Протимікробні ефекти нових динамічних похідних аміноглікозидів

Анотація

Вступ. Динамічні похідні аміноглікозидів -  група антибіотиків, отриманих шляхом хімічної модифікації аміноглікозидів. Хімічні зміни в молекулі аміноглікозиду можуть включати модифікацію аміногруп, цукрових залишків або інших частин молекули. Динамічні похідні аміноглікозидів можуть бути важливим інструментом у боротьбі з бактеріальними інфекціями, особливо в умовах зростаючої антибіотикорезистентності. Отже, розробка нових динамічних похідних таких антибіотиків є вельми актуальною задачею сучасної медицини. Maтеріали и методи. Досліджено протимікробну дію модифікованих аміноглікозидів. Як об’єкти досліджень нами обрано два аміноглікозидних антибіотика, що містять багато аміно- та гідроксильних груп, доступних для модифікації комбінаторним синтезом – амікацин  та стрептоміцин. У якості модифікатора застосовано бурштиновий ангідрид. Для мікробіологічного дослідження застосовані 6 референтних і 9 клінічних штамів мікроорганізмів. Антимікробну активність речовин визначали за методами дисків і «колодязів» з вимірюванням діаметрів зон затримки росту мікроорганізмів. Результати і обговорення. Стосовно грампозитивних і грамнегативних референтних штамів мікроорганізмів протимікробний ефект немодифікованих стрептоміцину та амікацину за методом дисків виявився помірним. Протимікробна дія сукцильованого стрептоміцину щодо S. aureus ATCC 25923 зростала до високої, щодо B. subtilis ATCC 6633 і референтних штамів грамнегативних мікроорганізмів – у межах помірної. Протимікробна дія сукцильованого амікацину щодо обох досліджених грампозитивних тест-штамів мікроорганізмів і тест-штаму E. coli АТСС 25922 зростала до високої. Стосовно решти досліджених тест-штамів грамнегативних мікроорганізмів протимікробна дія сукцильованих похідних амікацину підвищувалась у межах помірної. Протигрибковий ефект щодо тест-штаму C. albicans ATCC 885-653 як немодифікованих, так модифікованих форм стрептоміцину і амікацину за методом дисків був слабким. За методом «колодязів» виявлено високу чутливість як немодифікованих, так і модифікованих форм досліджених аміноглікозидів до усіх досліджених референтних штамів грампозитивних і грамнегативних мікроорганізмів. Чутливість усіх досліджених клінічних штамів грампозитивних мікроорганізмів (S. pneumoniae 14, S. pyogenes 2432, S. aureus 124 та E. faecalis 42) як стосовно немодифікованих, так і модифікованих аміноглікозидів за методом дисків була помірною. Серед досліджених грамнегативних клінічних штамів чутливість P. aeruginosa 18 щодо немодифікованих амікацину і стрептоміцину при визначенні за методом дисків виявилась слабкою. Інші досліджені клінічні штами грамнегативних мікроорганізмів (K. pneumoniae 18, E. cloaceae 17, A. baunani 150) виявилися помірно чутливими як до немодифікованих аміноглікозидів, так і до модифікованих форм. Щодо модифікованих аміноглікозидів чутливість більшості досліджених клінічних грамнегативних штамів за методом дисків виявилась помірною. Протигрибкова дія стосовно C. albicans 69 немодифікованих  аміноглікозидів була слабкою та зростала до помірної стосовно модифікованих форм амікацину і стрептоміцину. При дослідженні за методом «колодязів» протимікробний ефект стрептоміцину після модифікації щодо більшості досліджених клінічних штамів грампозитивних мікроорганізмів зростав з помірного до високого. Чутливість більшості грамнегативних клінічних штамів щодо немодифікованого стрептоміцину була помірною. Протимікробна дія стрептоміцину після модифікації стосовно K. pneumoniae 18 залишалась без змін (діаметри зон затримки росту (23,3±0,5) мм), E. cloaceae 17 зростала з помірної до високої (діаметри зон затримки росту з (23,3±0,5) мм до (26,0±0,0) мм) та A. baunani 150 – у межах помірної (діаметри зон затримки росту з (21,3±0,5) мм до (24,7±0,5) мм). Чутливість P. aeruginosa 18 щодо стрептоміцину після його модифікації зростала з слабкої до помірної (діаметри зон затримки росту відповідно (14,7±0,5) мм) і (21,3±0,5) мм). Антикандидозна дія як немодифікованого, так модифікованого стрептоміцину виявилася помірною. Чутливість усіх досліджених клінічних штамів грампозитивних мікроорганізмів щодо немодифікованих амікацину за методом «колодязів» була помірною. Протимікробний ефект сукцильованого амікацину щодо більшості досліджених клінічних штамів грампозитивних мікроорганізмів зростав до високого. При дослідженні за методом «колодязів» серед досліджених грамнегативних мікроорганізмів чутливість більшості з них щодо немодифікованого амікацину була помірною. Протимікробна дія амікацину після модифікації стосовно K. pneumoniae 18 майже не змінювалась і залишалась помірною. Чутливість E. cloaceae 17 і A. baunani 150 з помірної до немодифікованого амікацину зростала до високої стосовно сукцильованого амікацину. Чутливість P. aeruginosa 18 зростала з слабкої щодо немодифікованого амікацину до помірної – стосовно модифікованого. Протигрибкова дія як немодифікованого, так модифікованого амікацину стосовно C. albicans 69 за методом «колодязів» виявилася помірною. Висновки. При модифікації стрептоміцину і амікацину шляхом їх сукцилювання як за методом дисків, так і за методом «колодязів» спостережено підвищення протимікробної дії як до грампозитивних, так і до грамнегативних референтних і клінічних штамів мікроорганізмів. Результати дослідження свідчать про перспективність подальших досліджень протимікробних властивостей нових динамічних похідних аміноглікозидів. Дослідження у цьому напрямку дозволять запропонувати нові підходи до боротьби з антибіотикорезистентністю найпоширеніших збудників гнійно-запальних інфекцій на основі динамічних структур, здатних до самоорганізації на основі похідних аміноглікозидних антибіотиків стрептоміцина та амікацина, та здатних долати вже існуючу резистентість у мікроорганізмів.