The Effect of Ertapenem on Structural Changes in Liver Tissue, as Well as the Pool of Free Amino Acids in the Plasma and Liver of Rats
Authors: Шейбак В.М. , Якубцевич Р.Э. , Дорошенко Е.М. , Островская О.Б. , Лемеш А.В. , Кравчук Р.И. 
Published: February 2024

Введение. Карбапенемы играют важную роль в нашем арсенале антибиотиков. Из многих сотен различных β-лактамов карбапенемы обладают самым широким спектром активности и наибольшей эффективностью против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Карбапенемы легко проникают через клеточную стенку бактерий и взаимодействуют со специфическими пенициллинсвязывающими белками на поверхности цитоплазматической мембраны, тормозят синтез пептидогликанового слоя клеточной стенки, подавляют активность транспептидазы, способствуют высвобождению аутолитических ферментов, что в итоге вызывает повреждение и гибель бактерий. Эртапенем – новый карбапенем, разработанный для устранения фармакокинетических недостатков (короткий период полувыведения) имипенема и меропенема. Цель. Изучить влияние эртапенема на печень, а также пул свободных аминокислот в плазме. Материалы и методы. В эксперименте на крысах проведен анализ структуры печени после внутрибрюшинного введения эртапенема и 0,9% NaCl, а также определен пул свободных аминокислот в плазме крови методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии. Результаты. Воздействие антибиотика приводило к развитию слабой либо умеренной воспалительной реакции в печени животных, преимущественно к лимфоцитарной инфильтрации в области центральных вен, без проникновения в дольку. Регистрировалась внутридольковая воспалительная реакция в виде мелких и средних очагов круглоклеточных элементов, в составе которых местами выявлялись гепатоциты, гибнущие по апоптозному типу. Изучение аминокислотного фонда и спектра отдельных аминокислот в ткани печени показало достоверно значимое увеличение общего количества аминокислот и их азотсодержащих метаболитов, общего количества протеиногенных аминокислот, общего количества заменимых аминокислот. Заключение. Воздействие эртапенема инициировало слабо либо умеренно выраженную воспалительную реакцию в печени крыс. Аминокислотный дисбаланс, наблюдаемый в плазме крови, может являться следствием как морфологических изменений в кишечнике, так и нарушения биосинтетических процессов в печени.

Introduction. Carbapenems play an important role in our arsenal of antibiotics. Of the many hundreds of different β-lactams, carbapenems have the broadest spectrum of activity and the greatest effectiveness against Gram-positive and Gram-negative bacteria. Carbapenems easily penetrate the bacterial cell wall and interact with specific penicillin-binding proteins on the surface of the cytoplasmic membrane, inhibit the synthesis of the peptidoglycan layer of the cell wall, suppress transpeptidase activity, and promote the release of autolytic enzymes, which ultimately causes damage and death of bacteria. Ertapenem is a new carbapenem developed to overcome the pharmacokinetic disadvantages (short half-life) of imipenem and meropenem. Purpose. To study the effect of ertapenem on the liver, as well as the pool of free amino acids in plasma. Materials and methods. In an experiment on rats, the liver structure was analyzed after intraperitoneal administration of ertapenem and 0.9% NaCl, and the pool of free amino acids in the blood plasma was determined by reverse-phase high-performance liquid chromatography. Results. Exposure to the antibiotic led to the development of a weak or moderate inflammatory reaction in the liver of animals, predominantly to lymphocytic infiltration in the area of the central veins, without penetration into the lobule. An intralobular inflammatory reaction was recorded in the form of small and medium-sized foci of round cell elements, which in some places contained hepatocytes dying according to the apoptotic type. The study of the amino acid pool and the spectrum of individual amino acids in liver tissue showed a significantly significant increase in the total amount of amino acids and their nitrogen-containing metabolites, the total amount of proteinogenic amino acids, and the total amount of non-essential amino acids. Conclusion. Exposure to ertapenem initiated a mild to moderate inflammatory response in the liver of rats. The amino acid imbalance observed in the blood plasma may be a consequence of both morphological changes in the intestine and disruption of biosynthetic processes in the liver.