История группы макролидных антибиотиков началась в 1952 году, когда из культуры Streptomyces erythreus был выделен эритромицин. Этот антибиотик с успехом применялся в течение многих последующих лет [1]. Химическую основу макролидов составляет макроциклическое лактонное кольцо, связанное с одним или несколькими углеводными остатками. В зависимости от числа атомов углерода в структуре молекулы, макролидные антибиотики подразделяются на 14-членные (эритромицин, кларитромицин, рокситромицин, диритромицин), 15-членные (азалиды) — азитромицин и 16-членные (спирамицин, джозамицин, мидекамицин, рокитамицин, мидекамицина ацетат). В настоящее время к классу макролидов относится большое количество препаратов (рис. 1).
Часть макролидов является природными, а часть — полусинтетическими.
По отчетам Европейского общества антимикробной химиотерапии (European society of antimicrobial chemotherapy, ESAC), макролиды занимают второе место по объему потребления среди антибиотиков, применяющихся в амбулаторной практике, уступая только пенициллинам [4]. В Австрии проведен анализ многолетней динамики использования антибактериальных препаратов разных классов с 1998 по 2007 г., результаты которого свидетельствуют о неуклонном росте потребления современных макролидов. При этом особенно активно используется именно азитромицин. Так за рассмотренный период использование эритромицина сократилось на 75%. В то же время увеличение показателя потребления (количество упаковок препарата на 1000 человек) у азитромицина составило 24,7%. Для кларитромицина значение данного показателя снизилось на 9,9% [5]. В основе такого высокого уровня потребления азитромицина и его продолжающегося роста лежат фармакологические свойства молекулы, спектр действия, особенности фармакокинетики, наличие лекарственных форм для энтерального и парентерального введения.
Азитромицин был синтезирован в 1981 году путем включения атома азота в 14-членное лактонное кольцо эритромицина между 9-м и 10-м атомами углерода. Он был отнесен к группе полусинтетических 15-членных макролидных антибиотиков — азалидов и остается пока в ней единственным. В 1988 г. по завершении многочисленных доклинических и клинических испытаний оригинальный азитромицин был выведен на мировой фармацевтический рынок. В этом же году он был зарегистрирован в СССР и странах Восточной Европы под торговым названием Сумамед®, которое в настоящее время очень хорошо известно врачам различных специальностей: педиатрам, терапевтам, пульмонологам, оториноларингологам, гинекологам, урологам и др. Механизм антибактериального действия азитромицина аналогичен таковому других макролидов. В его основе лежит ингибирование РНК-зависимого синтеза удлинения белковой молекулы, чувствительной к действию антибиотика бактерии [6]. Антибиотик обратимо связывается с 50S-субъединицей бактериальной рибосомы микроорганизма, блокируя процессы транспептидации и/или транслокации, в результате преждевременно отщепляется растущая тРНК-полипептидная цепочка и прекращается сборка белковой молекулы. Азитромицин характеризуется наличием значимого постантибиотического и суб-МПК эффектов в отношении S. pneumoniae, S. pyogenes, H. influenzae и Legionella pneumophila
Азитромицин активен в отношении большинства потенциальных возбудителей инфекций дыхательных путей. Важно, что в отличие от других макролидов он активен против H. influenzae, включая штаммы, продуцирующие β-лактамазы. Также препарат имеет наивысшую среди макролидов активность в отношении Mycoplasma pneumoniae (табл.).
Уникальным среди антибиотиков азитромицин сделали фармакокинетические параметры, особенно наличие тканевой (тканевонаправленной) фармакокинетики. Препарат частично метаболизируется в печени путем деметилирования (известно 10 его метаболитов, не обладающих фармакологической активностью), а 50% с желчью экскретируется в кишечник в неизменeнном виде и выделяется с каловыми массами. Небольшая часть дозы (6–11%) выделяется с мочой. В отличие от 14-членных макролидов, а также препаратов — фторхинолонов, азитромицин не оказывает значимого ингибирующего влияния на микросомальную систему цитохрома Р-450. Это предопределяет низкую вероятность лекарственных взаимодействий [8]. Так, в отличие от эритромицина и кларитромицина азитромицин не взаимодействует с теофиллином, карбамазепином, варфарином, рифабутином и другими лекарствами, метаболизм которых осуществляется на ферментах-цитохромах Р450. В то же время при одновременном приеме антацидов всасывание азитромицина может нарушаться, что, впрочем, характерно для очень большого числа различных лекарственных средств.
Азитромицин обладает уникальным, самым длительным по сравнению с другими антибактериальными препаратами периодом полувыведения, составляющим в среднем 68 ч, и имеет очень высокий тканевый аффинитет [9]. В отличие от бета-лактамов и аминогликозидов, клиническая эффективность которых обусловлена соотношением значений минимальной подавляющей концентрации (МПК) антибиотика для того или иного микроорганизма и уровня концентрации этого антибиотика в крови, эффективность азитромицина определяется уровнем концентрации препарата в тканях. При этом значимый клинический эффект азитромицина наблюдается при относительно невысоких значениях концентраций азитромицина в крови по отношению к МПК90 для выделенного возбудителя. Например, для чувствительных к азитромицину штаммов S. pneumoniae (МПК < 0,5 мг/л) его концентрация в крови превышает МПК для этого возбудителя лишь в течение короткого периода после приема дозы антибиотика. Несмотря на это, при назначении препарата достигаются оптимальные клинические и микробиологические показатели эффективности (полнота эрадикации возбудителя из очага инфекции) [10, 11]. Эта диссоциация определяется тем, что азитромицин достаточно быстро покидает системный кровоток и концентрируется в полинуклеарах, моноцитах, лимфоцитах, альвеолярных макрофагах, фибробластах, создавая в них концентрации, превышающие 80 мг/л [11]. При миграции в очаг воспаления фагоциты выполняют транспортную функцию и доставляют антибиотик непосредственно к месту локализации бактерий в пораженной, инфицированной ткани, что позволяет создавать высокие и длительно сохраняющиеся концентрации азитромицина именно в очаге инфекции. Концентрация антибиотика в очагах инфекции примерно на 24–36% выше, чем в здоровых тканях человека [12, 13].
В связи с особенностями своего химического строения азитромицин концентрируется в «кислых» органеллах, фосфолипидном слое мембран лизосом фагоцитирующих клеток крови (нейтрофилов, моноцитов) и тканей (альвеолярных макрофагов). Попадая в кислую среду, молекула азитромицина изменяет электрический заряд и не может свободно проходить через мембраны. Благодаря слиянию лизосом (место накопления антибиотика в клетке) с фагоцитами, содержащими захваченные бактерии, происходит образование фаголизосом в клетках крови. Попав внутрь фаголизосомы, антибиотик как бы «запирается» там и очень медленно выходит обратно. Благодаря такому механизму «тканевой кинетики», основная часть дозы препарата, принятой пациентом, достаточно быстро (через кишечник, сосудистое русло, межклеточное пространство, цитоплазматическую мембрану, цитоплазму) попадает в фаголизомосы, то есть именно в то место, где находятся патогены. При этом в фаголизосоме антибиотик получает возможность эффективно воздействовать на микроорганизмы, поглощенные, но не уничтоженные фагоцитами. Эта высокая и длительно сохраняющаяся концентрация препарата позволяет считать его «независимым от концентрации в крови киллером», что очень важно для его рационального клинического применения. Такая направленная доставка антибиотика имеет особое значение в случае инфекции в ограниченных локусах, а также для эрадикации внутриклеточных патогенов. Значительное накопление азитромицина наблюдается в легочной ткани, жидкости, выстилающей слизистую оболочку бронхов и альвеолы, бронхиальном секрете, слюне, миндалинах, среднем ухе, синусах, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), предстательной железе, конъюнктиве и тканях глаза, коже, желчи, уретре, матке, придатках и плаценте [9]. Описанная «тканевая кинетика» подтверждается данными, полученными с использованием бронхоскопической техники. Показано, что максимальные концентрации азитромицина после приема единственной дозы в 500 мг составляют для мокроты 1,56 мг/л, слизистой бронхов — 3,89 мг/кг, интерстициальной жидкости легких — 2,18 мг/л, альвеолярных макрофагов — 23 мг/кг. В то же время, концентрация препарата в крови в этот момент составляет 0,3–0,5 мг/л. Часть азитромицина может высвобождаться из макрофагов, нейтрофилов и моноцитов в процессе фагоцитоза под действием бактериальных стимулов и выходить в кровь и межклеточную жидкость. Затем через некоторое время из крови или тканей организма препарат может повторно захватываться иммунокомпетентными клетками и возвращаться с ними в очаг инфекционного процесса, вновь включаясь в фаголизосомы и уничтожая патогенные микроорганизмы. Возникает эффект рециркуляции, целенаправленной «подкачки» антибиотика в очаге инфекции из крови и окружающих тканей. Важно, что данная внутритканевая циркуляция антибиотика может продолжаться до 10 дней и не требует введения новых доз препарата в организм извне, что и предопределяет возможности коротких, 3-дневных курсов антибактериальной терапии. При этом спустя 4–7 дней после приема последней (третьей) дозы азитромицина его внутриклеточная концентрация еще превышает 32 мг/л, что намного больше, чем МПК для патогенов, (в частности МПК
Важной является не только стимуляция иммунной защиты, но и прекращение активации иммунитета по мере стихания инфекционного процесса. Отмечено, что азитромицин после санации инфекции фактически останавливает уже ненужную иммунную реакцию, активируя апоптоз (биологически запрограммированную гибель) нейтрофилов [25]. Он подавляет процессы локального повреждения и препятствует вовлечению клеток хозяина в иммунный ответ. Описываемый эффект продемонстрирован у добровольцев и больных внебольничной пневмонией, вызванной пневмококком [26].
Иммуномодулирующий механизм действия азитромицина представлен на рис. 2.
Антибиотик обладает также мукорегулирующим действием, оказывая благоприятное влияние на клиренс бронхиального и назального секретов [2]. Азитромицин на сегодня является одним из наиболее безопасных антибактериальных препаратов. Согласно данным метаанализа, включавшего 45 клинических исследований, частота нежелательных явлений при приеме азитромицина составила 8,7%, наиболее типичными из которых являлись нарушения со стороны ЖКТ — боли и дискомфорт в животе, тошнота, диарея [27]. В другом метаанализе показано, что частота отмены азитромицина из-за нежелательных явлений при лечении инфекций нижних и верхних отделов дыхательных путей составила 0,7% и 0,8% соответственно [28]. При внутривенной инфузии азитромицин переносится лучше, чем эритромицин и кларитромицин. По безопасности применения у беременных азитромицин относится к препаратам с маловероятным риском токсического воздействия на плод — категория B (по классификации Управления по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США (Food and Drug Administration, FDA)).
Как уже неоднократно подчеркивалось выше, фармакокинетические характеристики препарата, особенно «тканевая фармакокинетика», позволяют принимать азитромицин 1 раз в сутки, используя при инфекциях респираторного тракта 3-дневный курс лечения [29]. Очень важно отметить, что существенных различий в фармакокинетике антибиотика (накопление в макрофагах, тканевые и клеточные концентрации) при использовании 3-дневных и более длительных курсов лечения не обнаружено [30]. В рекомендациях FDA 3-дневный режим терапии может использоваться в амбулаторной практике при лечении таких заболеваний, как внебольничная пневмония, обострение хронической обструктивной болезни легких, острый бактериальный риносинусит, острый средний отит [29]. Привлекательность коротких курсов азитромицина обусловлена высокой комплаентностью, уменьшением числа побочных явлений, что сопровождается улучшением качества жизни пациента и снижением экономических затрат на лечение. Короткие курсы антибиотикотерапии несут меньшую вероятность селекции лекарственно-устойчивых возбудителей по сравнению со стандартными по продолжительности схемами лечения [31]. Наличие лекарственной формы азитромицина для внутривенного введения позволяет применять препарат для лечения госпитализированных пациентов с внебольничной пневмонией, в том числе в режиме ступенчатой терапии. Эффективность азитромицина при инфекциях нижних дыхательных путей изучалась в крупных рандомизированных контролируемых исследованиях у взрослых и детей [32]. В 22 исследованиях изучалась эффективность 3-дневного курса терапии азитромицином. В качестве препаратов сравнения использовали макролиды (эритромицин, кларитромицин, рокситромицин, диритромицин), пенициллины (Ко-амоксиклав, амоксициллин, бензилпенициллин), пероральные цефалоспорины (цефаклор, цефуроксим аксетил, цефтибутен), фторхинолоны (моксифлоксацин). Наиболее часто азитромицин сравнивали с Ко-амоксиклавом. Длительность применения препаратов сравнения обычно составляла 10 дней. Эффективность 3-дневного курса терапии азитромицином была высокой и в большинстве исследований оказалась сопоставимой с таковой 10-дневных курсов лечения препаратами сравнения. Эффективность азитромицина при инфекциях нижних дыхательных путей у детей, таких как острый гнойный бронхит и внебольничная пневмония, так же высока, как и у взрослых. В частности, в многоцентровом двойном слепом исследовании выявлена высокая эффективность азитромицина при микоплазменных пневмониях у детей. При внебольничных пневмониях у детей (39 человек получали азитромицин 10 мг/кг 1 раз в день и 34 — Ко-амоксиклав 40 мг/кг в 3 приема) клиническая эффективность составила соответственно 100% и 94% [33]. Аналогичные данные получены в сравнительном исследовании азитромицина (10 мг/кг 1 раз в день) и Ко-амоксиклава (40 мг/кг в 3 приема) у детей с инфекциями нижних отделов дыхательных путей клиническая эффективность составила 97% и 96% соответственно [34]. При этом у детей, получавших азитромицин, выздоровление наступало достоверно быстрее, а частота побочных эффектов терапии была меньше. Свидетельством высокой эффективности коротких курсов азитромицина (3-дневный курс при назначении внутрь 1 раз в сутки 500 мг взрослым и 10 мг/кг — детям) при лечении острых инфекций верхних и нижних дыхательных путей различной локализации являются результаты проспективного несравнительного исследования препарата в 235 медицинских центрах у 1574 взрослых и 781 ребенка. Излечение или быстрое улучшение наблюдалось более чем в 96% случаев, эрадикация возбудителей — в 85,4% [35].
Таким образом, несмотря на почти 30 лет клинического применения азитромицин остается сегодня одним из предпочтительных антибиотиков для лечения инфекций различной локализации. Он обладает высокой активностью в отношении наиболее вероятных бактериальных возбудителей респираторных инфекций, включая внутриклеточных патогенов и гемофильную палочку. Приобретенная микробная резистентность к азитромицину в России остается на низком уровне в течение всего периода его применения. Уникальная фармакокинетика, с накоплением в высоких концентрациях в тканях, клетках иммунной системы, и длительный период полувыведения препарата из организма позволяют применять азитромицин 1 раз в сутки коротким 3-дневным курсом. При этом сравнительная клиническая эффективность и безопасность азитромицина при инфекциях дыхательных путей не уступает таковой 7–10-дневных курсов альтернативных антибиотиков, что доказано в многочисленных клинических исследованиях.
Литература
- Rangel-Frausto M., Pittet D., Costigan M. et al. The natural history of the systemic inflammatory response syndrome (SIRS): a prospective study // JAMA. 1995; 273: 117–123.
- Страчунский Л. С., Козлов С. Н. Макролиды в современной клинической практике.
- Яковлев, Ухин С. А. Азитромицин (Сумамед): основные свойства, оптимизация режимов применения на основе фармакокинетических и фармакодинамических параметров. Антибиотики и химиотерапия. 2003. № 2. С. 22–28.
- Ferech M., Coenen S., Malhotra-Kumar S. et al. European Surveillance of Antimicrobial Consumption (ESAC): outpatient antibiotic use in Europe // J Antimicrob Chemother. 2006; 58 (2): 401–407.
- Metz-Gercek S., Maieron A., Strau R. et al. Ten years of antibiotic consumption in ambulatory care: Trends in prescribing practice and antibiotic resistance in Austria // BMC Infectious Diseases. 2009.
- Odenholt-Tornqvist I., Lowdin E., Cars O. Postantibiotic effects and postantibiotic sub-MIC effects of roxithromycin, clarithromycin, and azithromycin on respiratory tract pathogens // Antimicrob Agents Chemother. 1995; 39: 221–226.
- Ball P. Therapeutic considerations for the management of respiratory tract infections. The role of new macrolides and fluoroquinolones // Infect In Med. 1991; 8 (Suppl. A): 7–17.
- Dunn C., Barradell L. Azithromycin: a review of its pharmacologal properties and use as 3-ay therapy in respiratory tract infections // Drugs. 1996; 51: 483–505.
- Bergan T. Pharmacokinetics of newer macrolides. In: New Macrolides, Azalides, and Streptogramins in Clinical Practice. Neu H. C., Young L. S., Zinner S. H., Acar J. F. (eds.). New York, etc., 1995. 51–60.
- Carbon C. Clinical relevance of intracellularand extracellular concentration of macrolides // Infection 1995; 23: Suppl I: 10–14.
- Yshiguro M., Koga H., Konno S. et al. Penetration of macrolides into human polymorphonuclear leucocytes // J Antimicrob Chemother. 1989; 24: 719–729.
- Wildfeurer A., Laufen H., Zimmermann T. Uptake of azithromycin by various cells and its intracellular activity under in vivo conditions // Antimicrob Agents Chemother. 1996; 40: 75–79.
- Хенд В. Л., Хенд Д. Л. Механизмы накопления и выброса азитромицина в полиморфонуклеарных лейкоцитах человека // Антибиот. и химиотер. 2002; 47 (7): 6–12.
- Hot H. Intracellular microorganismus a particular problem chemotherapy // Infection. 1996; 19: Suppl: 193–195.
- Parnham M. J., Erakovic Haber V., Giamarellos-Bourboulis E. J., Perletti G., Verleden G. M., Vos R. Azithromycin: mechanisms of action and their relevance for clinical applications. Pharmacol Ther. 2014 Aug; 143 (2): 225–245.
- Parnham M. Immunomodulatory effects of antimicrobials in the therapy of respiratory tract infections // Curr. Opin. Infect. Dis. 2005, 18, 125–131.
- Tamaoki J. The effects of macrolides on inflammatory cells // Chest. 2004; 125: 41–51.
- Culic O., Erakovich V., Pamham M. Anti-inflammatory effects of macrolide antibiotics // Eur J Pharmacol. 2001; 429: 209–229.
- Uriate S., Molestina R., Miller R. et al. Effect of macrolide antibiotics on human endothelial cells activated by Chlamydia pneumoniae infection and tumor necrosis factor-alfa // J. Infect. Dis. 2002, 185, 1631–1636.
- Culic O., Erakovic V., Cepelak I. et al. Azithromycin modulates neutrophil function and circulating inflammatory mediators in healthy human subjects // Eur. J. Pharmacol. 2002, 450, 277–289.
- Labro M. T. Interference of antibacterial agents with phagocytic functions: immunomodulation or «immuno-fairy tales // Clin. Microbiol. Rev. 2000, 13, 615–660.
- Amsden G. Anti-inflammatory effects of macrolides — an underappreciated benefit in the treatment of community-acquired respiratory tract unfections and chronic inflammatory pulmonary conditions? // J. Antimicrob. Chemother. 2005, 55 (1), 10–21.
- Ortega E., Escobar M. A., Gorio J. et al. Modification of phagocytosis and cytokine production in peritoneal and splenic murine cells by azithromycin and josamycin // J. Antimicrob. Chemother. 2004, 53, 367–370.
- Pukhalsky A. L., Shmarina G. V., Kapranov N. I. et al. Anti-inflammatory and immunomodulating effects of clarithromycin in patients with cystic fibrosis lung disease // Med. Inflamm. 2004, 13, 111–117.
- Kadota J., Mizunoe S., Kishi K. et al. Antibiotic-induced apoptosis in human activated peripheral lymphocytes // Int. J. Antimicrob. Agents. 2005, 25 (3), 216–220.
- Rolling U., Hansen R, Braun J. et al. Leucocyte response and anti-inflammatory cytokines in community-aquired pneumonia // Thorax. 2001, 56, 121–125.
- Treadway G., Pontani D. Paediatric savety of azithromycin: worldwide experience // J Antimicrob Chemother. 1996; 37 (suppl. C): 143–149.
- Ioannidis J., Contopoulos-Ioannidis D., Chew P., Lau J. Meta-analysis of randomized controlled trials on the comparative efficacy and safety of azithromycin against other antibiotics for upper respiratory tractinfections // J Antimicrob Chemoter. 2001; 48: 677–689.
- Guay D. Short-course antimicrobial therapy of respiratory tract infections // Drugs. 2003; 63: 2169–2184.
- Amsden G., Nafziger A., Foulds G. Abstr. of The 4-th Intern. Conference on the macrolides, azalides, streptogramins & ketoldes, Barselona, 1998; 109: abstr. 12.05.
- Guillemot D., Carbon C., Balkau B. et al. Low dosage and long treatment duration of b-lactam: risk factors for carrige of penicillin-resistant Streptococcus pneumoniae // JAMA. 1998; 279: 365–370.
- Laopaiboon M., Panpanich R., Swa Mya K. Azithromicin for acute lower respiratory tract infections (Review)/The Cochrane Collaboration. 2015, Published by John Wiley & Sons, Ltd.
- Tredway G., Goyo R., Suares J. et al. Comparative study of azithromycin and amoxicillin/clavulanic acid (co-amoxiclav) in the treatment of community-asquired in peadiatric patients // Zithromax ICMAS Poster Book. 1996. P. 82–83.
- Страчунский Л. С., Жаркова Л. П., Квирквелия М. А. и др. Лечение внебольничной пневмонии у детей коротким курсом азитромицина // Педиатрия. 1997. № 5. С. 91–96.
- Буданов С. В. Азитромицин (сумамед): основные свойства и особенности применения в терапии внебольничной пневмонии // Антибиотики и химиотерапия. 2000. № 10. С. 28–37.
М. В. Пчелинцев, кандидат медицинских наук
ГБОУ ВПО СПбГМУ им. И. П. Павлова МЗ РФ, Санкт-Петербург
Контактная информация: apis@spb-gmu.ru
Купить номер с этой статьей в pdf