Мутанты, устойчивые к лекарственным препаратам

Каково происхождение факторов устойчивости к антибиотикам Почему в природе так широко распространены гены, обеспечивающие инактивацию столь необычных молекул, как антибиотики Возможно, это объясняется тем, что гены устойчивости к антибиотикам в обычной ситуации выполняют какие-то нормальные биосинтетические функции, но наличие в среде антибиотиков приводит к отбору мутантов, гены которых способны обеспечивать их инактивацию. Тем не менее до конца не ясно, почему факторы, обеспечивающие устойчивость к лекарственным препаратам, появляются так часто именно в популяции, обработанной антибиотиком. Частичным решением проблемы устойчивости послужило создание полусинтетических модификаций антибиотиков, встречающихся в природе. Поскольку К-факторы переносят гены, ответственные за синтез ферментов, изменяющих специфические участки антибиотика, иногда удается химически изменить эти участки таким образом, чтобы они больше не участвовали в ферментативной реакции, индуцируемой К-фактором. [c.258]

МУТАНТЫ, УСТОЙЧИВЫЕ К ЛЕКАРСТВЕННЫМ ПРЕПАРАТАМ [c.148]

Ка к только на рубеже этого века для лечения болезней, вызываемых бактериями, стали использовать лекарственные препараты, сразу заметили, что воздействие на бактериальную культуру того или иного лекарственного препарата часто приводит к тому, что чувствительная к этому препарату культура превращается в форму, устойчивую к нему. Лекарственный препарат, взятый в таких количествах, которые наверняка убили бы исходных, чувствительных бактерий, не оказывал влияния на культуру устойчивых бактерий. С началом широкого использования сульфамидных препаратов (в 30-х годах) и антибиотиков пенициллина и стрептомицина (в 40-х годах) развитие у бактерий устойчивости к лекарственным препаратам превратилось в явление обычное и стало (и все еще остается) проблемой огромной практической важности. При попытках объяснить природу этого явления исходили из широко распространенного тогда мнения, что бактерии приобретают устойчивость к лекарствам только после того, как последние на них подействуют. Одним из наиболее выдающихся защитников этого взгляда был Сирил Хиншельвуд, который развил в своей книге Химическая кинетика бактериальной клетки негенную теорию адаптации к лекарственным препаратам. Хиншельвуд считал, что в тех немногих устойчивых бактериях, которые пережили воздействие лекарственного препарата, это лекарство вызвало сдвиг равновесного состояния метаболических реакций с обычного уровня на новый, уже менее подверженный влиянию этого препарата. Книга Хиншельвуда вышла в свет в 946 г., через три года после того, как Лурия и Дельбрюк уже показали спонтанное происхождение устойчивых к фагу мутантов бактерий. Поэтому казалось бы естественным сделать допущение, что наблюдаемое у бактерий изменение от чувствительности к лекарственному препарату к устойчивости также возникает в результате спонтанного мутирования небольшой части популяции чувствительных к лекарству бактерий. В присутствии лекарственного препарата происходит, по-видимому, жесткий отбор таких устойчивых мутантов, так как они могут расти в этих условиях, тогда как все чувствительные клетки дикого типа погибают. Но на Хиншельвуда флуктуационный тест не произвел впечатления, и он опубликовал несколько правдоподобных критических разборов его интерпретации. Он был настолько уверен в правильности своей кинетической теории адаптации, что даже уже в 1953 г. писал Путем, подобным тому, который предполагается рассматриваемой [кинетической] моделью, адаптационные изменения должны происходить настолько легко, что если бы это было не так, то трудно было бы уклониться от вопроса, почему это не так . Авторитет Хиншельвуда в области химической кинетики придавал вес его взглядам, и это, вероятно, на несколько лет задержало развитие генетики бактерий на его родине, в Великобритании. [c.148]

Уже из этих ранних наблюдений Демереца можно было сделать важный вывод для клинического применения таких антибиотиков, как пенициллин и стрептомицин. Если для лечения бактериальной инфекции применяют пенициллин, то врач с самого начала должен вводить этот антибиотик в возможно максимальных концентрациях. Это обеспечит наибольшую вероятность юго, что будут убиты все патогенные бактерии, и снизит вероятность отбора мутантов, устойчивых к высоким концентрациям пенициллина. Если же больному, наоборот, сначала дают небольшую дозу антибиотика и затем, когда лекарство ему не помогает, дозу повышают, а потом, если и эта доза не помогает, дают еще более высокую дозу антибиотика, то при таком постепенном повышении дозы лекарства есть риск провести последовательный отбор все более и более устойчивых мутантов патогенной бактерии. При лечении стрептомицином уже не так важно избегать такого ступенчатого повышения дозы лекарства, так как даже в присутствии низких концентраций стрептомицина отбираются 1мутаиты, обладающие устойчивостью к высоким дозам этого антибиотика. Предотвратить появление таких мутантов практически невозможно. К счастью, большинство мутаций, ведущих к устойчивости, сообщает бактерии устойчивость лишь к одному типу антибиотика и оставляет ее чувствительной к другим. Так как вероятность того, что возникнет мутант с множественной устойчивостью, равна произведению вероятностей отдельных мутаций, то самый надежный способ избежать при лечении появления штаммов, устойчивых к лекарственному препарату, заключается в том, чтобы давать больному одновременно два или более антибиотиков разных типов. Увы, в последнее время бактерии стали приобретать устойчивость к антибиотикам, что сводит на нет даже эту уловку. Такое зловещее развитие событий, которое, очевидно, является следствием распространения и беспорядочного применения антибиотиков в 50-х годах, будет рассмотрено в гл. X. [c.151]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология