Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Антибактериальное действие цефалоспоринов различных поколений на чумной микроб и рациональные методы их использования в профилактике и лечении экспериментальной чумы

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Антибактериальное действие цефалоспоринов различных поколений на чумной микроб и рациональные методы их использования в профилактике и лечении экспериментальной чумы"

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПPOMЫÍШ1EШIOJTП ' , РОССИЙСКОЙ .ФЕДЕРАЦИИ

• РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ .УНИВЕРСИТЕТ

ЗУРАБЯН ВЕРОНИКА АЛЕКСАНДРОВНА

■АНТИШТШАЛШШ ДЕЙСТВИЕ ЦЕФАЛОСПОРЛНОВ РАЗЛИЧНЫХ ПОКОЛЕНИЙ НА ЧУМНОЙ МИКРОБ И РАВДОНАЛБНЫЕ МЕТОДУ ИХ ИСПОШШАШЯ В' ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧУМЫ

03,00,07 - микробиология

АВТОРЕ. ф'ЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Р Г Б ОД

I

На правах рукописи

Ростов-на-Дон?

Диссертация выполнена в Ростовском научно-исследовательском противочумном институте

Научный руководитель - доктор медицинских наук,

профессор МАКАРОЗСКАЯ Л.Н.

оодшдыШ ОППОНЕНТЫ

- доктор биологических наук,профессор ГАБРИЛОВИЧ И.М. кандидат медицинских' наук ЯГС0ЭКИН Э.А.

Ведущая организация: науздо-исслчдозатчльский институт эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамал^и

Заката состоится "Л 6 " ¿¿¿Ю^и-Шйтожа я на

заседании диссертационного совета Д 084.53,01 при Ростоеском

государственном медицинском университете (344022, г.Росгов-на-. Дону, Нахичеванский пер.29). .. * . ' '• ' - • .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского го-сударсгаенного'медицинского университета, •

Автореферат разослан "_"_

Ученый секретарь диссертационного совета

доцент Н.Я.К0РГАН03

ОБЩАЯ 1АРАКТЕГНСША РАБОТЫ

Актуальность пробяенн. Многие столетия чума оставалась наиболее опасным ан^екциониш заболеванием, уносивши миллионы человеческих казней.

Открытие антибиотиков -позволяло сделать качественный скачок в лечений различных инфекционных зайдлеватй а, а частности, чумной инфекции.

В настоящее время медицинская лраятяка располагает достаточным количеством элективных яря чуме антибиотических препаратов. Согласно данным экспериментальных яссяедозаняй я клинических наблюдений, стренгами вдзн я другие препарат представителей аыивсаушкоаидов (гентампцан, свзомицан, яшкацан) оказывают выраженное антябактетиальное действие в итношанм ч5шюго микроба i» vitro и обеспечивают высотзй терапевтический эффект in yl'vo(Васильев Н.Т. с соавт. ,19У1; Трескяна О.С. с соавт., 1988; Щербанюк АЛ. с соавт.,1991).

Представляют интерес антибиотики теградикланоного ряда, особенно доксициклив в яевоыицетнн (Васильев Н.Т. с соавт., I9SI; Лапчини Д. с соавг.,1&85; Сазшшн Ю.О. с соавт.,1993).

На экспериментальны* моделях чуиноа ян$екши показана высокая эффективность в профилактике в лечения рнйаипицана а хя-нолонов (одпрофлоксацан, пефлоксащши др./Васяльев Н.Т. с соавт.,1991; Касаткина ИЛ. с соавт. ,1993/). Установлено выраженное лечебное действие яра этой инфекции беталактамных антибиотиков: некогоря вешщяллаЕов (ампяшллин, азлоцпллян) и це$а-лоопоряиов третьего поколения (Ыакаровская Я.Н. с соавт.,1991, 1992} Марковокая ЕЛ. ,1293; йияо ИЛ. о соавт.,1991). Однако

- 4 - 1 ■ .

в клинической практике наиболее широко используются только' стрептомицин, тетрациклин.и левомяцетин (Щербанюк с соавт., 1992). Имеются единичные наблюдения достаточной эффективности ампициллина при лечении болышх чумой людей (Ермольева З.В. о соавт.,1369).

Вместе с тем, несмотря но значительные достижения в разработке рациональных схем э изотропного лечения чуми, заболевание и сегодня представляет большую опасвость для здоровья людей. Это определяется, главным образом, тем, что чума у людей продолжает регистрроваться в различных странах и континентах

(. Ьушпиуа E.F. at all. ,1992). .

По данным ВОЗ на протяжении последних пяти лет в мире еже годно регистрируется около 2000 случаев заболеваний чумой людей (оперативная.информация по еженедельным сводкам were,1994 Нельзя не учитывать тот факт, что на территории Россия,

ф :

а также в пограничных государствах ближнего и дальнего зарубежья, зарегистрированы активные природные очаги чумы, не позволяющие исключить вероятность возможных апидешчеоких оолож-- ненив. Кроне того, в связи с расширением экономических, научных, культурных и туристических связей нашей.-" отраны о различными государствам, среди которых немало неблагополучных по чуме, существует реальная опаоноогь завоза.этого заболевания. - . _ ' * _ - ..".'■;

Необходимость исследований по проблеме "аума" диктуется и тем, что несвоевременная диагностика этого заболевания резко повышает риск неблагоприятного исхода, Даже при условии иополь зоеэния последних современных антибиотических.препаратов.

Вышеперечисленное обусловливает актуальность дальнейшего

- - 5 -

вой ска средств и методов борьбы с- этим инф еяционяым заболеванием. .

Как. известно, наименьшая токсичность ангийиоглкоз группы пеяицаллинов и дЕфалослоранов определила нх широкое использование в клинике (?Лашковский Ы.Д. я др.,1993; Навашан С.М. с соавг. ,1984,1992).

Нао заинтересовало семейство цефалоспориновшс а нги duo гиков, среда которых цефалоспорины третьего поколения занимают особое место. Они огличавтся от препаратов перэого и второго поколений лучшими Яармакокинегическими свойствами а более широким антибактериальным спектром действия в отношении гром отрицательных бактерий. Показана антимикробная активность этих антибиотиков против чумного микроба (Васильев Н.Т. с созег.,1991; Макаровская Л.Н. с соавг. ,1991,1992; Рыжко И.В, с соавг. ,1991). Однако в литературе многае вопросы применения цефалоспорлнов при чумной инфекции в эксперименте освещены недостаточно.

В связи с этим представляется актуальным изучение действия цефалоспоринов различных поколений на чумной микроб в пробирочных условиях и оценка этих антибиотиков на модели эсперм-менгальНой чумы белых мышей. .

Цель исследования.,.Изучить,в эксперименте действие це$а-лоспоринов грех поколений на'чумной-микроб и разработать рациональные способы их использования в профилактике и лечения чум«» ной ин^кдии.

Задачи исследования.

• i. Изучить в опытах in vitro антибактериальное действие 'представителей цефаяоспоранов грех поколений на штаммы чумного микроба, чувствительные к антибиотикам и устойчивые к пеницил-линам.

- 6 - •

2. Изучить влияние цефотаксима и цефтазидима, введенных-к среду культивирования макрофагов или в организм швотншс, на чумной микроб, поглощенный макрофагами.

3. Сопоставить эффективность представителей цефалоспора-иов трех поколений в профилактике и лечении экспериментальной чумной инфекцией.

4. Изучить патоморс^ологические изменения в организме белых мышей, зараженных чумой и леченных цефотаксиыом.

5. Изучить эффективность цефотаксима в комбинации о други- • ни антибиотиками в профилактике и лечении экспериментальной чумы.. .

6. Выяснить возможность использования метода последовательного применения цефотакоима и рифампицина в профилактике и лечении экспериментальной чумы,

7. На основании полученных данных разработать рациональные схемы и дать рекомендации по использованию цефалоспоринов в профилактике и лечении чумы. ._

1 Научная новизна и практическая ценность работыа

1. При сравнительной характеристике антибактериальной ак-' гивносги цефалоспоринов различных поколений в отношении штаммов чумного микроба, чувствительных к антибиотикам и. устойчивых к пенициллинам, выявлена наибольшая активность представителей цефалоспоринов третьего поколения - цефотаксима и цефтазидима. .

2. Установлено, что система, используемая для определения ШК, значительно влияет на степень чувствительности чумного микроба к цефолоспоринам. Наибольший ан ти бак г е дальний эффект обнаружен в нормальной сыворотке крови человека, тогда как в крови чувствительного хозяина для возбудителя чумы Характерна болшая устойчивость к бактерицидному действию антибиотиков.

I • - ,

• 3,-Впервые показано, что цейалоспоринн обладают антибак-гериальной активностью в отношении внутри клеточно локализованных бактерий, .вызывая задержку рамноженпя чумного микроба в макрофагах.

4. Дана оценка терапевтической эффективности препаратов цефалоспориновой группы и выявлены наиболее перепекишше антибиотики для профилактики и лечения чумы (цефогаксим и цефта-зидим)., '

5. Установлено, что при. лечении экспериментальной чуын белых мышей ц^отаксимом патоморфологические изменения ограничены воспали тельным процессом в месте введения культуры, регио-

■ нальными лимфоузлами без развития генерализации инфекции.

6. Обоснована целесообразность применения дефогаксима в сочетании о другими антибиотиками в профилактике и лечении экспериментальной чумы. Выявлен синергидный эффект цефотакелма

с аминогликозидами, рифампидином, фосфомпцином или полишкеином.

7. Впервые предложен метод последовательного применения цефотаксима с рифампицином и установлена его высокая эффективность в профилактике и лечении экспериментальной чумы.

Приорететность полученных результатов подтверждена авторским свидетельство^ ^.290640, выданным Государственном коми тегом СССР по делам изобретений и открытий I апреля ЛйбЭг. "Метод последовательного введения антибиотиков в предупредительном | лечении•экспериментальной чумы".

По результатам исследований составлены "Методические рекомендации по сочетанному применению беталактамннх антибиотиков с аминогликозидами и рифампицином в лечении чумном инфекции", утверкденные директором РПЧИ (протокол заседания Ученого Совета ¡» И от 19 августа 1993г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Представители цефалосдоринов третьего поколения (цефо-гаксим и цефтазидим) высокоэффективны в профилактике, и лечении экспериментальной чумы белых мышей.

2. Сочетанное применение цефогаксима с другими антибиотикам! обеспечивает высокий терапевтический эффект в профилактике и лечении чумы.

3. Метод последовательного применения цефотаксима и рифам-пицина является перспективным в профилактике и лечении чумы. .

Публикации. По материалам диссертации опублиеовано 5 статей.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы химиотерапии бактериальных инфекций" в Государственном научном*центре по антибиотикам (Москва),1991г.,. на научных конференциях Ростовского-на-Дону противочумного института.

Диссертация обсуждена на общеинститутской конференции и получила положительную оценку. ' -

Работа Зурабян В.А. выполнена в рамках плановой государственной темы Ростовского-на-Дону противочумного института - -0137.1401.89.0. . . _ Г

• Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 134". страницах машинописного текста и оостоит из введения, • обзора литературы, о-писания материала и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения и выводов.

Список литературы всключает 127 источников. Диссертация иллюстрирована 7 рисунками и 36 таблицами. .

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В работе использовали II вирулентных штаммов чумного микроба и один вакцинный штамм из коллекции музея живых культур РостоЕского-на-Дону научно-исследовательского противочумного института, виделенные в разное время из различных источников. По своим культу ралышм и биохимическим признакам штаммы являются типичными представителями вида r.pertie.

Исследовали также штаммы чумного микроба с плазмидной резистентностью К пенмцядлинам Y.pestis 363 ( 1/ 1479)Rn; 773ЙП л 923Rri, из коллекции С.А.Лебедевой. Степень их устойчивости к пенициллину превышала 1000 ед/мя.

Препараты: цефотаксим (клафоран), фарла "Rousnei", Франция. Цеф-тазидим (фортун), цефалоридин (кефзол), цефалотин (кефлин), фирма-"Lilly", США.

• Азлоциллин, фарла' '•'риагпасЫ.т^БЬлгария. Амикацин, фирма "Bristol Ну era Company ", США. "Фосфомицин,. фи pua "sera", Испания. Нагревая соль ампициллина, рис!ампицин, доксициклин, гентамя-цин, сизомицин, полимиксин - серийные препараты отеяестаенного производства. Дйметилформамид (ДМФА), диметиясульфсксид (ДМСО)-органаческие растворителифирлы ,rserva".

Изучение антибактериального действия цефалоспоринов в отношении штаммов чумного микроба проводили на искуссгвенннх питательных средах, определяя минимальную подавляющую концентра«« цию (ШК), в агаре л бульоне Хоггпнгера (рН-7,2), а ¿также в нормальной (кеиммунной) сыворотке крови человека (КЧС) и крови морских свинок. В этих целях использовали общепринят]; метод двукратных серийных разведений препаратов.

- ю -

Результаты учитывали через 48 ч контакта культуры с различны!,ш концентрациями антибиотиков при 28-37°С. Посевная доза составляла 1,10 микробных клеток.

При изучении действия цейгалоспоринов на популяцию клеток чумного микроба культуру Y.pestís 231 выращивали на среде, содержащей субянгибярующие концентрации препарата (1/3 МПК), в течение 2 суток при 37°С, а затем готовили I млрд, бактериальную суспензию и производили высев из соответствуицего разведения для подсчета низне.способных клеток. При изучений влияния препаратов группы цефалоспоринов на чум-iioií микроб, поглощенный макрофагами, объектом фагоцитоза служили клетки вакцинного штамма x.pe.Ttis ev76. Исследования проводили на перитонеальных макрофагах белых мышей в двух модификациях;

1. Антибиотики вводили в среду культивирования макрофагов с уже поглощенными клетками чумного микроба ( in vitro).

2. Кцеотннх заражали енутрибрюшиино культурой исследуемого штамма и через I ч. внутримышечно вводили антибиотики однократно в оптимальной лече'бной дозе (400 мг/кг). Через 1-3-6 ч. производили взятие у мышей перитонеального экссудата (in vivo). Перитонеальныё макрофаги'получали по общепринятой методике. Показателями эффективности антибиотиков служили: фагоцитарный индекс (©I), индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) и коэффициент задержки размножения микробов, поглощенных макрофагами (Б) (Хеифец Л.Б. и Козлова Н.Е,,1375; Васильева Г.И. с соавт.,1984)

Изучение профилактического и лечебного действия цефалоспо-ринов проводили на беспородных белых мышах, массой 16-18г.

Взвесь суточной агаровой культуры Y.pestis 231,выращен-

ной при 28°С и приготовленной по оптическому стандарту мутности, вводили подкожно в левое бедро мышей. Заражающая доза в зависимости от целей эксперимента колебалась в пределах 10-1001000-10000 микробных клеток, что соответствовало 1,25-12,5125-1250 Ы)50.Величину 1Д50 рассчитывали по методу Нербера (Ашмарин И.П. с соавг.,1976).

Антибиотики вводили внутримышечно или через рот с профилактической целью через 6 ч после заражения, с лечебной - через 24-48 ч. Контрольные инфицированные мыши антибиотиков не получали.

Продолжительность введения препаратов составляла 3-5-7 дней.' Интервал между введениями препаратов составлял 24 ч.

Суточные дозы антибиотиков равнялись 1-2-4-8-16 мг/мыиь, что соответствовало 50-100-200-400-800 мг/кг.

За животными наблюдали 30 суток от момента инфицирования.

Павших мышей на протяяении всего опыта и выживших к концу срока вскрывали, их'органы и ткани подвергали бактериологическому исследованию. В каждую группу брали по 10 белых мышей.. Эксперимент повторяли 2-3 раза.

О действии антибиотиков судили на основании разницы выжи- . вания животных в опытных'и контрольных группах, специфических для чумыпатоморфологических изменений в органах и тканях,бактериологии инфекционного процесса.

Результаты обрабатывали статистически, вычисляя ЕДдд и вероятность'достоверности +195 по таблицам Боярского.

■При аэрогенноминфицировании белых мышей, массой 20-22г>, заражали в горизонтальной аэродинамической камере типа В-1 с линейно*! скоростью тока воздуха 0,7-0,8 м/сек.

Бактериальный аэрозоль создавали с помощью пневматических металлических распылителей (Лозовой Н.В. с соавт.,х&75). Зара-кавщая доза составляла 177000 • 354000 живых микробных клеток (54,6-101,3 СД50).

При изучении патомор!ологических изменений в организме белых млшеа, варааеншх чумой я леченных цефогаксином, животных из опытных групп забивали хлороформом через 1,2,3,5,7,10,14,21 и 30 су г. от начала лечения по 3 на каждый срок.

В контрольной группе животных исследовали через. 1,2,3,4 и 5 аут. после инфицирования. •

Кусочки органов (селезенка, печень, легкие, миокард, почия, лимфатические узлы, клетчатка и мышцы бедра) фиксировали в нейтральной 10$ форлалине, обезвоживали в спиртах возрастающей . концентрации, заливали в парафин. Окраску тканевых средств производили гематоксилин-эозином и по Романовскому-Гимза.

При сочетанном использовании антибиотики вводили в недостаточно эффективных дозах: цефогаксим '25-50-100 мг/кг, г'енгами-цвн 2,5-5,0 мг/кг, оизоммцин 1,25-2,5 мг/кг, шикашш 5-10-25 кг/кг, рифампицин 2,5-5,0 мг/кг, доксициклин 5-10 мг/кг, фосфо-михшн 100-200 мг/кг, долишксин 10-25' ед/кг. Профилактику начинали через 6 ч после заражения и продолиали 5 дней,- яечение через 24 ч - 7 дней.

Контролем к опыту служили белые шшш, получавшие один из препаратов, взятых в комбинацию, а такие зараженные белые мыши,' не поручавшие антибиотик.

Для статистической обработки проводили оценку достоверности различий относительных показателей вшгиЕаеиоста мышеи в опытных и контрольных группах (Лаш. Г.Ф.,1273).

• - -13 -

Изучение метода последовательного введения антибиотиков в профилактике чумы начинали через 6 и 18 ч после заражения с введения; цефогаксима. Затем соответственно через 18 и 24 ч или 6 и 24 ч применяли рифампацин.

Животные в контрольных группах получали описанные препараты в отдельности или их сочетания одновременно^через 6 и 18 ч после заражения.

При моделировании условий лечения экспериментальной чумы использовались такие схемы, при которых введение цефогаксша предшествовало применению рифампищна«

РЕЗУЛЬТАТЫ И ' ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенный сравнительный анализ антибактериальной активности препаратов в опытах in vitro показал, что чумной микроб характеризуется высокой чувствительностью к цефзлоспоринам грех поколений, однако, наибольшая чувствительность обнаружена к представителям группы третьего поколения (цефотаксим, цефга-зидим ДШ=0,0ё!Й[. При этом выявлено важное преимущество цефа-лоспориноЕ второго и.третьего поколений в отношении пеницилли-

ноустойчивых штаммов чумного, микроба: препараты обладают выра-

. *

жеиной антибактериальной, активностью против штаммов T.pestis, содержащих плазмиды с иенициллиназным геном устойчивости к бе-талактамам. К цефалоспоршам первого поколения такие штаммы чумного микроба проявляли резистентность (МПК ;> 1000 мкг/мл).

Вместе с тем, согласно данным литературы, чувствительность бактерий к антибиотикам в условиях, in vitro не всегда сопровождается высоким терапевтическим эффектом препаратов in-vivo. 7оследнее связано с тем, что процессы взаимодействия паразиг-{озяин-антибиотик носят более сложный характер, который моизг

Чувствительность чумного микроба к пофалоспоринам в крови морской свинки, сыворотке человека и в

с

бульоне Хоттингера (посевная доза 10 и.кл/ил)

¡Антибиотик Температура инкубации ! МПК антибиотика (мкг/мл)

124 ч воздействия препарата на ! микроб

кровь нчс бульон

| Цефалоридин 28 1 \ 2 2 2

37 I 8 I 2

!Цефазолин 28 ! 4 I .2

1 37 ! 8 ! 0,25 0,5 #

,Цефотаксим 28 ! 0,1 0,003 • 0,0Е

' 37 | 0,1 0,003 •' о,ос

, Цефтазидим 28 ! 0',25 0,015 0,0(

37 • | 0,1 0,006 о,о:

! ■ 1

Примечание:

- Представлены значения ШК'трех независимых экспериментов.

изменять чувствительность патогенных бактерий к антибиотикам в условиях макроорганизма. Поэтому, следующий этап исследования включал определение антибактериального действия цефалоспо-ранов против чумного микроба в модельных условиях in vitro наиболее приближенных к среде макроорганизма (сыворотка крови человека (НЧС), кровь морской свинки).

Полученные в этих экспериментах результаты показали, что система, используемая для определения ШК антибиотика, значительно влияет на степень чувствительности чумного микроба к цефалоспоринам (табл.1). Наибольший антибактериальный эффект исследуемых препаратов зарегистрирован при определении чувствительности чумного микроба в нормальной сыворотке крови человека при 37°С (ШК = 0,003 - 0,006 мкг/мл). В то не время в крови чуЕсгвительного хозяина возбудитель чумы проявлял наибольшую устойчивость к бактерицидному действию изученных' антибиотиков (МПК.= 0,1 мкг/мл). При этом, обнаруженный феномен наиболее выракен при температуре инкубации микробов с антибиотиками 37°С, что соответствует температуре теплокровного хозяина. Учитывая, что в сыворотке крови препараты проявляют максимальный антибактериальный эффект, повышение устойчивости чумного шифоба к цефалоспоринам в крови хозяина может быть обусловлено внутриклеточной локализацией микробов.

С целью.подтверждения этого предполонения была изучена антибактериальная, активность цефалоспоринов в отношении бакге-' рий, поглощенных макрофагами .белых-мышей. Установлено, что в условиях фагоцитоза in vitro цефалоспорины третьего поколения через 3 ч контакта обеспечивают выраженный антимикробный эф&ект ня внутриклеточно локализованных бактерий, что регистрируется

• - 16 "по полоеи тельному значению ШФ (+0,2; +0,3).

Обнаружено также, что наибольшим антибиотическим действием в отношении внутримакрофагально расположенных бактерий об- ■ ладают цефалоспорины третьего поколения, тогда как цефазояин и ампициллин вызывала лишь замедление размножения микробов в фагоцитах. *

Для исследования действия антибиотиков на чумной микроб в процессе лечения инфекции ми использовали модель фагоцитоза • Ln vivo.При этом животных инфицировали внутрибрюшинно культурой микробов, а через I ч внутримышечно вводили антибиотик. " В этих экспериментах было установлено, что цефалоспорини не обеспечивают полного бактерицидного аффекта на внутриклеточные бактерии, однако, вызывают четко регистрируемую задержку размножения бактерий в макрофагах.

Таким образом, располагая полученными данными о выраженном антимикробном действии цефалоспоринов в отношении l.pestts,

«

дальнейшие наши исследования бит направлены на изучение профилактического и, лечебного действия цефалоспоринов грех поколений при экспериментальной чше белых мышей. 'Представляло необходимым отобрать наиболее эффективные „препараты и разработать рациональные Метода их Использований • •

Сравнительная оценка препаратов показала наибольшую эффективность представителей цефалоспоринов третьего поколения -цефогаксима п цефтаэидима (табл.2). В этих не условиях препа-. раты первого поколения (цефазолин и девалотин) и второго (цеф-метазол), взятые в максимальных дозах, оказывали, недостаточное профилактическое и лечебное действие. Количество выживших животных составляло 20% в профилактике-и 20-40% при лечении, тогда как процент выживших животных у представителей третьего

Сравнительная эффективность нефалоспоринов 1-П-Ш поколений в профилактике и лечении чумы белых мышей

Доза, % выживших животных, ;

мг/кг I поколение П поколение Ш поколение !

Цефвзолин Цефалотин Цефмета-зол Цефотак-сим 1 Цефтази- ! дим !

п р 0 100 200 0 0 0 0 10 Ю 20+15 50+23 30+21 1 70+21 I

Ф и л 400 10 10 20+15 60+18 90+14 !

800 20+15 • 30+21 20+23 100 100 !

а И) 50 919 857 606 187 Г32 !

к т. (не опр.) (776:211) (459:857) (141:246) (100:174)]

л 100 0 0 0 50+23 60+23 !

е 200 0 0 ' 10 80+18 90+14 !

ч е 400 ■ 10 10 ■ . 30+21 . 100 100 !

н 800 10 20+15 40+23 100 100 1

и е 21) 50 .985 ■ 919 ■ 650 93 81 !

(не опр.) (не опр.) (492:919) (71:123) (62:107)

- xti -

поколения = 100,

Поэтому", в дальнейших исследованиях мы остановились на детальном изучения представителей третьего поколения.

Нас интересовала зависимость эффективности профилактики и лечения этими антибиотиками от величины дозы препаратов,продолжительности курса лечения и величины инфицирующей дозы.

Опыты показали, что наиболее высокий профилактический и лечебный эффект (100% выживаемость животных).получен при введении цефотаксима или цефтазидима в дозах 200-400 мг/кг на протянении 5-7 дней.

Возможно, что обеспечение высоких доз цефотаксима необходимо для преодоления -обнаруженного нами явления повышения устойчивости бактерий в крови, а таете для более выраженного антибактериального действия на внутрифагоцитарно расположенных микробов. ;

Сокращение срока лечения до 3-х дней позволило установить большую эффективность цефтазидима', nd сравнению б. цефотаксимом. По-видимому, это.связано с тем, что цефга задам-обладает.более пролонгированным действием, чем цефотаксим, '

Представляют интерес результаты изучения зависимости эффективности лечения цефалоспоринами третьего поколения от ве- ' личины заражающей дозы. Полученные данные СЕИдетельствуют,что антибиотики,.использованные в дозе не менее 400 мг/кг животного, обладают выраженной терапевтической активностью, обеспечивая выживание всех взятцх в опыт животных, независимо от величины инфицирующих доз. В то же время при уменьшении дозы препарата (100 мг/кг) эффективность лечения снижалась и зависела от величины заражающей дозц: при заражающей дозе 1.104м.кл. выживало только 30-40^ животных.

Наши попытки изучения возможности рационального использования цефотаксима и цефтазидима на стадии выраженной генерализации инфекции, когда культура чумного микроба при бактериологическом исследовании выделяется из всех внутренних органов,не увенчались уснехом. Возможно, это связано с тем фактом, что к началу лечения значительное размножение бактерий,в органах животных приводят к развитию стадии эндогоксического шока с необратимыми патоморфологяческими изменениями и нарушением функций органов и систем в макроорганизме, при которой помимо этио-тропной.терапии необходимы дополнительные патогенетические средства.

На модели экспериментальной чумы белых мышей, обусловленной аэрогенным заражением, была дана оценка цефогаксяму s профилактике и лечении тяжелой клинической формы инфекции - легочной чумы.

Результаты этих исследований продемонстрировали высокую эффективность цефотаксима, взятого'в'дозе 400 мг/кг, при 7 дневном лечении (100$ выживаемости).

Кроме того, цефотаксим оказался высокоэффективным препаратом в лечении экспериментальной чумы,- вызванной пеницилликоуо-тойчивши фордаг.ти возбудителя.

Учитывая широкое распространение у природных штаммов микроорганизмов- плазмид, детермшлрукщге пенациллинорезистентность, полученные данные об активности цефалоспоринов третьего поколения в отношении пенициллиноустойчивнх форл чумного микроба in vitro и in vivo свидетельствует о вакном преимуществе этих препаратов, по сравнению с цефалоспорннами первого поколения.

Изучение в динамике патоморТ'ологаческих изменений в орга-

ннсме белых мышей," зараженных чумой, показало, что на фоне лечения цефотаксимом имел место патоморфоз инфекционного процесса, су!1;ноств которого заключается в ограничении инфекционного очага местом инокуляши возбудителя и, в основном, реакцией регионарных лимфатических-узлов; генерализации инфекции при этом не происходит.

Одной из важных характеристик антибактериальных препараты является их воамоетость сочетанного использования с другими лекарственными средствами. Это позволяет в ряде случаев повысить активность препаратов, расширить диапазон их действия, предотвратить образование резистентных форм микробов и за счет уменьшения доз снизить их' побочное действие на макроорганизм.

Основой всех изученных нами комбинаций явился цефогаксим. В профилактических опытах пр комбинированном введении цефо-гаксима с ашкацином или рифампицином, в дозах, неэффективных при монотерапии, выявлен четкий синергидный эффект.

Изучение соче тайного действия ц'ефотаксима с-различными антибиотиками в-лечении чумы позволило установить синергидный эафект при использовании препаратов группы аминогликозидон (гентамицин, сизоыяции, амикацин), рифампицина,"фосфомицина, полимиксипа (габл.З). Такое сочетание препаратов при снижении используемых лечебных доз достоверно увеличивает процент вы-' ливюнх кивогных, зараженных чумой, по сравнению с эффективностью какдого препарата в отдельности. Если процент выживших ' янвотних при монотерапии составляет 0-30$, то при сочетанием использовании антибиотиков, в основном, он достигает 70-100$.

Как установлено, другим перспективным методом повышения эффективности антибиотиков при лечении чумной инфекции являет-

■ ' " ' Таблица 3

. Лечебное действие цефотаксина в комбинации с другими антибиотиками при экспериментальной' чуме белых мышей

Антибиотики | ' Доза ' | Процент вы- |

и их сочетания! мг/кг ! ЖИ~ !

I I ьигныл |

цефотаксим 25 + 2,5 70 3,3

0 гентамицин 50 +- 2,5 80 4,2

п цефотаксим 25 + 1,25 50 2,1

ы сизомицин 50 +- 1,25 70 3,3

цефотаксим- 25 5,0 70 3,3

т амикацин 50 + 5,0 80 4,1

цефотаксим 25 + 2,5 60 2,6

рифампицин 50 + 2,5 во 3,2

• цефотаксим 50 + 100 70 4,6

фосфомипин 50 + 200 100 2,5

цефотаксим 25 + 10 , 4 70 3,2 ■

полимиксин 50 + 10 ' 90 4,2

'К цефотаксим ^ « • г « 25 ■ ' -50 , ю 20

0 н гентамицин 2,5- 10

сизомицин 1,25 10

рифампицин 2,5 ю.

Р о фосфомицин 100 200 0 30

л полимиксин ' 10 0

ь Без лечения 0

- яг - '

ся разработанный наш способ последовательного введения препаратов, когда предположительно первый (цефогаксим) воздействует на Енешние структуры бактергальной клетки и способствует луч. шему проникновению второго компонента (рифампицина)."

Одной из целей этих экспериментов являлась разработка схе мы высокоэффективной профилактики чумной инфекции при максимал но коротких курсах введения антибиотиков.

Результаты исследования показали, что наиболее выраженное профилактическое действие было выявлено пр1 одноразовом введении цефотаксима через 6 ч после заражения и последующем через 42 ч применения рифампицина выживших животных) (габл.4). Такой же высокий профилактический эффект был получен при начале введения цефотаксима через 18 ч после инфицирования и последу щего через 42 ч применения рфампицина.

При изменении постановки опытов: сокращение интервала между введениями препаратов, одновременном использовании антибиотиков, нарушении последовательности их введения {рифампицин, цефотаксим) зарегистрровано резкое снижение эффективности профилактики (0-10$ выживших животных). Метод последовательного применения антибиотиков в терапевтических' целях был изучен в двух вариантах.

В первом - применение цефотаксима чередовалось с рифемпи-цином при интервале мекду введением 'препаратов 24 ч, При таких условиях эксперимента 'установлено"повышение терапевтической" эффективности препаратов, если животные первоначально получали , цефотаксим, а затем - р!Фампяцин. В опытных группах выживало . Ь0-100,1 животных, тогда как в контроле - 10-30$.

Во втором варианте опытов было уменьшено число введений и

Эффективность метода последовательного введения рефотаксима с рифампицином в профилактике экспериментальной чумы белых мышей

! , Антибиотики, мг/кг введены через , ... ч после заражения мышей « % ! ! * 1 ВЫЖИВШИХ , 4 ( животных ! ! | ! ! !

! 6 ! 24 48

1 о I !Цефотаксим !Рифампицин 1 1 20 | I ! !

1 л |Цефотаксим Рифампицин 90 | 2,6 |

! Н ! !Рифампицин !Цефотаксим ! ! 10 ! ! ! )

1 Т !Рифампицин ! !Цеф + Риф Цефотаксим Ю 1 ! ! ! 0 ! ! I 1 ! 1

! К ? 0 !Цефотаксим !Цефотаксим

! н , Цефотаксим ! . Цефотаксим ■ !

т 1 р !Рифампицин ! Рифампицин • ! 20 ! \ !

! о. 1 л ;Рифампицин Рифампицин 40 | |

! ь ! |Еез лечения ! ! ! 1 1

Доза цефотаксина и рифампицина 100 мг/кг.

Эффективность метода последовательного использования цефогаксима с рифампицином в лечении экспериментальной чумы белых мышей

Антибиотики, 1 мг/кг, су г. введены через ... * % ! выживших I ¡животных ! *

' I ' ! ! 2 ! з I ! ! 4 ! 5 [ 6 "! ' ! Г

0 п ы т | цеф.х) риф.хх)цеф. риф. цеф. рф. 100 4

{ цеф. ! риф.. цеф. Р1ф. 50 .3

к I цеф. ЦБф. ЦбЦ). цеф. цед>. цеф. 30'

0 н т | риф. риф. риф. риф. риф. рф. 30

} цеф. цеф. цеф. цеф. ■ 10 }

р 0 | риф. - риф.. ■ раф. раф. - 30 .:

л ь |Без лечения . - 0

цефотаксим (цеф.) - доза ¿00 мг/кг. рифамшдан (риф,) - доза 2,5'мгДг.

увеличен интервал между ними. *

Использование такой схемы также позволило снизить курсовую дозу препарата в 2-3 раза без уменьшения эффекта, что является их значительным преимуществом (табл.5).

Обнаруженный феномен обусловлен, по-видимому, тем, что предварительное введение цефогаксима, а затем рфамшщина приводит к последовательному воздействию антибиотиков на различные бактериальные мишени« Нельзя исключить также, что цефотаксим.

- 25 -

.....г • . • ; ..... ;

инактивируя ферменты- биосинтеза пёптидогликана, нарушает нормальное функционирование клеточной стенки микробов и обеспечивает Последующий более легкий доступ рифампицина, который подавляет РНК путем образования комплекса с ДНК зависимой РНК по-лиыеразой я оказывает выраженное бактерицидное действие. Последнее способствует более высокой терапевтической объективности антибиотиков.

Кррме того, обнаруженный нами постантибиотический эффект цефалослоринов в биологичес^х жидкостях макроорганизма (сыворотка человека) может вносить свой вклад в феномен повышения терапевтической активности антибиотиков при их последовательном введении.

Таким образом результаты проведенного исследования показали перспективность применения при чумной инфекции цефалослоринов третьего поколения.

- 26 -' ВЫВОДЫ

1. Цефалоспорины грех поколений в опытах in vitro обладают выражсннш антибактериальным действием в отношении возбудителя чумы. Наиболее высокую активность проявляют представители третьего поколения - цефогаксим в цефтазидам.

2. Выявлено, что фактора макроорганизма оказывают елаяние на антибиотикочувствительность бактерий. Возбудитель чумы хараз теризовался большей чувствительностью в норяалъноЛ сыворотке л меньшей - в кроЕИ- теплокровного хозяина,

3. Показано, что цефотаксим н цефтазадим обладают антибактериальной активностью в отношении вцутриклеточно локализованных бактерий, вызывая задеркку размножения чумного микроба в макрофагах хозяина.

4. Установлена высокая эффективность дафотаксима я цефта-зидима в профилактике и лечении чумы белых мышей, обусловленной подкожным и "аэрогенным инфицированием.

5. Показано, что яри лечении экспериментальной чумы белых мышей цефогаксимом имел место патшорфоз инфекционного процессг сущность когорого'заключается в ограничении инфекционного очап местом инокуляции возбудителя и реакцией регионарных лимфагиче< ких узлов; генерализации инфеидаи при этом не происходит1.

6. Обоснована целесообразность применения цефотакеша в сочетании с другими антибиотиками в профилактике и лечении экспериментальной чумы. Выявлен синергидшй эффект цефогаясиыа с ашшогликозидаш, рифаипиинном, фосфомициноы или полишкеиша

?. Разработаны рациональные схемы профилактики и лечения экспериментальной чумы, основанные на последовательном нрплене-нии цефотаксима и ршшмпицина, и обеспечивающие высокий тералез тический Эффект.

СПИСОК работ, опубликованных по теме диссертация

1. Эффективность цефотаксима при экспериментальной чумной Секции. /Макаровская Л.Н., Щербанюк А.И., Касаткина И.В./// тибиотики и химиотерапия.-1992.-Т.37, -С.24-26.

2. Метод последовательного введения антибиотиков в предупре-тельном лечении экспериментальной чумы белых мышей./Макаровс-

я Л.Н., Тинкер Л.А., Марковская Е.И./-// Антибиотики и химио-рапия.-1994.-Т.39, » 7.-С.12-14. •

3. Сравнительное изучение влияния антибиотиков на жианедея-:льность чумного микроба, поглощенного макрофагами. Марковская .И., Попова Т.О., Макаровская Л.Н./-//Антибиогики и химиогера-М. -1994. - Т.39,' № 7.-С.20-23. '

4. Профилактическое и лечебное действие цефтазпдима в срав-ении с цефогаксимом и сочетанное использование цефотаксша с ругими антибиотиками при зкспнриментальной чуме белых мышей // нтибйотикв" и химиотерапия. -1994. -Т.39, ^'8.. -С.15-18.

5. Повышение,-эффективности лечения экспериментальной чумы |утем последовательного введения антибиотиков. Д1акаровская Л.Н., .'иккер Л.А., Марковская Е.И., Рыжкова В.В./-//Антибиотики и химиотерапия. -1994.-Т.39, 18-21. -

Бумага тип Я 3. Объем 2.0 уол.л.л.,0,9 уч.-изд.д.. Заказ 163. Тирав 100. '

Ростовский ЦНТИ