![]() |
|||||||
|
![]() |
![]() |
Микробиологический принцип в лечении микозов12.12.2010 В настоящее время арсенал антимикотических препаратов для системной и местной терапии довольно широк, и происходит постоянное пополнение этого списка. Современным принципом лечения кандидозной инфекции является применение препаратов, направленных на уничтожение или торможение размножения этиологического агента. С полным основанием можно утверждать, что только этиотропная терапия является эффективным подходом к лечению кандидозов различной локализации. Этиотропная терапия может проводиться в виде системной, местной или сочетано-комбинированной. В настоящее время приоритет в лечении отдается системному применению препаратов. Показано, что при кандидозах кожи, включение системных противогрибковых препаратов в комплексное лечение, в 3 раза повышает процент излечения по сравнению с терапией наружными антимикотиками. При этом транспорт лекарственного вещества осуществляется тремя путями: через кровь при пассивной диффузии, путем внедрения через кератиноциты базального слоя и главным образом – путем экскреции сальными и потовыми железами. Таким образом, происходит постепенное накопление антимикотика в эпидермисе, в волосе и матриксе ногтя в концентрациях, намного превосходящих минимальные подавляющие концентрации для роста гриба. Благодаря характерным для этих препаратов свойствам липофильности и кератофильности антимикотики способны длительно накапливаться и оставаться в коже и ее придатках и медленно выводиться после окончания приема лекарства, при этом сохраняя минимально подавляющие концентрации [1, 7]. Однако, упорное хроническое течение заболевания, нарушение режима приема препарата и необоснованное, порой, назначение низких доз антимикотика неизбежно ведет к формированию резистентности к противогрибковому препарату. Устойчивость к противогрибковому препарату можно определить, как неспособность его эффективно останавливать рост определенного штамма гриба. Показателем устойчивости является повышенная минимальная подавляющая (ингибирующая) концентрация (МПК) для данного штамма, то есть МПК, существенно превышающая плазменные концентрации препарата. Значение устойчивости к препарату заключается в его неспособности остановить инфекционное заболевание, связанное с размножением гриба в организме человека. Устойчивость грибов может быть исходной (природной), существующей с начала лечения, или приобретенной, развивающейся во время лечения [6]. Природная устойчивость к действию антимикотиковИсходная устойчивость является, как правило, видовой характеристикой, или встречается у части штаммов вида, остальные штаммы которого чувствительны к препарату. Среди известных в наши дни причин изначальной устойчивости можно выделить две наиболее общих – отсутствие взаимодействия препарата с мишенью и выживание гриба под действием препарата [6]. Механизм отсутствия действия препарата заключается в его неспособности достигнуть конечной мишени. До того как подействовать на субстраты, тимидмлат-синтазу и РНК, флуцитозину необходимо пройти длинную цепь превращений, производимых ферментными системами гриба. Исходная слабость или отсутствие хотя бы одного звена этой цепи предопределяет устойчивость. Приобретенная устойчивостьЭтот вид устойчивости развивается во время лечения препаратом у штаммов изначально чувствительных к нему. Причиной приобретенной устойчивости являются мутации грибов, приводящие к появлению и отбору штаммов с необычно высокой МПК. Встречающиеся на практике случаи приобретенной устойчивости происходят, как правило, у грибов, располагающих энергозависимыми системами, контролирующими поступление препарата внутрь клетки. Развитию приобретенной устойчивости способствует длительное лечение. Много случаев наблюдается у больных СПИД, долгое время получающих азолы (в частности, флуконазол) в малых дозах, в качестве профилактической или поддерживающей терапии [6]. Одной из причин, не успешности лечения кандидозных заболеваний, является удивительное качество человека – долготерпение. Человек способен терпеть неудобства, связанные с присутствием кандид в его организме годами, десятилетиями. А скольких людей способен заразить один человек, посвятивший треть жизни культивированию на себе микроорганизмов?! И не удивительно, что зачастую усилия по лечению и профилактике грибкового заболевания становятся в этом случае бесполезными [5]. Механизм влияния микотиков на грибы рода Candida.По механизму действия большинство антимикотиков направлено против эргостерина, компонента клеточной мембраны кандид. Эргостерин считается одним из важнейших компонентов клеточной мембраны этих грибов, по структуре и функции сопоставимый с холестерином человека (рис.7,8).
Эргостерин обеспечивает целостность и текучесть мембраны, обеспечивая ее барьерную функцию и деятельность ассоциированных с мембраной ферментов. Снижение удельного веса эргостерина приводит к фунгистатическому эффекту, поскольку эргостерин требуется как для построения мембран дочерней клетки, так и для работы связанных с мембраной материнских ферментов (например, хитин-синтазы), которые образуют материал новых клеток. Значительная нехватка эргостерина или его разрушение при непосредственной связи с противогрибковыми препаратами приводят к фунгицидному эффекту из-за дестабилизации мембраны, нарушения градиента ионов и, в конечном счете, образования пор в мембране и потери компонентов цитоплазмы [6]. Наибольшее число современных противогрибковых препаратов относится к ингибиторам биосинтеза эргостерина. Это сложный многоступенчатый, катализируемый многими ферментами процесс, при котором из ацетил-КоА через ряд промежуточных стадий образуется эргостерин (таб.1). Многие из ферментов биосинтетической цепи принадлежат к семейству цитохрома Р450 [6].
Стадии биосинтеза эргостеринаТаблица 1.
Многим ученым, в исследованиях механизма действия разных антимикотиков на клетку кандид, удалось отобразить полную картину этого действия, а также оценить соответствующие защитные механизмы у данного гриба. Итак, перед описанием механизма действия разных антимикотиков отметим, что все противогрибковые препараты делятся, по своей химической структуре, на несколько групп [1, 3, 6]:
В последние три группы входят только местные препараты.
Трудности противогрибковой терапии обусловлены сходством некоторых структурно-биохимических свойств клеток гриба и макроорганизма, относящегося к эукариотам (в отличие от бактерий-прокариотов). Общие метаболитические процессы и возможные мишени действия осложняют поиск препаратов, высокоактивных в отношении грибов рода Candida и малотоксичных для клеток макроорганизма. Общие для тех и других мишени (ферментные системы) в первую очередь связаны с синтезом стеролов (эргостерин, холестерин) и гормонов надпочечников.
Производные имидазола и триазола (флуконазола) нарушают нормальный синтез эргостерола в плазматических клетках гриба, ингибируя стадию 14а-демитилирования ланостерола за счет инактивации С14-демитилазы (см. таб.1 и схему 1). Процесс находится в прямой зависимости от нормальной функции цитохрома Р-450 [2, 4, 6]. На молекулярном уровне показано, что атом азота в положении 4-триазольного цикла и в положении 3-имидазольного цикла связывается с гемом железа в цитохроме Р-450, ингибируя активность и соответствующую функцию цитохрома. Подавление синтеза эргостерола мембран обеспечивает фунгистатический эффект азолов. Ингибируя синтез эргостерола, азолы, таким образом, являются антагонистами полиенов и амфотерицина В. В основе фунгицидного действия последних лежит прямое избирательное связывание с эргостеролом мембран и как следствие нарушение мембранных структур и проницаемости мембран с конечным лизисом и гибелью клетки (схема 1)[2].
Показаны различие в степени чувствительности цитохрома Р-450 клеток кандид и человека и различная степень инактивации в зависимости от структуры азола. В механизме флуконазола и других триазолов, нарушающих стадии деметилирования ланостерола, существенным является большее сродство их к цитохрому Р-450 клеток кандид и соответственно меньшая токсичность для клеток макроорганизма [2, 4]. При воздействии высоких концентраций азолов имеет место и прямое повреждающее мембраны действие, подавление функции фосфолипидов и как следствие фунгицидный эффект. Кроме того, эти соединения активируют оксидазно-пероксидазную систему клетки, что приводит к накоплению в клетке токсичных эндоперекисей с последующим цитолизом. Важным является свойство азолов в низких концентрациях предотвращать трансформацию дрожжевой фазы грибов Candida в мицелиальную, что купирует развитие кандидозного процесса, в патогенезе которого большое значение имеет формирование мицелиальной фазы гриба[2].
Схема 1: Механизм действия амфотерицинв В и флуконазола[8].
Сквален → 2,3-Оксидосквален
↓
Ланостерол
¦
С14-диметилаза ← ¦ – Флуконазол
↓
14-Диметилланостерол
¦
связывание и лизис кл¦еточной стенки
↓
Амфотерицин В → Эргостерол
↓
Синтез клеточной мембраны гриба
Производные аллиламина и тиокарбомата ингибируют фермент эпоксидазу и нарушают превращение сквалена в ланостерол. Высокоактивные препараты этой группы (например, тербинафин) проявляют фунгицидное действие, которое объясняют накоплением очень больших количеств сквалена в клетке (сквален – является очень токсичным продуктом для клеток грибов) с последующим полным нарушением ее функции. Степень влияния аллиламинов на синтез стеролов зависит от вида гриба; в наибольшей степени к ним чуствительны дерматофиты и Candida [ 1, 2, 4, 6].
5-Фторцитозин (5-ФТЦ) или флуцитозин характеризуется принципиально другим механизмом действия, что позволяет сочетать его с ингибиторами синтеза эргостерола и с полиенами. Клетки кандид за счет цитозинпермеазы обеспечивают проникновение 5-ФТЦ в клетку, клеточная цитозиндезаминаза катализирует превращение 5-ФТЦ в активный метаболит 5-фторурацил, конкурентно замещающий урацил в РНК. Подавление синтеза РНК в клетке приводит к фунгистатическому эффекту. Одновременно в клетке идет образование 5-фтордезоксиуридинмонофосфата с последующим ингибированием тимидилатсинтетазы и подавлением синтеза ДНК, что приводит к цитотоксическому эффекту [2, 6]. Тогда как в клетках макроорганизма нет ферментных систем, катализирующих превращение 5-ФТЦ в 5-фторурацил. 5-фторурацил для лечения кандидозов в настоящее время применяется нечасто, так как он медленно проникает в клетку гриба и одновременно высокотоксичен для макроорганизма. При длительном применении 5-ФТЦ некоторые представители кишечной микрофлоры могут приобретать способность вырабатывать ферменты, катализирующие превращение 5-ФТЦ в 5-фторурацил, что повышает риск развития побочных реакций в виде лейко- и тромбоцитопении, диспепсических расстройств, поражения печени[2].
Механизмы развития устойчивости грибов к антимикотикам
Для того чтобы ингибиторы эргостеринового синтеза оказывали свое действие, необходимо их проникновение внутрь грибковой клетки, накопление там в достаточной концентрации, перемещение к микросомам, на которых расположены ферменты-мишени и связь с этими ферментами. Соответственно, в развитии устойчивости могут быть задействованы механизмы снижения концентрации препарата в клетке за счет сокращения его поступления или наоборот, усиленного выведения из клетки, разрушение или химическая модификация препарата на его пути к мишени, нарушение взаимодействия с мишенью за счет ее видоизменения или исчезновения. Кроме того, существуют адаптационные механизмы, при которых количество ферментов-мишеней возрастает до такой степени, что препарата для связи с ним не хватает [6].
Механизмы устойчивости за счет сокращенного поступления препаратов в клетку изучены недостаточно, поскольку неизвестны сами способы поступления. Но известно, что это насыщаемый и энергозависимый процесс. Начавшееся изменение концентраций эргостерина мембраны может оказывать влияние на последующее пассивное поступление в клетку препаратов-ингибиторов эргостерина. Более подробно изучены механизмы усиленного оттока препарата из клетки, что приводит к резкому снижению его концентрации. Описаны насосные механизмы (помпы), общие для многих эукариот. Насосы, расположенные на мембране, выводят из клетки токсичные для нее вещества, для грибов это антимикотики. Для работы насосных систем требуется энергия. Современные исследования доказывают корреляцию повышенной экспрессии разных генов, кодирующих молекулы белков-переносчиков, с развитием устойчивости к противогрибковым препаратам, в частности к азолам, аллиламинам и морфолинам, т.е. практически всем ингибиторам синтеза эргостерина[6].
Модификация мишени – ферментов биосинтетической цепи эргостерина, в последнее время рассматривается как один из весьма вероятных механизмов устойчивости. Мутации генов, кодирующих ферменты-мишени, могут обуславливать исчезновение этих ферментов и их функций. Тем самым как бы воспроизводится действие препарата. Вместе с развитием устойчивости штаммы-мутанты утрачивают и часть физиологических и патогенных способностей, в частности – способность образовывать гифы. Изучены мутации, приводящие к смене конформации ланостерин-деметилазы, фермента-мишени для азольных препартов. Они приводят к смене конформации активного центра ферментов-мишеней, препятствуют их распознаванию и связи с противогрибковыми препаратами и тем самым – к устойчивости[6].
К адаптационным механизмам, позволяющим клетке гриба приспособиться к неблагоприятным метаболическим последствиям, вызванным действием антимикотика, можно отнести повышенное образование фермента-мишени. Причиной этому может служить повышенная экспрессия и амплификация соответствующих генов [6].
Все перечисленные механизмы являются лишь немногими известными сегодня, установленными экспериментально и не доказанными, но вероятными причинами устойчивости к противогрибковым препаратам. При этом допускается устойчивость, обусловленная не отдельными, а сразу несколькими механизмами из приведенных [6].
Литература.
1. Герасимова Н.М., Бодумян Т.М. Тербинафин (ламизил) в лечении грибковых заболеваний кожи: актуальные вопросы современности. Вест дерматол и венерол 2006; 6:34-37.
2. Лещенко В.М. Грибковые инфекции кожи. Современные антимикотики в дерматологии. www.consilium-medicum.com
3. Михайлов И.Б. Клиническая фармакология (Учебник для студентов медицинских вузов). 3-е изд., – СПб.: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2002. – 520с.
4. Молочков В.А., Курчева О.П. Орунгал – эффективный препарат в терапии онихомикозов. Вест. дерматол. и венерол. 1998; 5:59-61.
5. Новоселов А.В., Новоселов В.С. Новые аспекты в проблеме выбора современного антимикотика. www.antibiotic.ru
6. Сергеев А.Ю., Сергеев Ю.В. Грибковые инфекции. Руководство для врачей. М.– ООО «Бином–пресс», 2003. – 440с.: ил.
7. Сергеев А.Ю., Иванов О.Л., Сергеев Ю.В. Ларионова В.Н., Каменных П.В. Современные подходы к оценке эффективности системной терапии онихомикозов. Рос. журн. кож. и вен. бол. 2001; 2:33-37.
8. Царев В.Н., Гасанов М.Т., Чувилкин В.И., Кубанова А.А., Степанова Ж.В. Особенности противогрибкового действия орунгала (интраконазола) и перспективы клинического применения производных классов триазола и аллиламина (тербинафина). Вест. дерматол. и венерол. 2000; 4:51-53.
|
ВИЧ | СПИД: Что Происходит?
|
с 2006 года |
![]() |
|
При использовании материалов прямая активная гиперссылка на главную страницу Современного Портала о ВИЧ обязательна. Мнение администрации Портала может не совпадать со взглядами авторов материалов, публикуемых на сайте. Информация, опубликованная на сайте, носит справочный характер и не заменит профессиональной консультации специалиста. |