Введение
Взаимодействие лекарственных средств является одним из важнейших аспектов современной фармакологии. Правильное применение комбинаций лекарственных средств позволяет значительно улучшить эффективность проводимого лечения.
В связи с признанием универсальной роли усиления процессов свободнорадикального окисления в патогенезе инфекционных заболеваний в составе комплексной терапии больным с бактериальными инфекциями могут назначаться антиоксиданты. Таким образом, в традиционную химиотерапевтическую схему «макроорганизм – антимикробное средство – микроорганизм» включается дополнительное лекарственное вещество, влияние которого на активность антибактериального средства в подавляющем большинстве случаев не учитывается [3].
В настоящей работе изучалось взаимодействие метилэтилпиридинола и цефтазидима. Метилэтилпиридинол (эмоксипин) – производное 3-оксипиридина, снижает интенсивность перекисного окисления липидов в легких, крови, суставах, предотвращает снижение концентрации фосфолипидов, жирных кислот и холестерина, активирует естественную антиоксидантную систему организма, ингибирует образование глюкокортикоидрецепторных комплексов путем неконкурентного связывания с рецептором [4]. Ранее нами были доказаны антибактериальные свойства метилэтилпиридинола в отношении Klebsiella pneumoniae, прямо зависящие от концентрации антиоксиданта [2]. Цефтазидим является парентеральным полусинтетическим β-лактамным антибиотиком широкого спектра действия, обладает бактерицидным действием, которое оказывает путем ингибирования ферментов, ответственных за синтез клеточной стенки, в первую очередь – пенициллинсвязывающего белка. Он очень устойчив к действию большинства бета-лактамаз, поэтому активен в отношении многих штаммов, устойчивых к другим цефалоспоринам и ампициллину.
Целью настоящего исследования явилось изучение влияния метилэтилпиридинола на активность цефтазидима в отношении контрольного (ATCC 25922) и клинических штаммов Escherichia coli.
Материалы и методы
Работа выполнена на трех штаммах Escherichia coli, депонированных на кафедре микробиологии с вирусологией Алтайского государственного медицинского университета и чувствительных к цефтазидиму: 1) контрольный штамм ATCC 25922 (далее – штамм №1); 2) штамм, выделенный у больной хроническим эндометриозом (далее – штамм №2); 3) штамм, выделенный у больного дисбактериозом (далее – штамм №3). Из указанного штамма готовили суточные культуры инкубацией на скошенном агаре при 35 ºС, которые использовали для приготовления инокулятов – бактериальных суспензий в 0,9 % растворе хлорида натрия с оптической плотностью 1,0 по Мак-Фарланду. Перед инокуляцией методом разведения определяли минимальную подавляющую концентрацию цефтазидима (МПК).
Для инкубации готовили смесь на основе минеральной питательной среды M9. В среду добавлялся метилэтилпиридинол («Эмоксипин», Московский эндокринный завод, Россия) до конечных концентраций 0,25, 0,5, 1, 2 и 4 мМ, а также цефтазидим (Sigma-Aldrich, США) до сублетальной концентрации (0,3 мг/л), составляющей 50 % ранее определенной МПК.
После инокуляции бактериальной суспензии смесь инкубировали в воздушном термостате при 35 ºС в течение 24 часов. Для оценки развития штаммов использовали аппарат для определения оптической плотности бактериальных взвесей Densi-la-meter (Erba Lachema s.r.o., Чехия). Полученные данные сравнивали с данными контрольных инкубационных смесей, не содержащих метилэтилпиридинол. Статистическую обработку результатов проводили с использованием непараметического критерия Манна – Уитни с помощью программы SigmaStat 3.5 (Systat Software, Inc., США), различия считали значимыми при P<0,05 (в таблицах уровень статистической значимости указан в верхнем индексе после значения) [1].
Результаты и их обсуждение
На рис. 1 представлены результаты динамического наблюдения за периодической культурой контрольного штамма кишечной палочки (штамма № 1). Установлено, что закономерное изменение развития бактерий наблюдается в наиболее высокой концентрации антиоксиданта – 4мМ. Вызывает интерес тот факт, что в промежуток между 8 и 12 часами наблюдается смена потенцирующего типа влияния метилэтилпиридинола на антагонистический, в результате чего через 24 часа эксперимента оптическая плотность бактериальной биомассы достигает значимо более высоких значений по сравнению с контролем.
Рис. 1. Влияние метилэтилпиридинола на активность цефтазидима (1,6 мг/л) в отношении Escherichia coli (штамм №1); ▼ – значимое различие по сравнению с контрольной группой (p<0,05).
Рис. 2. Влияние метилэтилпиридинола на активность цефтазидима (4,0 мг/л) в отношении Escherichia coli (штамм №2); ▼ – значимое различие по сравнению с контрольной группой (p<0,05).
При анализе графиков развития клинических штаммов описанная выше закономерность становится еще более явной: в период активного развития бактериальных культур (лог-фаза) метилэтилпиридинол прямопропорционально своей концентрации усиливает действие антибиотика. На 6–8 часу инкубации для штамма № 2 и 8–10 часу для штамма № 3 также происходит смена типа влияния на активность цефтазидима, в результате чего в последующие часы степень развития периодических культур прямопропорциональна концентрации антиоксиданта.
Рис. 3. Влияние метилэтилпиридинола на активность цефтазидима (4,7 мг/л) в отношении Escherichia coli (штамм №3); ▼ – значимое различие по сравнению с контрольной группой (p<0,05).
Таким образом, в интерпретации результатов и установления типа модулирующего влияния метилэтилпиридинола возникают определенные трудности. Исходя из традиционного подхода оценки развития культуры по результатам суточной инкубации следовало бы сделать вывод о том, что изучаемый антиоксидант прямопропорционально своей концентрации снижает активность цефтазидима (см. рис. 1–3, 24 часа). Однако при динамическом анализе становится ясно, что метилэтилпиридинол может оказывать противоположное влияние.
Цефтазидим в силу своего механизма действия является антибактериальным средством, который действует преимущественно в период активного размножения бактерий, т.е. в лог-фазу. Именно в эту фазу метилэтилпиридинол значимо усиливает действие антибиотика. Далее происходит резкая смена эффекта, которая, по-нашему мнению, может объясняться сочетанием двух факторов: бактериостатического влияния метилэтилпиридинола на бактерии, за счет которого затруднено действе цефтазидима, и потерей активности цефтазидима с течением времени, в результате чего микроорганизмы, находящиеся в состоянии бактериостаза, позднее получают возможность безопасного размножения. Это предположение подтверждают данные H. Servais, и P. M. Tulkens (2001), которые установили, что в течение 24 часов при температуре 37 ºС концентрация активного цефтазидима в растворе снижается более чем на 25 % [5].
Заключение
На основании вышеизложенного можно утверждать, что метилэтилпиридинол прямопропорционально своей концентрации потенцирует действие цефтазидима в отношении Escherichia coli. С точки зрения эффективности фармакотерапии обязательным условием этого влияния является строгое соблюдение режима дозирования антибиотика с целью поддержания его постоянной концентрации.
Для оценки модулирующего влияния веществ на активность антибиотиков, нестабильных в растворах, традиционный подход к оценке развития бактериальной культуры по истечении 24 часов является некорректным. Проведение соответствующих исследований должно носить динамический характер с выделением особенностей развития микроорганизмов в отдельных фазах.
Рецензенты:
Смирнов И. В., доктор медицинских наук, зав. кафедрой фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО АГМУ Минздрава России, г. Барнаул.
Карбышева Н. В., доктор медицинских наук, профессор кафедры инфекционных болезней ГБОУ ВПО АГМУ Минздрава России, г. Барнаул.