Бактерийг устгах антибиотикийн үйлчлэх механизм
Антибиотик бол орчин үеийн анагаах ухааны түүхэн дэх хамгийн чухал нээлтүүдийн нэг юм. Эдгээр эмийг арьс, амьсгалын зам, шээсний зам эсвэл бусад эрхтэнд нөлөөлдөг бактерийн халдварыг эмчлэхэд ашигладаг. Хэдийгээр ихэвчлэн "нян устгагч" гэж нэрлэдэг ч антибиотикууд бүх бактерийн эсрэг адилхан үйлчилдэггүй бөгөөд томуу, COVID-19 зэрэг вирусын халдварын эсрэг үр дүнтэй байдаггүй. Антибиотик хэрэглэх нь яагаад чухал болохыг ойлгохын тулд бид антибиотикууд бактерийг хэрхэн устгадаг болохыг ойлгох хэрэгтэй.
Антибиотик: бактерийг устгах эсвэл дарангуйлах
Ерөнхийдөө антибиотикууд хоёр үндсэн аргаар үйлчилдэг. Нэгдүгээрт, тэдгээр нь нян устгах үйлчилгээтэй, өөрөөр хэлбэл бактерийг шууд устгадаг. Хоёрдугаарт, тэдгээр нь бактериостатик үйлчилгээтэй, өөрөөр хэлбэл бактерийн өсөлт, нөхөн үржихүйг дарангуйлж, биеийн дархлааны систем халдварыг арилгах цаг хугацаа өгдөг. Энэ ялгаа нь чухал юм, учир нь зарим нөхцөлд (жишээлбэл, хүнд халдвар эсвэл дархлааны систем суларсан өвчтөнүүд) нянг хурдан устгахын тулд нян устгах антибиотикийг илүүд үздэг.
Гэсэн хэдий ч ангиллаас үл хамааран антибиотикууд нь зөвхөн бактерийн "сул цэгийг" олох замаар л үйлчилдэг. Энэхүү сул цэг нь ихэвчлэн бактерид өвөрмөц бүтэц эсвэл биологийн процесс бөгөөд хүний эсэд байдаггүй. Ийм учраас антибиотикууд биеийн эсийг мэдэгдэхүйц гэмтээхгүйгээр бактери руу дайрч чаддаг.
1. Бактерийн эсийн хана үүсэхийг дарангуйлдаг
Антибиотикийн хамгийн алдартай байнуудын нэг бол бактерийн эсийн хана юм. Олон бактерийн эсийн хана нь хэлбэр, бат бөх чанарыг өгдөг торон бүтэцтэй пептидогликанаас бүрддэг. Хүний эсүүд эсийн ханагүй тул энэ байг бактерийн хувьд харьцангуй өвөрмөц болгодог.
Пенициллин, цефалоспорин, карбапенем, монобактам зэрэг антибиотикууд нь бета-лактамын бүлэгт багтдаг. Эдгээр нь пептидогликанд хөндлөн холбоос үүсгэх үүрэгтэй ферментийг дарангуйлах замаар ажилладаг. Энэ нь эсийн ханыг сулруулж, ялангуяа өсөлт, хуваагдлын үед бактерийн урагдал (лизис) үүсгэж болзошгүй.
Бета-лактамаас гадна ванкомицин зэрэг гликопептидүүд өөр аргаар үйлчилдэг: тэдгээр нь пептидогликаны бүрэлдэхүүн хэсэгтэй холбогдож, эсийн ханын угсралтыг тасалдуулдаг. Энэ механизм нь ялангуяа Грам эерэг бактерийн эсрэг үр дүнтэй байдаг.
2. Бактерийн эсийн мембраныг гэмтээдэг
Дараагийн бай бол эсийн мембран буюу эсийн агууламжийн тэнцвэрийг хадгалдаг давхарга юм. Хэрэв мембран гэмтсэн бол эсийн доторх амин чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүд гадагшилж, бактери амьд үлдэж чадахгүй.
Мембран идэвхжүүлэгч антибиотикуудын жишээнд зарим тэсвэртэй Грам сөрөг бактерийн эсрэг түгээмэл хэрэглэгддэг полимиксин (жишээлбэл, колистин) орно. Полимиксин нь гаднах мембран болон цитоплазмын мембраны бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй харилцан үйлчилж, гоожих шалтгаан болдог. Даптомицин нь мөн мембраны деполяризаци үүсгэж, улмаар бактерийн энергийн үйлдвэрлэлийг зогсоосноор Грам эерэг бактерийн эсийн мембраныг гэмтээж болно.
Эсийн мембран нь хүний биед ч байдаг тул энэ төрлийн антибиотик нь гаж нөлөөний эрсдэл өндөр байдаг бөгөөд хэрэглэхдээ илүү болгоомжтой байхыг шаарддаг.
3. Бактерийн уургийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг
Бактери амьд үлдэх, өсөх, гэмтлийг засах, янз бүрийн бодисын солилцооны үйл ажиллагааг гүйцэтгэхийн тулд уураг хэрэгтэй. Уургуудыг рибосом гэж нэрлэгддэг машинууд үйлдвэрлэдэг. Бактерийн рибосомууд нь хүний рибосомоос бүтцийн хувьд ялгаатай тул антибиотикууд тэдгээрийг сонгон чиглүүлэх боломжийг олгодог.
Уургийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг зарим антибиотик бүлгүүд нь:
– Аминогликозидууд (жишээ нь, гентамицин, амикацин): генетикийн кодыг уншихад саад учруулж, бактериуд согогтой уураг үүсгэхэд хүргэдэг. Олон аминогликозид нь нян устгах үйлчилгээтэй.
– Тетрациклин (жишээ нь доксициклин): уураг үүсэх "түүхий эд" рибосом руу орохоос сэргийлж, улмаар уургийн үйлдвэрлэлийг зогсооно.
– Макролидууд (жишээ нь эритромицин, азитромицин): рибосомын мРНХ-ийн дагуух хөдөлгөөнийг дарангуйлж, уургийн гинжин хэлхээний суналтын процессыг зогсооно.
– Хлорамфеникол ба линкосамидууд (жишээлбэл, клиндамицин): пептидийн холбоо үүсэх эсвэл уургийн нийлэгжилтийн бусад чухал үе шатуудад саад учруулдаг.
Хэрэв чухал уургууд үүсэхгүй бол бактери нь антибиотикийн төрөл болон халдварын нөхцөл байдлаас шалтгаалан ургаж эсвэл үхэж чадахгүй.
4. ДНХ болон РНХ-ийн нийлэгжилтийг дарангуйлдаг
Бактерийн генетикийн материал болох ДНХ ба РНХ нь бактерийн амьдралын гол хяналтын цэг юм. Зарим антибиотикууд нь ДНХ-ийн репликаци (хуулбарлалт) эсвэл РНХ-ийн транскрипци (уургийн үйлдвэрлэлд зориулж генетикийн мэдээллийн хуулбарыг хийх) үйл явцыг чиглүүлдэг.
Фторхинолонууд (жишээлбэл, ципрофлоксацин, левофлоксацин) нь репликацийн явцад ДНХ-г тайлах, буцаахад шаардлагатай ДНХ-ийн гираза буюу топоизомераза ферментийг дарангуйлдаг. Хэрэв энэ үйл явц тасалдвал бактери хуваагдаж чадахгүй бөгөөд эцэст нь үхдэг.
Үүний зэрэгцээ, рифампин нь бактерийн РНХ полимераза ферментийг дарангуйлж, бактерийн РНХ үүсгэхээс сэргийлдэг. Энэ эм нь сүрьеэгийн эмчилгээнд чухал ач холбогдолтой бөгөөд учир нь энэ нь бактерийн амин чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэхийг үр дүнтэй зогсоодог.
5. Фолийн бодисын солилцоонд саад учруулдаг (антиметаболит)
Бактериуд ДНХ болон бусад хэд хэдэн чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэхийн тулд фолат шаарддаг. Сонирхолтой нь, хүмүүс фолатыг хоол хүнснээс авдаг бол олон бактери өөрийн фолатыг үйлдвэрлэх ёстой. Энэ ялгаа нь антибиотик хэрэглэх боломжийг бий болгодог.
Жишээ нь триметоприм-сульфаметоксазолын хослол юм. Сульфаметоксазол нь фолийн хүчил үүсэх эхний алхамыг дарангуйлдаг бол триметоприм нь дараагийн алхамыг дарангуйлдаг. Хоёр үе шатыг нэгэн зэрэг хаах замаар фолийн хүчил үүсэх нь эрс буурч, бактериуд ДНХ-ийн синтезийн түүхий эдгүй болж, тэдний өсөлт зогсох эсвэл үхдэг.
Антибиотик яагаад үргэлж үр дүнтэй байдаггүй вэ?
Антибиотикууд үр дүнтэй механизмтай байдаг ч бактерийг устгаж чадахгүй нөхцөл байдал байдаг. Хамгийн том шалтгаануудын нэг бол антибиотикт тэсвэртэй байдал юм. Бактерууд антибиотикууд үр дүнгүй болох хэмжээнд хүртэл өөрчлөгдөхөд тэсвэртэй байдал үүсдэг. Механизмууд нь олон янз байдаг, жишээлбэл:
1. Пенициллиний бета-лактамын цагиргийг устгадаг бета-лактамаза зэрэг антибиотик устгагч ферментүүдийг үүсгэдэг.
2. Антибиотикийн байг өөрчлөх, ингэснээр эмийг наалдуулах эсвэл үйлчлэх боломжгүй болно.
3. Грам сөрөг бактерийн мембраны нүх сүвийг өөрчлөх замаар антибиотикийн нэвтрэлтийг бууруулдаг.
4. Бактерийн агууламж нь түүнийг устгахад хангалтгүй байхаар антибиотикийг гадагшлуулах шахуургаар шахах.
5. Антибиотикийг бактерид хүрэхэд илүү хэцүү болгодог хамгаалалтын давхарга болох био хальс үүсгэдэг.
Антибиотикийг зохисгүй хэрэглэснээс, жишээлбэл, жоргүйгээр антибиотик хэрэглэх, эмийг зааврын дагуу бүрэн уухгүй байх, эсвэл вируст өвчний үед антибиотик хэрэглэх зэргээс шалтгаалан эсэргүүцэл ихэвчлэн нэмэгддэг.
Хаах
Антибиотикийн бактерийг устгах үйлчлэх механизм нь бактерийн өвөрмөц гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд болох эсийн хана, эсийн мембран, рибосом, ДНХ/РНХ нийлэгжилт, фолийн бодисын солилцооны замуудыг устгахад чиглэгддэг. Эдгээр "сул цэгүүд"-ийг онилох замаар антибиотикууд бактерийг үр дүнтэй устгах эсвэл дарангуйлах боломжтой. Гэсэн хэдий ч амжилттай эмчилгээ нь зөв антибиотикийг сонгох, зөв тун, өвчтөн зааврыг дагаж мөрдөхөөс ихээхэн хамаардаг. Эсэргүүцэл нэмэгдэж буй эрин үед антибиотик хэрхэн үйлчилдэгийг ойлгох нь зөвхөн эмнэлгийн мэргэжилтнүүдэд төдийгүй олон нийтэд чухал ач холбогдолтой бөгөөд ингэснээр антибиотикийг илүү ухаалаг хэрэглэж, бактерийн халдварыг аюулгүй, үр дүнтэй эмчлэх боломжтой болно.
