Пенициллины – хронологически первая группа антибиотиков, «основатель» которой – пенициллин (бензилпенициллин) - был открыт еще в первой половине XX в. Их по праву можно назвать фармакологическими «долгожителями»: несмотря на свой солидный «возраст», пенициллины и сегодня остаются одной из самых клинически востребованных групп антибактериальных препаратов (АБП).

Наряду с более поздними поколениями АБП – цефалоспоринами, карбапенемами и монобактамами – пенициллины относятся к β-лактамным антибиотикам (β-лактамам). Все эти средства объединяет наличие в химической структуре β-лактамного кольца, что предопределяет одинаковый механизм их действия, а также перекрестную аллергию к этим ЛС у ряда пациентов.

Классификация

В настоящее время существует несколько видов классификации пенициллинов. Наиболее удобна для использования в клинической практике смешанная классификация, в основу которой положены происхождение, химическая структура и спектр противомикробной активности препаратов:

Механизм противомикробного действия

Пенициллины (как и другие β-лактамы) обладают бактерицидным эффектом. Мишень их действия - пенициллиносвязывающие белки бактерий, которые выполняют функцию ферментов на завершающем этапе синтеза пептидогликана (основного компонента клеточной стенки бактерий). Пенициллины образуют комплексы с этими белками: данный процесс протекает с разной скоростью и завершается формированием ковалентной связи. В результате происходит инактивация пенициллинсвязывающих белков, прочность клеточной стенки бактерий нарушается, и клетка подвергается лизису.

Активность пенициллинов зависит от концентрации бактерий: эффективность антибиотиков может быть в несколько тысяч раз выше при действии на колонии микроорганизмов с низким содержанием бактерий. Помимо этого, длительность и интенсивность пенициллиновой терапии определяется стадией инфекционного процесса: чем позже начинается лечение, тем оно продолжительнее и тем выше дозы ЛС. Особенностью пенициллинов является то, что они не действуют на внутриклеточных возбудителей.

Резистентность

Пенициллинсвязывающие белки есть у большинства бактерий. Тем не менее, β-лактамные антибиотики не способны уничтожить или хотя бы подавить рост всех известных видов бактерий. Причиной является изначальная устойчивость последних к препаратам данной группы (первичная резистентность). Первичная резистентность бактерий к АБП определяется тем, что пенициллинсвязывающие белки этих микроорганизмов не соответствуют определенным препаратам по структуре.

Помимо этого, у бактерий в процессе жизнедеятельности и длительного контакта с β-лактамами может появиться и приобретенная резистентность к антибиотикам (при том, что изначальная устойчивость к ним отсутствовала). Приобретенная резистентность обусловлена появлением у микроорганизмов способности продуцировать специфические ферменты β-лактамазы (пеницилинназы), которые гидролизуют β-лактамное кольцо пенициллинов и лишают их антибактериальной активности. Это приводит к развитию устойчивых штаммов микроорганизмов.
Для преодоления вторичной резистентности бактерий были разработаны ингибиторы β-лактамаз. Из-за минимальной антибактериальной активности они не представляют ценности как самостоятельные химиотерапевтические средства, но, необратимо связываясь с β-лактамазами и, инактивируя оные, тем самым защищают пенициллины от гидролиза.

В составе защищенных пенициллинов, имеющих действующую регистрацию на территории РФ, встречаются 2 ингибитора β-лактамаз - клавулановая кислота (клавуланат) и сульбактам.

Спектр противомикробной активности

Природные пенициллины

Все природные пенициллины характеризуются узким спектром противомикробной активности. Они эффективны преимущественно в отношении грамположительных микроорганизмов (в т.ч. Streptococcus spp.), Bacillus spp., Listeria monocytogenes, Erysipelothrix rhusiopathiae, грамотрицательных кокков (Neisseria meningitidis, Neisseria gonorrhoeae), некоторых анаэробов (Peptostreptococcus spp., Fusobacterium spp.), спирохет (Treponema spp., Borrelia spp., Leptospira spp.). Грамотрицательные микроорганизмы обычно устойчивы к природным пенициллинам, за исключением Haemophilus ducreyi и Pasteurella multocida.

Существенный недостаток природных пенициллинов - неустойчивость к β-лактамазам; из-за этого они, например, неэффективны при терапии стафилококковых инфекций, т.к. в большинстве случаев стафилококки вырабатывают β-лактамазы.

Полусинтетические пенициллины

Эти препараты получают путем химической модификации, присоединяя различные радикалы к молекуле 6-аминопенициллановой кислоты. Вследствие такой трансформации у ЛС появляется устойчивость к действию β-лактамаз, кислотоустойчивость, эффективность при назначении внутрь или же расширяется спектр действия.

Изоксазолпенициллины представлены оксациллином. Основное клиническое значение этого препарата заключается в том, что он, в отличие от природных пенициллинов, высокоактивен в отношении инфекций, вызванных пенициллиназообразующими штаммами стафилококков.
Аминопенициллины – антибиотики широкого спектра действия. Все они разрушаются β-лактамазами как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий.

По сравнению с природными пенициллинами антимикробный спектр аминопенициллинов включает чувствительные штаммы энтеробактерий, E. coli, Proteus mirabilis, Salmonella spp., Shigella spp., Haemophilus influenzae; кроме этого, ампициллин и амоксициллин лучше природных пенициллинов действуют на Listeria monocytogenes и чувствительные энтерококки.

Из всех пероральных β-лактамов амоксициллин обладает наибольшей активностью в отношении Str. pneumoniae. Важное клиническое значение имеет действие этого ЛС на H. pylori.

Незащищенные карбоксипенициллины (карбенициллин) имеют (имеет) спектр противомикробного действия, сходный с аминопенициллинами. Правда, в отличие от последних, карбенициллин действует на синегнойную палочку (Ps. aeruginosa) и индолположительные виды протея (Proteus spp.). Клиническое значение карбенициллина в настоящее время уменьшается: хотя он и имеет широкий спектр действия, но неактивен в отношении большой части штаммов St. aureus, Enterococcus faecalis, Klebsiella spp., Listeria monocytogenes.

Спектр действия уреидопенициллинового антибиотика азлоциллина совпадает с таковым у карбенициллина, однако в отличие от последнего, азлоциллин более активен в отношении Ps. aeruginosa. Также он применяется при лечении инфекций, вызванных Klebsiella spp.

Добавим, что обе подгруппы антисинегнойных пенициллинов разрушаются β-лактамазами.