一、抗菌作用机制
抗菌药物的抗菌作用主要是干扰病原菌的生化代谢过程,从而影响其结构与功能,致使其失去生长繁殖的能力而产生抑制或杀灭病原菌的作用。
见图20-1。
图20-1抗菌药物作用机制示意图
(1)抑制细菌细胞壁合成
青霉素类、头孢菌素类、万古霉素等抗生素通过抑制转肽酶的功能,干扰病原菌细胞壁基础成分黏肽的合成,造成新生细菌胞壁缺损。
而受菌体的高渗透压影响,水分由外界不断渗入,致使细胞膨胀、变形,在自溶酶的影响下,细胞破裂溶解而死亡。
(2)影响胞浆膜的通透性
多黏菌素、两性霉素B等能选择性地与病原菌胞浆膜中的磷脂或固醇类物质结合,使胞浆膜通透性增加,导致菌体内蛋白质、核酸等重要物质外漏,造成细菌死亡。
(3)抑制细菌细胞蛋白质合成
氨基苷类、四环素类、大环内酯类等均对细菌的核蛋白体具有高度的选择性作用,从而抑制细菌的蛋白质合成,呈现抑菌或杀菌作用,但不影响哺乳动物的核蛋白体的功能和蛋白质的合成。
(4)抑制核酸合成
喹诺酮类、利福平等通过抑制菌体核酸合成,妨碍菌体细胞的正常分裂生长。
(5)抗叶酸代谢
磺胺类、甲氧苄啶(TMP)分别通过选择性抑制叶酸代谢过程中二氢叶酸合成酶和二氢叶酸还原酶,影响四氢叶酸合成,导致核酸合成障碍而抑制细菌的生长、繁殖。
二、耐药性
耐药性又称抗药性,多指病原菌与抗菌药多次接触后,病原菌对抗菌药的敏感性降低甚至消失的现象。
一种病原菌仅对一种抗菌药产生耐药性者称为单药耐药;一种病原菌同时对
两种以上抗菌药产生耐药性者称为多重耐药(又称交叉耐药性)。
耐药性给临床用药带来困难,对公众健康构成严重威胁。
耐药性的产生大致有下列几种方式。
(1)细菌产生灭活酶
灭活酶可分为水解酶和合成酶两类。
水解酶如β-内酰胺酶,能使青霉素类和头孢菌素类抗生素的β-内酰胺环水解裂开而失活。
但β-内酰胺酶有青霉素型和头孢菌素型,青霉素型主要水解青霉素类抗生素,对头孢菌素类抗生素作用很微弱;头孢菌素型主要水解头孢菌素类抗生素,但对青霉素类抗生素也能水解。
合成酶又称钝化酶,多数对氨基苷类抗生素耐药的革兰阴性杆菌能产生此种酶。
该酶将某些基团转移到氨基苷类抗生素分子上,使其抗菌活性丧失。
(2)细菌改变外膜屏障及主动外排机制
细菌通过降低膜通透性而阻止药物进入菌体,如绿脓杆菌对氨苄西林耐药;或者通过增强主动排出系统,把已进入菌体的药物泵出菌体外,如金葡菌对大环内酯类耐药。
(3)细菌改变药物作用靶位
革兰阳性菌对β-内酰胺类抗生素耐药,是菌体内作用靶位青霉素结合蛋白(penicillin bindingproteins,PBPs)与药物亲和力下降,PBPs数量减少,或出现新的低亲和力的PBPs 等,而使药物不能与靶部位结合。
(4)细菌改变代谢途经
细菌通过改变自身代谢途径而改变对营养物质的需要,如对磺胺耐药的细菌,不再利用对氨苯甲酸(PABA)及二氢蝶啶合成自身需要的叶酸,而是直接利用环境中的叶酸;也可能通过产生抗菌药的拮抗物(PABA)而呈现耐药。