Способ преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам в эксперименте

Способ преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам в эксперименте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к медицине, а именно к фармакологии и клинической микробиологии, и может быть использовано в антибиотикотерапии заболеваний, обусловленных штаммами ряда видов бактерий, обладающих устойчивостью к антибиотикам.

Стремительный рост устойчивости к антибиотикам бактерий грозит переходом медицины в доантибиотическую эру с катастрофическими последствиями. В настоящее время от болезней, вызванных резистентными бактериями, ежегодно умирает около 700 тыс.человек [http://pharmapractice.ru/126801]. С помощью антибиотиков уже невозможно эффективно лечить современные инфекции [Блейзер М. Жизнь после антибиотиков: чем нам грозит устойчивость бактерий к антибиотикам и нарушение микрофлоры [пер. с англ. А.В. Захаров] - Москва: Издательство «Э», 2016, - 240 с.]. Создание же новых антибиотиков из-за крайне высокой стоимости и длительности исследований фактически приостановлено: с 1980 годов не появилось ни одного антибиотика абсолютно нового класса. Поэтому актуален поиск альтернативных способов преодоления антибиотикорезистентности бактерий.

Давно и широко используется комбинации двух антибиотиков с разными механизмами действия [Навашин С.М., Фомина И.П. Рациональная антибиотикотерапия (справочник) 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Медицина, - 1982., - 496 с.]. Недостатки этого способа: при быстром нарастании устойчивости к индивидуальным антибиотикам трудно надеяться на стабильность их синергизма; ограниченный спектр активности; возрастает вероятность побочных действий.

Известен способ усиления действия антибиотиков на резистентные штаммы, включающий частое введение препаратов в высоких дозах. Недостаток этого способа состоит в возможности передозировки без гарантированного преодоления устойчивости: на успех можно рассчитывать только в отношении антибиотиков с концентрационно-зависимой активностью - аминогликозидов, фторхинолонов [Практическое руководство по антиинфекционной химиотерапии. Под ред. Л.С. Страчунского, Ю.Б. Беоусова, С.Н. Козлова. Смоленск: МакМах, - 2007, - 464 с.].

Применяется в практической медицине способ, включающий в пределах одной лекарственной формы бета-лактамный антибиотик и вещество - ингибитор фермента, его разрущающего, например амоксиклав - амоксициклин/клавулоновая кислота [Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: Новая весна. - 2010., - 1216 с.]. Недостаток способа: ограниченность спектра действия, который проявляется лишь в отношении бактерий - продуцентов бета-лактамаз и бета-лактамных антибиотиков.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ преодоления лекарственной устойчивости бактерий и грибов, заключающийся в том, что используют комбинированное воздействие противомикробных средств и анилиновых красителей, причем противомикробные средства вводят в средних терапевтических дозах, а анилиновые красители - в субингибирующих концентрациях от 0,00063 до 0,0025% к объему раствора вводимого антимикробного средства [патент RU 23634]. К недостаткам данного способа следует отнести следующее: фуксин не используется в качестве лекарственного средства; бриллиантовый зеленый применяется только местно; метиленовый синий может вызывать образование метгемоглобина, что при характерной для инфекции гипоксии нежелательно и требует контроля насыщения гемоглобина кислородом. Возможно также развитие гемолиза у лиц с генетически обусловленным дефицитом глюкозо-6-фосфата (10% население планеты). Любая форма почечной недостаточности резко тормозит его выведение из организма. Использование противомикробных средств в субтерапевтических концентрациях ведет к селекции резистентных штаммов; эффект направлен против только грамположительных бактерий.

Проблемой изобретения является повышение эффективности антибиотиков с различными механизмами действия за счет устранения или существенного ослабления устойчивости к ним резистентных бактерий.

Технический результат при использовании изобретения - повышение эффективности действия, расширение спектра действия за счет отмены антибиотикорезистентности у грамположительных и грамотрицательных бактерий, предотвращение побочного эффекта и недостатков, вызываемых применением анилиновых красителей.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе преодоления лекарственной устойчивости бактерий к антибиотикам в эксперименте in vitro, включающем комбинированное применение антибиотика и второго лекарственного препарата, согласно изобретению в качестве второго препарата используют 1-5% водный раствор унитиола.

Формула унитиола (2,3-Димеркаптопропансульфонат натрия):

Унитиол давно используется как антидот при отравлении тиоловыми ядами (соединение тяжелых металлов и мышьяка). Вещества, содержащие SH-группы, конкурируют с SH-группами ферментов белков тканей и защищают их от блокирующего воздействия тиоловых ядов. С солями тяжелых металлов унитиол образует стойкие водорастворимые комплексные соединения, которые выводятся из организма с мочой.

Унитиол применяют также при передозировке сердечных гликозидов, гепатоцеребральной дистрофии (болезнь Вильсона-Коновалова), диабетической полинейропатии, при купировании алкогольной абстиненции, при неотложной терапии токсической гепатопатии, а также в комплексе любых мероприятий при токсических кохлеовестибулярных расстройствах [Машковский М.Д. Лекарственные средства. 16-е изд., перераб., испр. и доп. - М.: Новая весна. - 2010. - 1216 с. Федеральное руководство по использованию лекарственных средств (формулярная система). Выпуск XV, - М.: «Эхо», 2014, - 1020 с.]. Кроме того, унитиол взаимодействует с компонентами биологических мембран и проявляет антиоксидантные свойства. Его SH-группы отвлекают на себя окисляющие радикалы, сохраняя этим активность SH-групп различных биологически активных веществ [Клиническая токсикология детей и подростков. / Под ред. И.В.Марковой, В.В. Афансьева, Э.К. Цебулькина, М.В. Неженцева. Санкт-Петербург: - Интермедика, - 1998, 304 с.]. Однако воздействие на биологические мембраны детально не исследовано.

Вводят внутривенно или внутримышечно из расчета 1 мл 5% раствора на 10 кг массы тела от 1 до 4 раз в день. При отравлении солями тяжелых металлов промывают желудок с введением 5-100 мл 5% раствора через зонд в начале и в конце промывания для связывания невсосавшегося яда. Неожиданно выяснилось, что пероральный путь введения вызывает более сильный эффект, чем парентеральный, при остром алкогольном отравлении, наркотической интоксикации [Федеральное руководство по использованию лекарственных средств (формулярная система). Выпуск XV, - М.: «Эхо», 2014, - 1020 с.]. Уровень дозы для взрослого примерно от 5 мг до 10 г в день, чаще от 100 мг до 1 г. Препарат хорошо переносится. В отдельных случаях возможны тошнота, тахикардия, головокружение, которые проходят самостоятельно. Собственной антибактериальной активностью препарат не обладает. Применение препарата для преодоления устойчивости бактерий к антибиотикам является новым, оно не основано на его известных свойствах.

Об эффективности антибиотиков судили по наличию или отсутствию зон роста клинических изолятов бактерий на плотной питательной среде, а также по величине диаметра задержки этих зон. Основные микробиологические объекты исследования: один из самых проблемных видов бактерий синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) и условно-патогенные микроорганизмы, роль которых в патологии в последние годы непрерывно растет - эпидермальный стафилококк (Staphylococcus epidermidis) и энтерококк (Enterococcus spp.).

Выбраны антибиотики с разным механизмом действия: ингибиторы синтеза клеточной стенки (бета-лактамы), ингибиторы синтеза белка (бактериостатического действия - макролиды), бактерицидного действия (аминогликозиды), ингибиторы репликации бактериальной ДНК (фторхинолоны) с умеренной или низкой активностью в отношении использованных бактерий (таблицы 1-2). В ходе экспериментов было установлено, что наиболее отчетливый эффект комбинации антибиотиков с водным раствором унитиола при концентрации последнего 1-5%.

Как видно из таблицы 1, унитиол существенно и статически значимо уменьшал количество резистентных штаммов. Только при воздействии цефалоспоринов различия не достигли уровня статической значимости, хотя очень близки к нему.

Суммарно: из 204 штаммов Pseudomonas aeruginosa при использовании только антибиотиков, представленных в таблице 1, выявлено 59 резистентных штаммов при одновременном применении унитиола (с теми же антибиотиками и в отношении тех же штаммов) - 16, т.е. 27% от числа всех антибиотикорезистентных штаммов при воздействии одних антибиотиков). Таким образом, подключение унитиола позволило преодолеть антибиотикорезистентность у 73% штаммов синегнойной палочки

Из таблицы 2 видно, что, как и в отношении синегнойной палочки, при воздействии антибиотика совместно с унитиолом резистентных штаммов эпидермального стафилококка становится меньше, чем при воздействии изолированного антибиотика. Лишь в случаях кларитромицина и амикацина статически значимых различий нет, хотя они приближаются к этому уровню. Сумма всех резистентных штаммов при индивидуальном использовании антибиотиков составляет 64 из общего числа 132 штаммов. В тех же условиях с участием унитиола число резистентных штаммов 20, т.е. в 3 раза меньше, чем при воздействии одних антибиотиков. При использовании антибиотиков с анилиновыми красителями суммарно остаются резистентными 28% штаммов Staphylococcus epidermidis, тогда как при их комбинировании с унитиолом - 13%.

Поскольку сам унитиол лишен антибактериальной активности, по-видимому, он нарушает функции защитных механизмов микроорганизмов, что определяет повышение их чувствительности к антибиотикам. Такое действие унитиола, по нашему мнению, можно рассматривать как пермиссивное (разрешающее) действие.

Изобретение служит основой для создания лекарственных форм (растворы, мази), содержащих антибиотик и унитиол. Возможно и раздельное одновременное их применение.

Способ преодоления лекарственной устойчивости бактерий к антибиотикам в эксперименте in vitro, включающий комбинированное введение антибиотика и второго лекарственного препарата, отличающийся тем, что в качестве второго препарата используют 1-5% водный раствор унитиола.