Как работают антибиотики?

Для того чтобы быть полезными в лечении инфекций человека, антибиотики должны избирательно воздействовать на бактерии, но при этом они не должны затрагивать здоровые клетки хозяина – человека. Действительно, современные антибиотики действуют либо на процессы, которые уникальны для бактерий – такие, как синтез клеточных стенок или фолиевой кислоты – или на бактериальные конкретные цели в процессах, которые являются общими для бактерий и клеток человека, в том числе репликация ДНК или синтез белков. Ниже приведены некоторые примеры.

Большинство бактерий производят клеточную стенку, которая состоит частично из макромолекул называемых пептидогликанами (более подробнее о последних открытиях в области бактериологии, можете почитать в новостях). А вот клетки человека не производят пептидогликан. Пенициллин, один из первых широко используемых антибиотиков, предотвращает окончательную стадию сшивки или транспептидации — то есть сборки этой макромолекулы. Результатом является очень хрупкие клеточные стенки, которые лопаются, тем самым бактерии умирают. Никакого вреда, этот процесс, не вызывает для человеческого организма, потому что пенициллин не препятствует любому биохимическому процессу, который проходит внутри нас. Бактерии также могут быть выборочно уничтожены нацеливаясь на метаболические пути. Сульфонамиды, такие как сульфаметоксазол, похожи по структуре на пара-аминобензойную кислоту, соединение, которое блокирует синтез фолиевой кислоты. Все клетки требуют фолиевую кислоту и ее можно легко диффундировать в клетках человека. Но витамины человека не могут войти в бактериальные клетки и, таким образом бактерии должны делать свои собственные запасы фолиевой кислоты. Сульфаниламидные препараты, такие как сульфаниламид, тормозят синтез фермента дигидроптероатсинтазы синтазыю После того, как процесс будет остановлен, бактерии больше не смогут расти. Другой вид антибиотика – тетрациклин – также ингибирует рост бактерий, останавливая синтез определенного белка. Обе бактерии и люди осуществлять синтез белка структурами, называемыми рибосомами. Тетрациклин может остановить рост мембраны бактерий. Тетрациклин связывается с рибосомой и блокирует ключевое взаимодействие РНК, что приводит к отключению удлинения цепи белка. В клетках человека, однако, тетрациклин не накапливается в концентрациях, достаточных, чтобы остановить синтез белка. Аналогичным образом, репликация ДНК должна происходить в бактериях и клетках человека. Процессы эти достаточно разные в каждом организме, поэтому можно синтезировать антибиотик, который будет направлен исключительно на определенный процесс, антибиотики, такие как ципрофлоксацин – фторхинолон, например, может именно по такому принципу работать против бацилл сибирской язвы, этот препарат может специально воздействовать на фермент ДНК-гиразу бактерий. Этот фермент может повлиять на репликацию ДНК бактерии, но этот антибиотик не сможет повлиять на репликацию ДНК человека и, таким образом, опять же, бактерии погибают в то время как хозяин остается целым и невредимым.

Похожие новости отсутствуют