Для рационального применения антибиотиков и повышения их терапевтического эффекта проводится углубленное изучение механизма их действия. Зная особенности действия антибиотиков на микробную клетку, можно разработать методы их комбинированного применения для лечения инфекций, вызванных устойчивыми возбудителями.
Синтез антибиотиков с заранее заданными свойствами также требует новых подходов к изучению механизма их действия. С этой целью изучают зависимость действия антибиотиков от их химического строения, наличия активных центров молекулы и других тонких структурных особенностей, объясняющих действие препаратов. Хотя в данной области в последние годы достигнуты значительные успехи, вопрос об интимном механизме действия многих антибиотиков нельзя считать решенным.
Установлено, что многие антибиотики (пенициллины, полимиксин, цефалоспорины) нарушают синтез клеточной стенки чувствительных к ним микробов. Циклосерин, ванкомицин, новобирцин также препятствуют синтезу клеточной стенки, но на другой ее стадии.
Например, циклосерин препятствует включению альфа-аланина в пептидную цепь полимера клеточной стенки вследствие структурного сходства с ним. Пенициллин практически безвреден для животной Клетки, поскольку в составе животных клеток нет этого полимера. Совокупность экспериментальных данных свидетельствует о том, что ингибитор белкового синтеза стрептомицин оказывает многообразное действие на микробные клетки.
Изучение молекулярного механизма действия стрептомицина
Изучение молекулярного механизма действия стрептомицина ведется в настоящее время в нескольких направлениях: уточняется место фиксации стрептомицина на рибосоме, делаются попытки выявить первичное нарушение антибиотиком функционирования рибосомно-матричной системы белкового синтеза, исследуются нарушения рибосомного цикла, вызываемые стрептомицином в клетке, и, наконец, выясняются особенности влияния стрептомицина на генетическое кодирование на стадии трансляции.
Влияние хлорамфеникола (левомицетина) на белковый обмен отличается от действия стрептомицина; этот антибиотик не затрагивает функции ДНК, но значительно нарушает функции РНК и нормальное соотношение между отдельными видами РНК, в результате чего подавляется синтез белка. Высокая избирательность действия хлорамфеникола на синтез белка позволяет использовать его при биохимических исследованиях.
В связи с этим антибиотик используется для изучения процессов трансдукции и трансформации микробных клеток, протекающих под влиянием ДНК иного происхождения. Следует отметить, что в тех концентрациях, которые тормозят синтез белка бактериальной клетки, хлорамфеникол не влияет на клетки некоторых животных тканей.
Как и хлорамфеникол, тетрациклины и эритромицин являются специфическими ингибиторами синтеза белка, нарушая его на различных стадиях.
«Справочник по антибиотикам», С.М.Навашин, И.П.Фомина