Б-лактамные антибиотики – это группа антибактериальных препаратов, для которых характерно обязательное наличие в структуре азотсодержащего б-лактамного кольца. Исторически первый антибиотик (бензилпенициллин) относится к данному классу препаратов. Он был выделен микробиологом Александром Флемингом в 1928 г. И уже с середины XX века стал применяться в клинической практике для лечения инфекционных заболеваний.
Принцип и механизм действия Б-лактамных антибиотиков, резистентность
Б-лактамные антибиотики обладают бактерицидным действием. Это означает, что под влиянием данных веществ, инфекционные агенты погибают и выводятся из организма. Основной принцип функционирования – нарушение образования клеточной стенки бактерий.
Мишень действия для б-лактамов в микробной клетке – это ферменты карбокси- и транспептидазы (пенициллинсвязывающие белки). Эти ферменты участвуют в синтезе главного компонента клеточной стенки – пептидогликана муреина. Это вещество, специальная структура которого, обеспечивает прочность бактериальных стенок. Пептидогликановый слой хорошо представлен в клетках грамположительных микроорганизмов.
Соединение б-лактамов с пенициллинсвязывающими белками приводит к дисфункции последних. В результате прекращается процесс создания клеточных стенок, и происходит гибель бактерий. 
Механизмы развития резистентности:
- У грамотрицательных микроорганизмов пептидогликановый слой выражен слабо. Опорную функцию у таких бактерий выполняет дополнительная липидная мембрана. Большинство б-лактамов плохо проникают через эту мембрану. Поэтому грамотрицательные микробы относительно устойчивы к действию этой группы антибиотиков.
- Природная или приобретенная способность бактерий продуцировать б-лактамазы. Это ферменты, которые способны разрушать структуру б-лактамных антибиотиков.
- Изменение структуры пенициллинсвязывающих белков. Данный механизм обуславливает устойчивость Staphylococcus aureus и некоторых пневмококков к б-лактамам.
Показания к применению, антимикробная активность
Б-лактамные антибиотики – это основа современной противомикробной терапии, так как для них характерен широкий спектр активности. Б-лактамы обладают значительной эффективностью по отношению к грамположительным бактериям (кроме монобактамов), губительно воздействуют на грамотрицательные кокки (Moraxella, Neisseria) и ряд грамотрицательных палочек (Echerihia coli, Proteus mirabilis, Salmonella spp.).
Неферментирующие бактерии и анаэробы относятся к микробам, которые обладают природной резистентностью ко многим б-лактамам. Данный факт объясняется слабой проницаемостью их клеточных стенок и продукцией специальных защитных ферментов (б-лактамаз).
Вызываемые внутриклеточными бактериями инфекции характеризуются устойчивостью к б-лактамам, что связывают с неспособностью этих химиопрепаратов проникать в иммунные клетки человека, где находятся данные микроорганизмы.
Общие показания к применению:
- Эмпирическая и этиотропная терапия очаговой или генерализованной инфекции в организме.
- Антибиотикопрофилактика после оперативных вмешательств.
- Профилактика острой ревматической лихорадки, хронической ревматической болезни сердца и гломерулонефрита.
Б-лактамные антибиотики– это лекарственные препараты, которые разрешены для применения при беременности и кормлении грудью за редким исключением.
Противопоказания
Б-лактамные антибиотики имеют ряд ограничений к применению.
К ним относятся:
- гиперчувствительность и аллергические реакции в анамнезе на препараты данной группы;
- псевдомембранозный колит;
- инфекционный мононуклеоз, лимфопролиферативные процессы (для ампициллина);
- холестатическая желтуха или нарушение функций печени в анамнезе (для амоксициллина/клавулановой кислоты);
- беременность (для карбенициллина);
- тяжелая почечная дисфункция (для карбенициллина);
- новорожденные (риск развития ядерной желтухи для цефтриаксона).
Побочные действия и передозировка
Б-лактамные антибиотики – это наиболее низкотоксичные химиопрепараты для организма человека.
Однако у некоторого числа пациентов существует риск развития ряда побочных эффектов общего и местного характера:
- Аллергических реакций. Аллергические реакции могут возникнуть в случае, если человек ранее принимал любой из препаратов данной группы, так как существует вероятность перекрестной аллергии. Риск развития гиперчувствительности на пенициллины выше, чем на остальные представители б-лактамов. Чаще возникают кожные проявления аллергии: высыпания и отечность, сопровождающиеся зудом (крапивница). Реже – тяжелые формы: бронхоспазм, ангионевротический отек или анафилактический шок.
- Симптомов со стороны желудочно-кишечного тракта. Неселективное действие б-лактамов нарушает естественную микрофлору кишечника, что может проявляться развитием антибиотикассоциированной диареи. Также для всех представителей возможно появление диспепсических симптомов (тошноты, рвоты, болезненности в животе).
- Нефротоксичности. Нарушения почечной функции могут возникать при применении оксациллина.
- Гепатотоксичности. Временное повышение уровня печеночных ферментов периодически наблюдают при использовании б-лактамов. Это состояние купируется самостоятельно, не требует специального лечения. Зарегистрированы случаи гепатита и холестатической желтухи при применении защищенных пенициллинов.
- Гематологических реакций. Некоторые цефалоспорины и карбоксипенициллины могут обуславливать развитие геморрагического синдрома (петехии на конъюнктиве и слизистых оболочках, кровоподтеки, кровотечения).
- Кандидоза. Все б-лактамы способны нарушать баланс микрофлоры в органах желудочно-кишечного тракта и мочеполовой системы. Вследствие этого может возникнуть кандидоз полости рта, пищевода, влагалища у женщин и пениса у мужчин.
- Симптомов со стороны нервной системы. Могут наблюдаться головные боли, нарушения координации при походке, тревожность и спутанность сознания.
- Кожных проявлений. К редким побочным эффектам относят тяжелые кожные реакции: многоформную эритему, токсический эпидермальный некролиз и эксфолиативный дерматит.
- Местных реакций. При внутримышечном использовании возможно образование инфильтрата в месте введения препарата, при внутривенном – развитие тромбофлебитов.
Передозировка
При передозировке б-лактамов возникает ряд симптомов со стороны пищеварительного тракта:
- мучительная тошнота;
- неукротимая рвота;
- боли в эпигастрии;
- диарея.
Также наблюдаются нарушения водно-электролитного баланса. Возможна кристаллурия с развитием почечной дисфункции. При тяжелой сопутствующей патологии возникают нарушения сознания и судорожный синдром. Специфического лечения не существует. Терапия симптоматическая. Осуществляют мониторинг за жизненно важными показателями газового и водно-солевого обмена. Возможно применение гемодиализа.
Классификация и описание препаратов группы
Б-лактамные антибиотики – это совокупность групп препаратов, к которой относятся:
- пенициллины;
- цефалоспорины;
- карбапенемы;
- монобактамы.
Пенициллины делят на природные и полусинтетические.
Среди полусинтетических выделяют следующие подгруппы:
- пенициллиназостабильные пенициллины;
- аминопенициллины;
- карбоксипенициллины;
- уреидопенициллины;
- ингибиторозащищенные пенициллины.
Цефалоспорины подразделяют на несколько классов:
- I поколения.
- II поколения.
- III поколения.
- IV поколения.
Природные пенициллины
Главные представители природных пенициллинов – это бензилпенициллин и феноксиметилпенициллин.
Бензилпенициллин
Бензилпенициллин характеризуется мощным бактерицидным действием, низкой токсичностью и небольшой стоимостью. К недостаткам относят приобретенную устойчивость к препарату у многих клинически значимых бактерий. Многие анаэробы, актиномицеты и все кокки высокочувствительны к бензилпенициллину. Он применяется парентерально, так как разрушается при воздействии желудочного сока.
Основные показания:
- стрептококковые инфекции: ангина, рожистое воспаление, скарлатина, ревматизм;
- внегоспитальная пневмония, вызванная пневмококком;
- менингококковый или пневмококковый лептоменингит;
- инфекции, передающиеся половым путем (сифилис, гонорея);
- сибирская язва;
- инфекционная патология, вызванная актиномицетами;
- клостридиальная инфекция.
Феноксиметилпенициллин
Антимикробное действие феноксиметилпенициллина аналогично пенициллину. Но препарат более устойчив к воздействию пищеварительных соков при приеме внутрь.
Основные показания:
- стрептококковая инфекционная патология, нетяжелого характера;
- инфекционная патология кожных покровов и мягких тканей;
- профилактика ревматизма, гломерулонефрита, эндокардита;
- сифилис;
- гонорея;
- профилактика осложнений после малых хирургических вмешательств (удаления миндалин, экстракции зуба).
Пенициллиназостабильные пенициллины
Принципиальное отличие пенициллиназостабильных химиопрепаратов от остальных пенициллинов – устойчивость к б-лактамазам. К этой подгруппе относят оксациллин и клоксациллин.
Оксациллин
По противомикробному спектру оксациллин близок к природным пенициллинам, но уступает в активности.
Оксациллин – препарат выбора для лечения стафилококковой инфекционной патологии:
- гнойных хирургических инфекций;
- пиелитов и циститов;
- ожогов;
- синуситов.
Оксациллин не разрушается при назначении внутрь. Однако парентеральный путь введения обеспечивает более высокую концентрацию препарата в крови.
Клоксациллин
Противомикробное действие клоксациллина идентично оксациллину.
Основные показания:
- лечение инфекционно-воспалительных заболеваний, вызванных стафилококками;
- профилактика гнойных осложнений после пересадки кожного лоскута.
Аминопенициллины
Основными представителями аминопенициллинов считаются ампициллин и амоксициллин.
Ампициллин
Противомикробная активность ампициллина такая же, как у пенициллина. К препарату чувствительны некоторые грамотрицательные кишечные бактерии. Он не подвержен воздействию пищеварительных ферментов, поэтому назначается перорально.
Основные показания:
- инфекционная патология лор-органов (назофарингит, синусит, тонзиллит);
- одонтогенные инфекции;
- бронхолегочная инфекционная патология (пневмония, бронхит);
- кишечные инфекции (нетяжелого характера);
- лептоменингит.
Амоксициллин
Из-за непродолжительного пребывания в органах пищеварения амоксициллин неэффективен при дизентерии. Остальные антибактериальные свойства препарата сходны с ампициллином.
Основные показания:
- инфекционная патология верхних дыхательных путей, а также уха, горла, носа;
- внегоспитальная пневмония;
- инфекционная патология желчного пузыря и желчных протоков;
- инфекции мочевыделительной системы;
- уничтожение Helicobacter Pylori (в комбинации с макролидами и блокаторами протонного насоса).
Карбоксипенициллины
Наиболее известный химиопрепарат из подгруппы карбоксипенициллинов – карбенициллин.
Карбенициллин
Эффективность карбенициллина против грамположительных микробов такая же, как у пенициллина, но активность значительно меньше. В спектр действия препарата входят кишечная группа микроорганизмов и синегнойная палочка. Карбенициллин чувствителен к воздействию б-лактамаз. Желудочный сок разрушает структуру лекарства, поэтому внутрь не назначается.
Применение сильно ограничено из-за низкой антисинегнойной активности.
Уреидопенициллины
Наиболее значимым представителем уреидопенициллинов является азлоциллин.
Азлоциллин
Азлоциллин высокоактивен в отношении большинства грамотрицательных микроорганизмов:
- синегнойной палочки и прочих псевдомонад;
- протея;
- гемофильной палочки;
- гонококков;
- бактероидов.
Препарат неустойчив к действию б-лактамаз, поэтому клиническое применение сильно ограничено.
Ингибиторозащищенные пенициллины
Главный механизм развития устойчивости микробов к б-лактамным антибиотикам – синтез ферментов б-лактамаз. Для преодоления этого механизма были созданы вещества, инактивирующие б-лактамазы.
К ним относят:
- клавулановую кислоту;
- сульбактамы;
- тазобактамы.
В результате сочетания пенициллинов с вышеперечисленными веществами образуются прочные комплексы. Использование ингибиторозащищенных пенициллинов позволяет расширить спектр действия антибиотиков.
Амоксициллин/клавуланат
В сравнении с амоксициллином, амоксициллин/клавуланат характеризуется большей эффективностью в отношении бактерий с приобретенной резистентностью, которая обусловлена синтезом б-лактамаз (гемофильной палочки, стафилококков).
Препарат не действует на следующие микробы:
- Pseudomonas aeruginosa;
- Serratia spp.;
- Acinetobacter spp.
Основные показания к применению амоксициллина/клавуланата сходны с амоксициллином (чаще используют при хронизации воспалительных процессов).
Также применяют при:
- инфекционной патологии кожи и мягких тканей;
- интраабдоминальных инфекциях;
- химиопрофилактике после оперативных вмешательств.
Ампициллин/сульбактам
Антимикробное действие ампициллина/сульбактама подобно амоксициллину/клавуланату, но его не применяют для терапии хронических инфекций.
Основные показания:
- бактериальная инфекционная патология горла, трахеи, бронхов, легких, а также уха и носа;
- мочеполовые инфекции;
- инфекционная патология кожных покровов и нижележащих мягких тканей;
- послеоперационная антибиотикопрофилактика.
Амоксициллин/сульбактам
Амоксициллин/сульбактам оказывает бактерицидное действие на ряд микроорганизмов:
- все кокки (кроме оксациллин-резистентных);
- листерии;
- гемофильную палочку;
- анаэробы.
Препарат проявляет меньшую активность к энтерококкам и энтеробактериям.
Показаниями к применению являются:
- инфекционная патология кожных покровов, мочеполового тракта, органов брюшной полости;
- тяжелые формы воспаления легких;
- послеоперационная профилактика в хирургии и гинекологии.
Тикарциллин/клавуланат
Тикарциллин/клавуланат показан при множестве внутрибольничных инфекций (назокомиальной инфекции на ИВЛ, абсцедирующей пневмонии).
Цефалоспорины
Цефалоспорины по механизму действия близки к пенициллинам, но обладают более выраженной устойчивостью к б-лактамазам.
Цефалоспорины I поколения
Типичные представители цефалоспоринов I поколения: цефазолин и цефалексин. Данные лекарственные средства характеризуются широким спектром антимикробной активности. Преобладает влияние на грамположительные микроорганизмы. Главное отличие химиопрепаратов этого поколения – высокая противостафилококковая активность. Цефалоспорины I поколения эффективны против ряда грамотрицательных микробов, но чувствительны к действию б-лактамаз.
Основные показания:
- ангины;
- инфекционная патология кожи и подкожно-жировой клетчатки;
- послеоперационная профилактика инфекционных осложнений.
Цефалоспорины II поколения
Главный представитель цефалоспоринов II поколения – цефуроксим.
К действию препарата чувствительны следующие микробы:
- грамотрицательные микробы (кишечная палочка, клебсиеллы, сальмонеллы);
- стрептококки;
- стафилококки.
Цефуроксим используют для лечения тех же инфекций, что и цефалоспорины I поколения.
Но из-за влияния на грамотрицательные микроорганизмы показан при:
- инфекционной патологии верхних дыхательных путей;
- инфекционной патологии мочевыводящих путей.
Цефаклор применяют в тех же случаях, что и цефуроксим, кроме инфекций среднего уха.
Цефалоспорины III поколения
Цефалоспорины III поколения наиболее популярны в клинике, что связано с высокой активностью против грамотрицательных микроорганизмов (в том числе госпитальных штаммов энтеробактерий). Цефтазидим и цефоперазон применяют для лечения инфекций, вызванных синегнойной палочкой. Цефотаксим и цефтриаксон активны по отношению к стрептококкам и пневмококкам, но практически не влияют на стафилококки.
Основное применение для цефтриаксона и цефотаксима:
- тяжелые инфекции различной локализации (органы дыхания, опорно-двигательный аппарат, кишечные инфекции);
- инфекции желчных путей (для цефотаксима);
- бактериальный эндокардит и клещевой боррелиоз (для цефтриаксона).
Цефалоспорины IV поколения
Основной представитель цефалоспоринов IV поколения – цефепим. Противомикробный спектр препарата близок к цефотаксиму, но он более активен против грамположительных кокков и более устойчив к б-лактамазам.
Цефепим используют в случаях тяжелого течения инфекций, которые вызваны госпитальными полиустойчивыми штаммами.
Названия и цены препаратов
| Название препарата | Форма выпуска | Цена, руб. |
| Бензилпенициллин | Флаконы | 20-100 |
| Феноксиметилпенициллин | Таблетки, сироп | 20-80 |
| Оксациллин | Таблетки, флаконы | 20-50 |
| Ампициллин | Таблетки, суспензия, флаконы | 20-50 |
| Амоксициллин | Таблетки, капсулы, суспензия | 50-150 |
| Амоксициллин/клавуланат | Таблетки, сироп, флаконы | 200-300 |
| Ампициллин/сульбактам | Флаконы | 150-200 |
| Амоксициллин/сульбактам | Флаконы | 250-300 |
| Цефазолин | Флаконы | 30-50 |
| Цефалексин | Капсулы, суспензия | 40-100 |
| Цефуроксим | Флаконы, таблетки, суспензия | 100-200 |
| Цефотаксим | Флаконы | 30-50 |
| Цефтриаксон | Флаконы | 30-100 |
| Цефтазидим | Флаконы | 90-110 |
| Цефоперазон | Флаконы | 100-150 |
| Цефепим | Флаконы | 100-200 |
Б-лактамные антибиотики являются одной из самых многочисленных групп химиопрепаратов. Общие черты для всех представителей – это наличие б-лактамного кольца в структуре и выраженное бактерицидное действие. Разные препараты отличаются спектром антимикробной активности, что обуславливает различия в показаниях к применению.
Некоторые б-лактамы уже утратили свою актуальность ввиду развития микробной устойчивости к ним, другие эффективны для лечения даже тяжелых, госпитальных инфекций. Большинство лекарственных средств обладают слабой токсичностью, и разрешены к использованию при беременности и лактации.
Видео о бета-лактамах
Базисная фармакология бета-лактамов. Часть 2: