Пенициллины

У этого термина существуют и другие значения, см. Пенициллин (значения).

Пеницилли́ны (от лат. Penicillium — «пеницилл», от лат. penicillum — «кисть») — антимикробные препараты, относящиеся к классу β-лактамных антибиотиков. Были открыты Александром Флемингом в 1928 году^[1][2].

Общая структура пенициллинов

Природным продуцентом пенициллинов являются грибы рода Penicillium, наиболее активный из природных пенициллинов — бензилпенициллин, применяющийся с 1940-х годов. Главным компонентом всех пенициллинов служит 6-АПК (6-аминопенициллановая кислота), состоящая из β-лактама и тиазолидинового кольца. Все пенициллины различаются лишь по строению радикала.

Классификация

В настоящее время все пенициллины подразделяются на 4 группы или поколения:

К первой группе относят:

• пенициллины естественного происхождения (синтезированы грибами) бензилпенициллин и феноксиметилпенициллин. Обладают узким спектром действия на гноеродные кокки и некоторые грамположительные бактерии, так как их β-лактам не защищён от действия пенициллиназ (ферментов, которые синтезируются некоторыми микроорганизмами, например, Staphylococcus spp.;
• полусинтетические пенициллины, обладающие устойчивостью к пенициллиназам, поэтому они применяются для борьбы с более широким спектром микроорганизмов (кокки, стафилококки, грамположительные и некоторые грамотрицательные бактерии). Сюда относятся: метициллин, оксациллин, нафциллин;
• аминопенициллины с расширенным спектром действия амоксициллин, ампициллин;

2—3-я группы включают карбоксипенициллины (тикарциллин, карбенициллин);

4-я группа включает пенициллины с широким антибактериальным спектром:

• уреидопенициллины (мезлоциллин, азлоциллин);
• амидинопенициллины (мециллам).

Механизм действия

Пенициллины обладают преимущественно бактерицидным эффектом. Они препятствуют синтезу пептидогликана, являющегося основным компонентом клеточной стенки бактерий, а именно подавляют транспептидазную реакцию синтеза компонентов клеточной стенки (например D-аланина)^[3]. Блокирование синтеза пептидогликана приводит к гибели бактерии.

Для преодоления широко распространённой среди микроорганизмов приобретённой устойчивости, связанной с продукцией особых ферментов — β-лактамаз, разрушающих β-лактамы, — были разработаны так называемые защищённые пенициллины, включающие соединения, способные необратимо подавлять активность β-лактамаз (ингибиторы бета-лактамаз).

Также возможен другой путь образования устойчивости — изменение характерных частей пенициллиносвязывающих белков.

Поскольку пептидогликан и пенициллиносвязывающие белки отсутствуют у млекопитающих, пенициллины практически не имеют серьёзных побочных эффектов. Однако у некоторых больных могут развиться аллергические реакции на пенициллин, которые проявляются в виде кожных высыпаний, отека гортани и повышения температуры, анафилактического шока.

История применения

На зубах останков неандертальцев, найденных в пещере в Эль-Сидроне, были обнаруженные цепочки ДНК, связанные с плесенью Penicillium. Существует мнение, что бактерицидные свойства плесени были известны уже в то время и последняя использовалась для лечения диареи, вызванной бактериальным заражением^[4].