание.

К 4-му поколению относят изепамицин. Эффективен в отношении цитробактера, листерий, аэромонад, нокардий. Может использоваться не только в терапии аэробной инфекции, но также при анаэробной, микроаэрофильной (с потребностью в незначительном содержании кислорода в среде) флоре.

Особенностью спектиномицина является его высокая клиническая эффективность относительно возбудителя гонореи. К данному антибиотику чувствительны даже те гонококки, которые устойчивы к традиционно используемым пенициллинам. Также используется при аллергии на другие антибактериальные средства.

По происхождению препараты делят на природные и полусинтетические. Как первый представитель этой группы (стрептомицин), так и неомицин, канамицин, тобрамицин продуцируются актиномицетами (лучистыми грибками). Гентамицин – грибками микромоноспорами. Путем химического преобразования этих антибактериальных средств получают полусинтетические антибиотики: амикацин, нетилмицин, изепамицин.

Механизмы формирования клинической эффективности

Аминогликозиды относятся к бактерицидным антибиотикам. Воздействуя на чувствительные микроорганизмы, препараты полностью лишают их жизнеспособности. Механизм действия обусловлен нарушением синтеза белков на бактериальных рибосомах.

Эффект лечения аминогликозидами определяется:

• спектром чувствительных возбудителей;
• особенностями распределения в тканях и выведения из организма человека;
• постантибиотическим эффектом;
• способностью к синергии с другими антибиотиками;
• сформированной устойчивостью микроорганизмов.

Антибактериальный эффект препаратов этой группы тем более значимый, чем выше содержание препарата в сыворотке крови.

Повышает их эффективность постантибиотический феномен: возобновление размножения бактерий происходит только через какое-то время после прекращения контакта с препаратом. Это способствует снижению терапевтических доз.

Позитивным свойством этих средств является увеличение эффекта лечения при совместном применении с антибиотиками пенициллинового и по сравнению с использованием каждого лекарства в отдельности. Это явление называется синергизмом и в данном случае наблюдается в отношении ряда аэробных микробов – грамотрицательных и грамположительных.

За длительный период использования антибиотиков группы аминогликозидов (с 40-х годов прошлого века) значительное число микроорганизмов сформировало к ним устойчивость (резистентность), которая может быть выработанной и природной. Естественной устойчивостью обладают бактерии, существующие в анаэробных условиях. Их транспортная внутриклеточная система не способна доставить к мишени молекулу лекарства.

Механизмы формирования приобретенной резистентности:

• влияние микробных ферментов на молекулу антибиотика, модифицирующих и лишающих ее противомикробной активности;
• уменьшение проницаемости клеточной стенки для молекулы препарата;
• изменение в результате мутации строения белковой мишени рибосомы, на которую действует антибиотик.

В настоящее время к большинству аминогликозидов 1-го и 2-го поколения микроорганизмы приобрели устойчивость. При этом значительно меньшая резистентность характерна для препаратов других генераций, что делает их более предпочтительными для использования.

Сфера клинического применения

Применение показано при тяжело протекающих, системных инфекциях. Чаще всего назначаются в сочетании с бета-лактамами (цефалоспоринами, гликопептидами), противоанаэробными средствами (линкозамидами).

Основные показания к использованию:

• сепсис, в том числе на фоне нейтропении;
• инфекционный эндокардит;
• остеомиелит;
• осложненные инфекции брюшной полости и малого таза (перитонит, абсцессы);
• госпитальная пневмония, включая вентилятор-ассоциированную;
• инфекции мочевой системы, осложненные гноеобразованием (паранефрит, карбункул и апостоматоз почки, пиелонефриты);
• менингиты (посттравматические, послеоперационные);
• гнойные процессы на фоне нейтропении.

Также эта группа антибиотиков применяется при лечении инфекционных заболеваний.

Наиболее эффективным является применение:

• стрептомицина (при чуме, туляремии, бруцеллезе, туберкулезе);
• гентамицина (при туляремии);
• канамицина (при туберкулезе).

Используются различные пути введения антибиотиков аминогликозидов в зависимости от локализации очага инфекции и особенностей возбудителя: внутримышечно, внутривенно, в таблетках. Значительно реже используется введение препарата в лимфатическую систему и эндотрахеально ввиду узкого терапевтического окна.

Перед обширными операциями на толстом кишечнике необходимо максимально уничтожить местную патогенную микрофлору. Для этого применяются таблетки неомицина, канамицина, часто в сочетании с макролидами (эритромицином).

Возможно применение в офтальмологии для местного лечения бактериальных поражений конъюнктивы глаза, склеры, роговицы. Используются специальные лекарственные формы – ушные капли и мази. Как правило, одновременно с гормональным противовоспалительным препаратом. Например, гентамицин с бетаметазоном.

Аминогликозиды обладают узким терапевтическим окном, то есть интервалом между минимальной лечебной и вызывающей побочные эффекты концентрацией.

Перечень основных правил применения аминогликозидов:

• расчет дозы проводится на основании массы тела, возраста пациента, функционального состояния почек;
• способ введения зависит от локализации патологического очага;
• строго соблюдается режим введения препарата;
• осуществляется постоянное наблюдение за концентрацией антибиотика в крови;
• контролируется уровень креатинина 1 раз в 3-5 дней;
• проводится исследование слуха до (по возможности) и после (обязательно) лечения.

Применяются аминогликозиды короткими курсами. В среднем 7-10 дней. При необходимости препараты вводят более продолжительное время (до 14 суток). Однако следует помнить, что при длительном применении препаратов более вероятны побочные эффекты.

Нежелательные эффекты

Аминогликозиды относятся к высоко эффективным, а также достаточно токсичным антибиотикам. Применять их даже при наличии чувствительного микроорганизма можно не всегда.

Основные противопоказания:

• аллергические реакции при использовании в прошлом;
• выраженная почечная недостаточность;
• поражение слухового и вестибулярного аппарата;
• поражение нервных окончаний воспалительного характера (невритах) и мышечной ткани (миастении);
• беременность на любом сроке;
• период грудного вскармливания.

При беременности применение возможно исключительно по жизненным показаниям. При грудном вскармливании препараты могут влиять на микрофлору кишечника младенца и оказывать токсическое действие на растущий организм.

Препараты группы аминогликозидов имеют ряд неблагоприятных эффектов:

• токсическое действие на орган слуха и вестибулярный аппарат;
• негативное влияние на почечную ткань, ухудшение процесса фильтрации мочи;
• нарушение деятельности нервной системы;
• аллергические реакции.

Токсические влияния более выражены у детей и пожилых. Гентамицин не рекомендуется принимать детям до 14 лет. По особым показаниям и с осторожностью возможно применение у новорожденных, недоношенных младенцев. У таких детей снижена функциональная активность почек, что приводит к резкому увеличению токсичности препаратов.

Также велика вероятность нежелательных эффектов у пожилых больных. У этих больных даже при сохраненной функции почек возможно токсическое влияние на уши. Нужно корректировать дозировку, в зависимости от возраста пациента.

Особенности воздействия препаратов на ЛОР-органы

Наиболее выражено негативное влияние аминогликозидов на ЛОР-органы при системном использовании. Ототоксичность резко усиливается при предшествующей патологии уха. Однако на фоне полного здоровья также могут развиться необратимые изменения.

Аминогликозиды при заболеваниях ЛОР-органов применяются в качестве местной терапии. Отсутствие существенного всасывания уменьшает вероятность токсического действия. Применяются ушная мазь, спреи для местного применения. Препараты содержат только аминогликозид (фрамицетин) или в сочетании с другими лекарствами. Лекарственное средство Софрадекс состоит из фрамицетина, грамицидина (полипептидный антибиотик), гормонального препарата дексаметазона.

Список показаний для местного применения препаратов аминогликозидов:

• острый назофарингит;
• хронический ринит;
• заболевания придаточных пазух носа;
• наружный отит.

Возможно также применение в хирургической отоларингологии для профилактики бактериальных осложнений после операций.

Ототоксичность аминогликозидов определяется их способностью накапливаться в жидкостях внутреннего уха.

Поражение волосковых клеток (основных рецепторных структур органа слуха и равновесия) вплоть до их полного уничтожения обуславливает постепенное развитие полной глухоты. Слух при этом утрачивается навсегда.

Также нарушается деятельность вестибулярного аппарата. Появляются головокружение, ухудшается координация движений, уменьшается устойчивость походки. Наименее токсичен при парентеральном использовании амикацин, наиболее – неомицин.

Таким образом, аминогликозиды имеют возможности широкого применения в современной клинической медицине. При этом их безопасность определяется всесторонним обследованием пациента, подбором адекватного режима и способа приема препарата. Возможность использования аминогликозидов при лечении заболеваний ЛОР-органов должна решаться врачом индивидуально в каждом случае, на основании комплексного анализа природы и характера заболевания, возраста, состояния органов слуха и равновесия, организма в целом.

Аминогликозиды - это антибиотики бактерицидного типа действия, полученные из различных видов стрептомициновых грибков, обладающие общим химическим компонентом, похожими антимикробными, фармакологическими и токсическими характеристиками.

Свое название они получили в связи с наличием в молекуле аминосахаридов, соединенных гликозид- ной связью с агликоновым фрагментом. Структурным элементом антибиотиков-аминогликозидов является 2-дезокси-П-стрептамин.

Антибиотики этой группы продуцируют лучистые грибы Actinomyces (неомицин, канамицин, тобрами- цин), Streptomyces (стрептомицин), Micromonospora (гентамицин). Некоторые аминогликозиды получают синтетическим путем (амикацин).

В настоящее время группа аминогликозидов включает следующие антибиотики: стрептомицин, неомицин, канамицин, амикацин, гентамицин, тобрами- цин, сизомицин, биомицин, нетилмицин, фрамицетин, паромомицин и др. Все они обладают широким антимикробным спектром действия, включающим основных представителей грамположительных и грамотри- цательных микроорганизмов. Некоторые из них активны и обладают высокой эффективностью при ин-

фекциях, вызываемых туберкулезными микобактериями, синегнойной палочкой и простейшими. Все представители данной группы антибиотиков обладают общими фармакологическими и фармакокинетическими свойствами.

Механизм действия аминогликозидов в относительно малых концентрациях обусловлен связыванием их с 30S субъединицей рибосомы микробной клетки, что приводит к остановке синтеза белка (вызывает бакте- риостаз), в больших дозах они нарушают проницаемость и барьерные функции цитоплазматических мембран (бактерицидный эффект). Для всех аминогликозидов характерна относительно высокая токсичность при парентеральном введении, избирательное ототок- сическое, нефротоксическое действие и способность вызывать нейро-мышечную блокаду.

При инфекциях, вызванных грамотрицательными аэробными бактериями кишечной группы, применяются все аминогликозиды. При лечении туберкулезной инфекции используется стрептомицин и канами- цин, а при чуме, туляремии и бруцеллезе - стрептомицин. При инфекциях, вызванных синегнойной палочкой - гентамицин, тобрамицин, сизомицин, нетил- мицин и амикацин. При стафилококковой инфекции аминогликозиды комбинируют с бета-лактамными антибиотиками. Инфекции, вызванные энтерококком, лечат комбинацией аминогликозида с пенициллином или ампициллином.

Неомицин, фрамицетин, канамицин в последние годы применяется ограниченно и только перорально или местно.

Фармакокинетика

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 грам отрицательных 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,

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

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.