ЗАДАЧА 31

Важнейшие группы антибиотиков, образуемых грибами, пенициллины и цефалоспорины, известны также под общим названием…

Вариант ответа

Предшественники β-лактамных антибиотиков — аминокислоты, преобразование которых путем ферментативных реакций ведет к формированию β-лактамной структуры. Сначала из трех аминокис­лот, L-аминоадипиновой кислоты, L-цистеина, L-валина, синтези­руется LLD-три пептид. В его образовании участвуют специфические ферменты, замыкающие пептидные связи и ферменты, превращаю­щие L-валин в его оптический антипод — D-валин. Затем LLD-трипептид превращается в моноциклический β-лактам. Следующий этап — синтез пятичленного серосодержащего кольца, сконден­сированного с р-лактамным. Далее идут ферментативные реак­ции с образованием бензилпенициллина (продуцент — Penicillium chrysogenum) или цефалоспорина С (продуцент — Acremonium chrysogenum). В первом случае в реакцию вступает ФУК и образу­ется бензилпенициллин, освобождается аминоадипиновая кислота и кофермент А. Во втором случае происходит «экспансия», т.е. рас­ширение пятичленного кольца в шестичленное, катализируемое ферментом «экспандазой», и далее формируется молекула цефало­спорина С.

Биологическая активность антибиотиков (бактериостатический, бактерицидный, а иногда и литический эффект на клетки) как избирательных ингибиторов метаболизма бактериальной клетки осу­ществляется посредством их взаимодействия с внутриклеточной мишенью, что вызывает также каскад вторичных реакций.

β-Лактамные антибиотики (пенициллины, цефалоспорины и другие вещества β-лактамной структуры) относятся к ингибиторам образования клеточной стенки бактерий вследствие избирательно­го подавления активности тех или иных ферментов, включенных в многоэтапный синтез основного полимера клеточной стенки — пептидогликана. Во время биосинтеза пептидогликана (чередование остатков мурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина) они пода­вляют катализируемое ферментами замыкание пептидных цепочек в пептидные мостики, соединяющих остатки мурамовой кислоты. В результате гликановые нити и пептидные мостики гидролизуются, так как нарушается равновесие синтеза пептидогликана и его ферментативного гидролиза. Формирования непрерывной сети пептидогликана не происходит. В животных клетках нет пептидо­гликана, и поэтому β-лактамы не токсичны для человека и живот­ных. Токсичность и аллергенность никак не связаны с механизмом их антибактериального действия. Для производства антибиотиков β-лактамной структуры в соответствии с правилами GMP требу­ется полная изоляция этого производства от производства других лекарственных препаратов. Это объясняется тем, что β-лактамы проявляют аллергенное действие уже в крайне малых количествах и, попадая в другие ЛС, могут вызвать у сенсибилизированных больных серьезные осложнения.