Механизм действия

Основоположником научного изучения механизма действия серебра на микробную клетку является швейцарский ботаник Карл Негели, который в 80-е годы XIX века установил, что взаимодействие не самого металла, а его ионов с клетками микроорганизмов вызывает их гибель. Это явление он назвал олигодинамией (от греч. «олигос» – малый, следовый, и «динамос» – действие, т.е. действие следов). Ученый доказал, что серебро проявляет олигодинамическое действие только в растворенном (ионизированном) виде. В последующем его данные были подтверждены и другими исследователями [14,19].

Немецкий ученый Винцент, сравнивая активность некоторых металлов, установил, что наиболее сильным бактерицидным действием обладает серебро, меньшим – медь и золото. С.С. Боткин, а затем А.П. Виноградов объяснили этот факт зависимостью биологических свойств микроэлементов от места, занимаемого ими в Периодической системе Д.И. Менделеева [2,13].

Так, дифтерийная палочка погибала на серебряной пластинке через три дня, на медной – через шесть дней, на золотой – через восемь. Стафилококк погибал на серебре через два дня, на меди через три, на золоте – через девять дней. Тифозная палочка на серебре и меди погибала через 18 ч, а на золоте – через шесть-семь дней [7].

При сравнении противомикробных свойств ионизированного серебра и других препаратов обнаружено, что его бактерицидный эффект в 1750 раз сильнее карболовой кислоты и в 3,5 раза сильнее сулемы и хлорной извести. Причем спектр противомикробного действия серебра значительно шире многих антибиотиков и сульфаниламидов. А бактерицидный эффект создается минимальными дозами препарата [7].

В.С. Брызгунов с соавтором выявили, что серебро обладает более мощным антимикробным эффектом, чем пенициллин, биомицин и другие антибиотики, и оказывает губительное действие на антибиотикоустойчивые штаммы бактерий [1].

На золотистый стафилококк, вульгарный протей, синегнойную и кишечную палочки, представляющих особый интерес для клиницистов, ионы серебра оказывают различное противомикробное действие – от бактериостатического (способность препятствовать размножению микробов) до бактерицидного (способность убивать микробы). В отношении золотистого стафилококка и большинства кокков оно иногда значительно превосходит по своей выраженности действие антибиотиков [3,7,16].

Имеются данные, что чувствительность разных патогенных и непатогенных организмов к серебру неодинакова. Выявлено, что патогенная микрофлора более чувствительна к ионам серебра, чем непатогенная [18]

Основываясь на этом факте, Ю.П. Мироненко еще в 1971 году разработал способ лечения дисбактериоза различного происхождения ионным раствором серебра (концентрация 500 мкг/л) методом полостного электрофореза, достигая при этом стойкого терапевтического эффекта [8].

Особый интерес представляет действие ионов серебра на клетки макроорганизма. Обнаружено, что при инкубации костного мозга мышей и микроорганизмов в растворе, содержащем ионы серебра, морфология эритроцитов и лейкоцитов оставалась неизмененной, тогда как микроорганизмы полностью уничтожались. Мышиные клетки под воздействием ионов серебра округлялись, но не разрушались, причем их оболочки не претерпевали изменений [12]. В последующем эти клетки размножались, сохраняя нормальную клеточную структуру и способность к делению и размножению. Данные исследования свидетельствуют об отсутствии повреждающего действия ионного серебра для клеток макроорганизма, в отличие от микроорганизмов.

Среди многочисленных теорий, объясняющих механизм действия серебра на микроорганизмы, наиболее распространенной является адсорбционная теория, согласно которой клетка теряет жизнеспособность в результате взаимодействия электростатических сил, возникающих между клетками бактерий, имеющих отрицательный заряд, и положительно заряженными ионами серебра при их адсорбции бактериальной клеткой [5,20,21,25].

Некоторые исследователи особое значение придают физико-химическим процессам. В частности, окислению протоплазмы бактерий и ее разрушению кислородом, растворенным в воде, причем серебро играет роль катализатора [7]

Вораз и Тоферн (1957) объясняли антимикробное олигодинамическое действие серебра выведением из строя ферментов, содержащих SH- и СООН- группы [4,17,22], Тонли K., Вилсон H. – нарушением ее осмотического равновесия [23]. Имеются данные, свидетельствующие об образовании комплексов нуклеиновых кислот с тяжелыми металлами, вследствие чего нарушается стабильность ДНК и, соответственно, жизнеспособность бактерий [6].Существует также мнение, что серебро не оказывает прямого воздействия на ДНК клеток, а действует косвенно, увеличивая количество внутриклеточных свободных радикалов, которые снижают концентрацию внутриклеточных активных соединений кислорода [24]. Также допускают, что одной из причин широкого противомикробного действия ионов серебра является ингибиция трансмембранного транспорта Nа+ и Cа++, вызываемая серебром [15].

Таким образом, механизм действия серебра на микробную клетку в свете современных данных заключается в том, что ионы серебра сорбируются клеточной оболочкой, которая выполняет защитную функцию. Клетка остается жизнеспособной, но при этом нарушаются некоторые ее функции, например деление (бактериостатический эффект). Как только на поверхности микробной

Литература

  1. Брызгунов В.С., Липин В.Н., Матросова В..Р. Сравнительная оценка бактерицидных свойств серебряной воды и антибиотиков на чистых культурах микробов и их ассоциациях// Научн.тр.Казанского мед.ин-та. -1964. -Т.14. -С. 121-122.
  2. Виноградов А.П. Химический элементарный состав организмов моря// Тр.биохим. лаб. АН СССР. -1938. -N4. -С. 91
  3. Голубович В.Н., Работнова И.Л. Кинетика подавления роста Candida utilus ионами серебра// Микробиология. -1974 -Т.43. -Вып.6. -С. 1115-1117.
  4. Дондыш Л.М. Ингибирующее влияние серебра на некоторые ферментативные системы// Вопросы экзогенных и органических нервно-психических расстройств. Материалы научн. конф. ГОС науч. исслед. ин-та психиатрии МЗ СССР. -М., 1964. -Вып.2. -С. 143-165.
  5. Кнафельман П.Ф. Серебро как консервант для пищевых продуктов. Автореф. канд. дисс. -Одесса, 1947.
  6. Крисс Е.Е., Яцимирский К.Б. Взаимодействие нуклеиновых кислот с металлами //Успехи химии. -1966. -Т.35. -Вып.2. -С. 347-365.
  7. Кульский Л.А. Серебряная вода. -Киев, 1987.
  8. Мироненко Ю.П. Полостной электрофорез// Медицинская газета.- 1971 – 26 октября
  9. Обухов А.В. Влияние колларгола на иммунные реакции in vitro // Коллоидное серебро. Физико-химические свойства. Применение в медицине. Препринт N1. Институт катализа им. Борескова Г.К. Сиб.отд. РАН. –Новосибирск, 1992. -С. 53-54.
  10. Полякова Т.С. Современный взгляд на проблему терапии тонзиллофарингитов / Т.С. Полякова, А.В. Гуров, А.М. Поливода // Русский медицинский журнал. – 2007. – Т. 15, № 2. – С. 146-150.
  11. Протасевич Р.С. Местное лечение больных хроническим гнойным средним отитом / Р.С. Протасевич // Вестник оториноларингологии. – 2002. – № 3. – С. 57-60.
  12. Савадян Э.Ш., Мельникова В.М., Беликова Г.П. Современные тенденции использования серебросодержащих антисептиков// Антибиотики и химиотерапия. -1989. -N11. -С. 874-878.
  13. Шукшенцева В.А. Вторичное серебро / В.А. Шукшенцева. – М.: Легкопромбытизда; 1990. – 63 с
  14. Эльпинер Л.И., Шафиров Ю.Б. с соавт. //Труды Науч. конф. НИИ гигиены водного транспорта Мин.здравоохранения СССР, 1972., вып.2, -С.150-153.
  15. Abramson J.J., Trimm J.L., Weden L., Salama G. Heavy metals induce rapid calcium release from sarcoplasmicreticulum vesicles isolated from skeletal muscule// Proc. nat. Acad Sci. -USA 1983. -Vol 80. -N6. - P. 1526-1530.
  16. Becker R.O., Spadaro G.A. Treatment of orthopaedic infections with electrically generated silver ions // J. Bone a. Joint Surg. -1978. -Vol.60-A, -N7. -P. 871-881.
  17. Bragg P.D., Rainnie D.J. The effect of silver ions on the respiratory chain of Escherichia coli// Can. J.Vicrobiolog. -1974. -Vol.20. -P. 881-889.
  18. Doer R., Bergner W. Zur Oligodinamie des Silbers// Biochem. Zeitschr. -1922. -N131. -S. 351-356.
  19. Goetz A., Tracey R.L., Harris F.A., Jr. Silver in industry/ Ed. by Addicks L. - Reinhold, new York, 1940.-P. 401-429.
  20. Jakob F., Monod J. On regulation of gene activity//Quant. Biol.-1961.-N26.-P. 193.
  21. Leitner N. Der Einfluss von Elektrolyten auf die bakterizide Wirkung von Kupfer - und Silbeeersalzen. Die Abhangigkeit der bakteriziden Wirkung von der elektro-statischen Ladung der Bakterien // Biochem. Ztschr.-1930. -N221. -S. 42-63.
  22. Stanford W., Rappole B.W., Fox Ch. L. Clinical experience with silver sulfadiazine, a new topical agent ffor control of pseudomonas infections in burns// J. Trauma. -1969. -Vol.9. -N5. -P. 377-388.
  23. Tonley K., Wilson H. Desinfection principles of bacteriology and immunity// J. Bacteriol. -1955. -Vol.155. -N1. -P. 119-162.
  24. Underwood E.I. Interaction of trace elements. Toxicity of heavy metals in the environment. -New.York, 1979. -P. 641-648.
  25. Vignati I., Schnabel R. Beitrag zur Kenntnis der Desinfectionswirkung der Metallsalze //Zentralbl. Bakteriol. -1928. -N109. -S. 464-475.
  26. Wadhera A, Fung M. Systemic argyria associated with ingestion of colloidal silver. Dermatology Online Journal 11 (1): 12 , 2005
Карта сайта