Введение к работе
Актуальность проблемы
Проблема гнойно-воспалительных заболеваний (ГВЗ) продолжает привлекать внимание специалистов разного профиля. Высокая частота внугрибольничного инфицирования, удлинение сроков госпитализации с соответствующим удорожанием и ухудшением результатов лечения, высокий процент летальности определяют неослабевающий интерес к этой проблеме, имеющей не только медицинское, но и социально-экономическоезначение.
Распространенность ГВЗ, вызванных грамположительными микроорганизмами, возрастает во всем мире (Яцык Г.В., Бомбардирова Е.П., 2000; Real Т.М., 1999, Chang S С. et al., 2000; Shopsin В. et al., 2000). Среди последних, несомненно, ведущее место занимают стафилококки (Митрохин С.Д; 2003, Fluit А.С., 2001). Они являются патогенами, демонстрирующими выраженную способность к формированию устойчивости к антимикробным препаратам, используемым в клинической практике. К сожалению, тенденция роста резистентности бактерий имеет прогрессирующий характер (Яковлев СВ. с соавт, 2001; Rubin RJ. et al., 1999).
, Особую важность представляет собой распространение стафилококков, резистентных к' метициллину (или оксациллину). В настоящее время метициллинорезистентные стафилококки (MRS) рассматриваются в качестве одного из ведущих нозокомиальных патогенов (Зайцев А.А. с соавт, 2003). Весьма тревожным фактом является появление стафилококков со сниженной чувствительностью к ванкомицину (Hiramatsu К. et. al., 1997; Rasooly A., Weisz А., 2002; Bell J.M. et al., 2002 и др.). Эта перечисленные особенности стафилококков являются причиной существенного ограничения выбора антибактериальных препаратов для лечения инфекций, вызванных такими штаммами микроорганизмов и необходимости поиска путей и средств преодоления антибиотикорезистентности стафилококков.
Для борьбы с развитием лекарственной устойчивости стафилококков возможны разные
пути: предупреждение формирования и ограничение распространения
лекарственноустойчивых популяций, снижение уровня уже сформировавшейся резистентности, использование антимикробных препаратов, относящихся к разным классам химиотерапевтаческих средств (Яковлев В.П., Яковлев СВ., 2001; Страчунский Л С, 2002).
Кроме перечисленных, одним из перспективных путей преодоления лекарственной устойчивости бактерий, является поиск и внедрение в практику новых антибактериальных агентов, в том числе с отличным от широко применяемых антибиотиков строением и механизмом действия. К их числу относятся и производные 5-нитрофурана, на основе которых был создан ряд высокоактивных противомикробных средств (Алексеева Л.Н., 1963, ШеришоринаСИ., 1968).
По сравнению с другими антимикробными средствами, препараты нитрофуранового ряда имеют ряд преимуществ. Обладая широким спектром антимикробной активности, они существенно не влияют на общую иммунологическую реактивность макроорганизма (Шуб Г.М., 1965), усиливают поглотительную активность фагоцитирующих клеток (Проскуров В А., 1974) и клеток ретикуло-эндотелиальной системы (Шуб Г.М. с соавт, 1970). Кроме того, стоимость большинства этих препаратов невелика, что немаловажно при их массовом применении. Нитрофураны (кроме фуразолидона) имеют небольшую молекулярную массу (157-297 Дальтон), благодаря чему легко проникают через стенки кровеносных и лимфатических сосудов, а также гематоэнцефалический барьер, что выгодно отличает их от антибиотиков. Как вещества с низкой молекулярной массой, нитрофураны менее активны как возможные аллергены.
В медицинской практике препараты нитрофуранового ряда получили наибольшее распространение в 60-70-х гг. Однако, и в настоящее время, несмотря на создание новых
антибиотиков, данные соединения не утратили своего значения, т.к. нитрофураяы эффективны против антибиотике- и сульфаниламидоустойчивых штаммов возбудителей Об этом также свидетельствуют результаты исследований А В Чернышкова (2003), отметившего, что 90-98% S. flexneri ж S. sonnei сохраняют чувствительность к нитрофурантоину.
Тем не менее, развитие устойчивости к препаратам нитрофуранового ряда является вполне реальным, о чем свидетельствуют результаты исследований Т.И. Турлуповой (1974), Олениной НА. (1982) и др.
Учитывая вышеизложенное, поиск веществ с антимикробной активностью в ряду серу-, азот- и кислородсодержащих гетероциклов и изучение их антимикробной активности, в том числе и в отношении стафилококков, является достаточно актуальной задачей, определившей необходимость проведения настоящего исследования и позволившей сформулировать его цель и задачи.
Цель исследования
Изучить антимикробное действие новых оригинальных несимметричных диарилиденцикланонов и синтезированных на их основе замещенных гексагидроиндазолов и провести углубленное исследование выявленных среди них средств обладающих противостафилококковой активностью.
Задачи исследования
-
Изучить противомикробную активность в отношении основных возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний, в том числе, стафилококков новых оригинальных несимметричных диарилиденцикланонов и синтезированных на их основе замещенных гексагидроиндазолов.
-
На клинических штаммах стафилококков - возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний изучить антимикробную активность отобранных по результатам первичного скрининга соединений.
-
Провести сравнительный анализ антистафилококковой активности отобранных соединений с коммерческим препаратом нитрофуранового ряда (фуразолидон) и с одним из цефалоспоринов III поколения (цефатоксим натриевая соль), часто используемыми для лечения стафилококковых инфекций.
-
Определить оптимальные условия проявления противостафилококковой активности этих соединений и изучить влияние на некоторые биологические свойства стафилококков.
-
С использованием микробиологических показателей изучить влияние отобранных соединений на функциональное состояние нормальной микрофлоры кишечника белых мышей.
-
На модели экспериментальной стафилококковой инфекции белых мышей дать оценку химиотерапевтической эффективности отобранных соединений.
Научная новизна
В работе впервые дана характеристика антимикробной активности новых оригинальных несимметричных диарилиденцикланонов и синтезированных на их основе замещенных гексагидроиндазолов в отношении тест-гптаммов S.aureusАТСС29213, E.coliATCC25922, P. aeruginosa АТСС 27853, P. mirabilis 20 - представителей наиболее частых возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний. Отобраны 2 активных в отношении стафилококков соединения (нитро)фурфурилиденсодержащих гексагидроиндазолов: 2,3-дифенил-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За,4,5,6,7-гексагидроиндазол (лабораторный шифр 19) и 3-(5-нитрофурил)-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За,4,5,6,7-гексагидро-2Н-индазол (лабораторный шифр 26), Показана их высокая, не уступающая фуразолидону и близкая цефатоксиму натриевой соли, антимикробная активность в отношении клинических штаммов стафилококков.
Установлено, что на проявление противостафилококковой активности соединений 19 и 26 оказывает влияние концентрация микробных тел, присутствие в среде биологических субстаратов (крови и сыворотки крови) в концентрациях 5 и 10%.
Показано, что популяции стафилококков гетерогенны по признаку чувствительности к соединению 26.
Представлены данные об отсутствии влияния соединения 26 на колонизационную резистентность кишечника белых мышей.
Впервые дана оценка химиотерапевтической эффективности соединения 26 при экспериментальной стафилококковой инфекции.
Практическая значимость
Результаты проведенного исследования позволили впервые охарактеризовать антимикробную активность оригинальных несимметричных диарилиденцикланонов и синтезированных на их основе замещенных гексагидроиндазолов, выявить среди них и изучить вещества с выраженной противостафилококковой активностью, оценить их химиотерапевтическую эффективность при экспериментальной стафилококковой инфекции и рекомендовать их для углубленного изучения в качестве потенциальных средств химиотерапии стафилококковых инфекций.
Полученные результаты исследований охраноспособны. На соединение с лабораторным шифром 26 поданазаявка на патент РФ. Регистрационный номер 2005100679 от 17.01.05.
Результаты проведенных исследований позволяют проводить направленный синтез в ряду серу-, азот- и кислородсодержащих гетероциклических соединений производных гексагидроиндазолов веществ с антимикробной активностью, а вещества с лабораторным шифром 19 и 26 рекомендовать для углубленного лабораторного и доклинического изучения в качестве возможных средств этиотропной химиотерапии стафилококковых инфекций.
По материалам диссертации подготовлены и изданы методические рекомендации «Изучение антимикробной активности новых химических соединений», предназначенных для студентов факультета медико-профилактическое дело и фармацевтического факультета (утверждено наЦКМС СГМУ, выписка из протокола №5 от 20.01.05).
Результаты диссертационной работы используются при чтении лекций и проведении практических занятий на факультетах Саратовского государственного медицинского университета, Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского, Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова.
Основные положения выносимые на защиту:
-
При изучении антимикробного действия (нитро)фурфурилиденсодержащих гексагидроиндазолов выявлена противостафилококковая активность 3-дифенил-7-(5-нитрофурфурилиден^ЗЗаД^б^-гексагидроиндазола и 3-(5-нитрофурил)-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За,4,5,6,7-гексагидро-2Н-индазола (соединения 19 и 26).
-
Показана высокая активность,3-дифенил-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За>4,5,6,7-гексагидроиндазола и 3-(5-нитрофурил)-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За,4,5,6,7-гексагидро-2Н-индазола в отношении штаммов стафилококков клинического происхождения, в том числе метициллинорезистентных.
-
Установлено, что противостафилококковая активность 2,3-дифенил-7-(5-нитрофурфурилиден^З^аДДб^-гексагидроиндазола и 3-(5-нитрофурил)-7-(5-нитрофурфурилиден)-3,За,4,5,6,7-гексагидро-2Н-индазола находится в обратной зависимости от величины микробной нагрузки и не зависит от изменений рН в диапазоне 6,0-8,0, а также наличия в среде биологических субстратов (крови или сыворотки) в концентрации не более 1%.
-
Обнаружено, что при энтеральном введении (3 и 6 дней по 50 и 100 мкг/кг) соединение 26 не оказывает влияния на антагонистическую функцию нормальной микрофлоры кишечника белых мышей.
-
Установлено, что соединение 26 при введении в течение 3-х дней в дозах 20 и 10 мкг/кг оказывает выраженный химиотерапевтический эффект при лечении экспериментальной стафилококковой инфекции, вызванной внутрибрюшинным заражением белых мышей.
Апробация работы
Материалы диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях
Саратовского государственного медицинского университета «Молодые
ученые - здравоохранению региона» (Саратов, 2003., 2004.); V Российской конференции «Современные проблемы антимикробной химиотерапии» (Москва, 2003.); VI Российской конференции «Современные проблемы антимикробной химиотерапии» и 11th Scientific Meeting European Society of Chemotherapy Infection Diseases (Москва,2004.); Всероссийской научно-практической конференции «Медицинская микробиология - XXI век» (Саратов, 2004.); X Всероссийской конференции «Карбонильные соединения в синтезе гетероциклов» (Саратов,2004.); Научно-практической конференции с международным участием «Роль клинической микробиологии в профилактике внутрибольничных инфекций» (Москва,2004.); 2nd Internetional Symposium " Resistant Gram-Positive Infections" (Берлин, Германия, 2004).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 работ.
Объем и структура диссертации
Диссертации изложена на 179 листах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, 7 глав собственных исследований, заключения, практических рекомендаций, выводов, списка использованной литературы, включающего 254 источника, из них 136 отечественных и 118 иностранных авторов, и приложений. Работа иллюстрирована 18 таблицами, 19 рисунками и 6 фотографиями.
Похожие диссертации на Противостафилококковая активность (нитро)фурфурилиденсодержащих гексагидроиндазолов
