Antibiyotiklerin etki mekanizması: texte

Devrimci olayın, geçen yüzyılın başında penisilinin keşfedilmesi olduğu söylenebilir. İkinci Dünya Savaşı sırasında ilk antibiyotik milyonlarca askeri sepsisden kurtarıyor. Penisilin etkili hale geldi ve aynı zamanda ciddi çatlaklara, pürülan yaralara sahip ciddi enfeksiyonlarda ucuz bir ilaç. Zamanla, diğer sınıf antibiyotikler sentezlendi.

Genel Özellikler

Günümüzde, geniş antibiyotik dünyasına ait çok sayıda ilaç bulunmaktadır - doğal veya yarı sentetik maddeler, bazı patojenler grubunu öldürme veya büyümelerini veya çoğalmasını önleme yeteneğine sahiptir. Mekanizmalar, antibiyotiklerin etki tayfları farklı olabilir. Zamanla, antibiyotiklerin yeni tipleri ve modifikasyonları ortaya çıkıyor. Bu çeşitlilik sistematikleştirmeyi gerektirir. Zamanımızda, kimyasal yapıya olduğu kadar, mekanizma ve etki türüne göre antibiyotiklerin sınıflandırılması da benimsenmiştir. Eylem mekanizması ile ikiye bölünürler:

• Bakteriyostatik, patojen mikroorganizmaların büyümesini veya çoğalmasını inhibe eder;
• Bakterilerin yokedilmesine katkıda bulunan bakteri öldürücü.

Antibiyotiklerin ana etki mekanizmaları:

• Bakteri hücre duvarının ihlal edilmesi;
• Mikrobiyal bir hücrede protein sentezinin bastırılması;
• Sitoplazmik membranın bozulmuş permeabilitesi;
• RNA sentezinin inhibisyonu.

Beta-laktamlar - penisilinler

Kimyasal yapıya göre, bu bileşikler aşağıdaki gibi alt bölümlere ayrılmıştır.

Beta-laktam antibiyotikleri. Laktam antibiyotiklerin etki mekanizması, bu işlevsel grubun, mikroorganizma hücrelerinin dış zarının temeli olan peptidoglikanın sentezinde yer alan enzimleri bağlama kabiliyeti ile belirlenir. Böylelikle, hücre duvarının oluşumu engellenir ve bakteri üremesini veya çoğalmasını durdurur. Beta-laktamların toksisitesi düşüktür ve aynı zamanda da iyi bir bakterisid etki gösterir. Bunlar en büyük grubu temsil eder ve benzer bir kimyasal yapıya sahip alt gruplara ayrılırlar.

Penisilinler, belli bir koloni küf mantarından ve bakterisidal aktiften salınan bir grup maddedir. Penisilin serisinin antibiyotiklerin etki mekanizması, mikroorganizmaların hücresel duvarını yok ederek onları yokediyor olmasıdır. Penisilinler doğal ve yarı sentetik kökenlidir ve geniş spektrumlu bileşiktir - streptokoklar ve stafilokokların neden olduğu birçok hastalığın tedavisinde kullanılabilirler. Buna ek olarak, makroorganizmayı etkilemeden sadece mikroorganizmalar üzerinde etkili olan seçicilik özelliklerine sahiptirler. Penisilinlerin dezavantajları var, bunlara bakterilere karşı direnç ortaya çıkıyor. En yaygın olanı, benzilpenisilin, fenoksimetilpenisilin olup, düşük toksisite ve düşük maliyet nedeniyle meningokok ve streptokok enfeksiyonlarıyla mücadele etmek için kullanılır. Bununla birlikte, uzun süreli kabul ile, ilacın vücudun dokunulmazlığı ortaya çıkabilir ve bu da etkinliğinde azalmaya neden olur. Yarı sentetik penisilinler genellikle amoksisilin, ampisilin gibi doğru özelliklerin sağlanması için kimyasal modifikasyonla doğaldan elde edilir. Bu ilaçlar biyo-penisilinlere dirençli bakterilere karşı daha aktiftir.

Diğer beta laktamlar

Sefalosporinler aynı adı taşıyan mantardan elde edilir ve yapıları penisilinlerin yapısına benzer ve bu da aynı negatif reaksiyonları açıklar. Cephalosporinler dört nesildir. Birinci nesil uyuşturucular, stafilokok veya streptokokların neden olduğu hafif infeksiyon formlarının tedavisinde daha sık kullanılır. İkinci ve üçüncü nesil sefalosporinler gram-negatif bakterilere karşı daha aktiftir ve dördüncü nesil maddeleri ağır enfeksiyonları etkilemek için kullanılan en güçlü ilaçlardır.

Karbapenemler gram-pozitif, gram-negatif ve anaerobik bakteriler üzerinde etkili bir şekilde etki eder. Onların olumlu özelliği, uzun süre kullanıldıktan sonra bile ilaca bakteri direncinin olmamasıdır.

Monobaktamlar ayrıca beta-laktamlara aittir ve bakterilerin hücre duvarlarına etkisi olan antibiyotiklere benzer bir etki mekanizmasına sahiptir. Çeşitli enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılırlar.

makrolidler

Bu ikinci gruptur. Macrolidler, karmaşık bir siklik yapıya sahip doğal antibiyotiklerdir. Bunlar, bağlı karbonhidrat kalıntılarına sahip bir polinom lakton halkasıdır. İlacın özellikleri halkadaki karbon atomlarının miktarına bağlıdır. 14, 15 ve 16 üyeli bileşikler vardır. Mikroorganizmalar üzerindeki etki spektrumu yeterince geniş. Mikrobiyal hücre üzerindeki antibiyotiklerin etki mekanizması ribozomlarla olan etkileşimlerinden oluşur ve böylece yeni monomerlerin peptid zincirine bağlanma tepkilerini bastırarak mikroorganizma hücresindeki proteinlerin sentezini kırar. Bağışıklık sisteminin hücrelerinde biriken macrolidler, mikropların hücre içi yokedilmesi de gerçekleştirir.

Makrolidler, bilinen antibiyotikler arasında en güvenli ve en az toksiktirler ve sadece gram pozitif değil, aynı zamanda gram negatif bakterilere karşı da etkilidir. Kullanıldıklarında istenmeyen yan reaksiyonlar gözlenmez. Bu antibiyotikler bakteriyostatik etki ile karakterizedir ancak yüksek konsantrasyonlarda pnömokoklar ve diğer bazı mikroorganizmalar üzerinde bakterisidal bir etki yapabilir. Üretim yöntemi ile makrolidler doğal ve yarı sentetik olarak ayrılır.

Doğal makrolidler sınıfındaki ilk ilaç, geçen yüzyılın ortalarında elde edilen eritromisindir ve penisilinlere karşı dirençli gram-pozitif bakterilere karşı başarıyla kullanılmıştır. Bu grubun yeni nesil ilaçları, 20. yüzyılın 70'inde ortaya çıktı ve şu ana kadar aktif olarak kullanılmaktadır.

Makrolidler ayrıca yarı sentetik antibiyotikler - azolidler ve ketolidler de içerir. Azolid molekülünde, dokuzuncu ve onuncu karbon atomları arasındaki lakton halkasına bir azot atomu dahil edilmiştir. Azolidlerin temsilcisi gram-pozitif ve gram-negatif bakteriler, bazı anaeroblar yönünde geniş bir etki ve etkinlik spektrumu olan azitromisindir. Asit ortamında, eritromisinden daha kararlıdır ve içinde birikebilir. Azitromisin, solunum sistemi, ürogenital sistem, bağırsak, cilt ve diğer hastalıklarda çeşitli hastalıklarda kullanılır.

Ketolidler, lakton halkasının üçüncü atomuna bir keto grubu eklenerek elde edilir. Makrolidlerle karşılaştırıldığında, daha az bağımlılık yapan bakteri ile ayırt edilirler.

tetrasiklinler

Tetrasiklinler, poliketid sınıfına aittir. Bunlar, bakteriostatik etkiye sahip geniş bir etki spektrumu antibiyotikleridir. Onların ilk temsilcisi - klorotetrasiklin, geçen yüzyılın ortasında aktinomiset kültürlerinden birinden izole edildi; buna ayrıca radyan mantarlar deniyor. Birkaç yıl sonra oksitetrasiklin, aynı mantarların bir kolonisinden elde edildi. Bu grubun üçüncü temsilcisi, ilk olarak kloro türevinin kimyasal modifikasyonu ile yaratılmış olan tetrasiklindir ve bir yıl sonra da aktinomycet'lerden izole edilmiştir. Tetrasiklin grubunun diğer bütün preparatları bu bileşiklerin yarı sentetik türevleridir.

Tüm bu maddeler kimyasal yapıda ve özelliklerde, gram-pozitif ve gram-negatif bakterilerin, bazı virüslerin ve protozoanın birçok formuna karşı aktivitede benzerlik göstermektedir. Ayrıca mikrobik bağımlılığa dirençlidirler. Bir bakteri hücresi üzerinde antibiyotiklerin etki mekanizması, içindeki protein biyosentezinin süreçlerini bastırmaktır. İlaç molekülleri gram-negatif bakterilere etki ederken basit difüzyon ile hücrenin içine geçer. Antibiyotik parçacıklarının gram pozitif bakterilere nüfuz etme mekanizması yeterince çalışılmamıştır, ancak tetrasiklin moleküllerinin bakteri hücrelerindeki bazı metallerin iyonlarıyla etkileşerek karmaşık bileşikler oluşturduğu varsayımı vardır. Bu durumda, zincir, bakteri hücresi için gerekli protein oluşumu sırasında parçalanır. Deneyler, bakteriyostatik klorotetrasiklin konsantrasyonlarının protein sentezini bastırmaya yeterli olduğunu göstermiştir; ancak, ilacın büyük konsantrasyonlarının, nükleik asitlerin sentezini inhibe etmek için gerekli olduğu bilinmektedir.

Tetrasiklinler, böbrek hastalığına, cildin çeşitli enfeksiyonlarına, solunum yollarına ve diğer birçok hastalığa karşı savaşta kullanılır. Gerekirse, penisilinin yerini alıyorlar, ancak son yıllarda tetrasiklinlerin kullanımı, mikroorganizmaların bu antibiyotik grubuna karşı direncinin ortaya çıkmasıyla bağlantılı olarak belirgin bir şekilde azalmıştır. Bu antibiyotiğin hayvansal yem katkı maddesi olarak kullanılmasından kaynaklanan olumsuz bir rol, ilaca direnç oluşması nedeniyle ilacın tıbbi özelliklerinde bir azalmaya neden olmuştur. Bunun üstesinden gelmek için antibiyotiklerin farklı antimikrobik etki mekanizmalarına sahip farklı ilaçlarla kombinasyonlar önermektedir. Örneğin, terapötik etki, tetrasiklin ve streptomisin'in eşzamanlı kullanımı ile geliştirilir.

aminoglikositler

Aminoglikozitler, molekülünde amino şekerlerin kalıntılarını içeren, son derece geniş bir etki spektrumuna sahip doğal ve yarı sentetik antibiyotiklerdir. İlk aminoglikozid streptomisin idi, şu ana kadar geçen yüzyılın ortalarında bir radyant mantar kolonisinden izole edildi ve çeşitli enfeksiyonların tedavisinde aktif olarak kullanıldı. Bakterisidal olan bu grubun antibiyotikleri, bağışıklığı çok düşük olsa bile etkilidir. Mikrobiyal hücre üzerindeki antibiyotiklerin etki mekanizması, mikroorganizmanın ribozom proteinleri ile kuvvetli kovalent bağların oluşması ve bakteri hücresindeki protein sentez reaksiyonlarının tahrip edilmesidir. Bakteri hücrelerinde protein sentezini de ihlal eden tetrasiklinlerin ve makrolidlerin bakteriostatik etkisinin tersine, aminoglikozidlerin bakterisidal etkisinin mekanizması sonuna kadar araştırılmadı. Bununla birlikte, aminoglikozidlerin aerobik koşullar altında aktif olduğu bilinmektedir; bu nedenle zayıf kan kaynağı olan dokulardaki verimliliği düşüktür.

İlk antibiyotiklerin ortaya çıkışı - penisilin ve streptomisin ortaya çıktıktan sonra, çok yakında bu ilaçlara mikroorganizmaların alışmasıyla ilgili bir sorun ortaya çıkan hastalıkların tedavisinde yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Şu anda, streptomisin, başta başta tüberküloz tedavisi için olan yeni nesil diğer ilaçlarla birlikte, veba gibi nadir bulunan enfeksiyonlarda kullanılmaktadır. Diğer durumlarda, birinci nesil aminoglikozidlerin bir antibiyotiği olan kanamisin reçete edilir. Bununla birlikte, kanamisinin yüksek toksisitesi nedeniyle gentamisin tercih edilir - ikinci nesil ilaç ve üçüncü kuşak aminoglikozid preparatı amikasindir - mikroorganizmaların kendisine bağımlı olmasını önlemek için nadiren kullanılır.

kloramfenikol

Levomisetin veya kloramfenikol, geniş bir spektruma sahip doğal bir antibiyotiktir ve önemli miktarda gram pozitif ve gram negatif mikroorganizmalara, bir çok büyük virüse karşı aktiftir. Kimyasal yapıya göre, nitrofenilalkilaminlerin bu türevi ilk olarak 20. yüzyılın ortalarında aktinomiset kültüründen elde edildi ve iki yıl sonra kimyasal olarak sentezlendi.

Levomisetin mikroorganizmalar üzerinde bakteriostatik bir etkiye sahiptir. Antibiyotiklerin bakteri hücresi üzerindeki etki mekanizması, protein sentezi sırasında ribozomlardaki peptid bağlarının oluşumundaki katalizatörlerin aktivitesini bastırmaktır. Bakterilerdeki levomisetin direnci çok yavaş gelişir. İlaç tifo veya dizanteri için kullanılır.

Glokopeptitler ve lipopeptitler

Glikopeptitler, belirli mikroorganizma türleri üzerinde dar spektrumda etki gösteren doğal veya yarı sentetik antibiyotikler olan siklik peptit bileşikleridir. Gram pozitif bakteriler üzerinde bakterisidal bir etkiye sahiptirler ve direnç geliştiğinde penisilinin yerini de alabilirler. Mikroorganizmalar üzerindeki antibiyotiklerin etki mekanizması, hücre duvarı peptidoglikan amino asitleriyle bağların oluşması ve böylece sentezlerinin bastırılmasıyla açıklanabilir.

İlk glikopeptid olan vankomisin, Hindistan'daki topraktaki aktinomisetlerden elde edildi. Üreme sırasında bile mikroorganizmalara aktif olarak etki eden doğal bir antibiyotiktir. Başlangıçta, vankomisin, enfeksiyonların tedavisinde alerjik vakalarda penisilinin yerini alması için kullanılmıştır. Ancak, ilaca direnç artışı ciddi bir sorun haline geldi. 80'li yıllarda glikopeptid grubundan bir antibiyotik teikoplanin elde edildi. Aynı enfeksiyonlarda reçete edilir ve gentamisin ile birlikte iyi sonuçlar verir.

20. yüzyılın sonunda yeni bir antibiyotik grubu ortaya çıktı - streptomycet'lerden izole edilen lipopeptitler. Kimyasal yapılarına göre bunlar siklik lipopeptitlerdir. Bunlar dar bir etki spektrumuna sahip antibiyotikler olup, Gram pozitif bakterilere karşı beta-laktam ilaçlara ve glikopeptitlere dirençli stafilokoklara karşı bakterisidal bir etki gösterirler.

Antibiyotiklerin etki mekanizması, zaten bilinen maddelerden önemli derecede farklılık gösterir - lipopeptit, bakteri hücre zarıyla kalsiyum iyonlarının varlığında güçlü bağlar oluşturarak zararlı hücrenin ölmesi sonucunda protein sentezinin bozulmasına ve bozulmasına neden olur. Lipopeptid sınıfının ilk temsilcisi daptomisindir.

Daptomisin ile ilgili olarak, antibiyotiklerin tamamen yeni bir etki mekanizmasının bu maddenin yapısına dahil olması nedeniyle, önemli bir bakteri öldürme aktivitesi oranı ve en önemlisi çapraz direnç yokluğu ya da en azından çok yavaş oluşumu kaydedilebilir.

polienler

Bir sonraki grup polien antibiyotikleridir. Günümüzde, tedavisi zor mantar hastalıklarında büyük bir artış var. Bunlarla mücadele için, antifungal ajanlar tasarlanmıştır - doğal veya yarı sentetik polien antibiyotikleri. Geçen yüzyılın ortalarında ilk antifungal ilaç streptomycetes kültüründen izole edilen nistatin idi. Bu dönemde, çeşitli fungal kültürlerden (griseofulvin, levorin ve diğerleri) elde edilen birçok polien antibiyotiği tıbbi uygulamaya dahil edildi. Şimdi dördüncü nesil polienler kullanıldı. Moleküllerde birkaç çift bağ bulunduğu için genel bir adı var.

Polien antibiyotiklerin etki mekanizması, mantardaki hücre zarlarının sterolleri ile kimyasal bağların oluşumundan kaynaklanmaktadır. Polien molekülü böylece hücre zarında gömülür ve hücrenin bileşenleri arasından içeri girip çıkarılması için bir iyonik kablo kanalı oluşturur. Küçük dozlarda polienler fungistatiktir ve yüksek dozlarda mantar ilacı içermez. Bununla birlikte, faaliyetleri bakteri ve virüsleri kapsamaz.

Polimiksinler - doğal antibiyotikler, toprağın spor oluşturan bakteriler tarafından üretilir. Tedavide, geçen yüzyılın 40'ında uygulama bulmuşlardı. Bu ilaçlar, ölümüne neden olan mikroorganizma hücresinin sitoplazmik zarının neden olduğu bakterisidal etki ile ayırt edilirler. Polimiksinler gram-negatif bakterilere karşı etkili olup nadiren mikroorganizma alışkanlığına neden olurlar. Bununla birlikte, çok yüksek toksisite terapide kullanımlarını sınırlar. Bu grubun bileşikleri olan polimiksin B sülfat ve polimiksin M sülfat nadiren ve sadece rezerv preparat olarak kullanılır.

Antineoplastik antibiyotikler

Aktinomisin Birkaç ışın mantarları üretti, bir sitostatik etkiye sahiptir. yapıda doğal aktinomisinler biyolojik aktivitesinin belirlenmesi peptid zincirlerindeki hromopeptidami farklı amino asitlerdir. Aktinomisin antitümör antibiyotikler gibi uzmanların dikkatini çekmek. nedeniyle çift sarmal mikroorganizmanın DNA ve böylece RNA sentezini bloke ile ilacın peptid zincirlerinin yeterince stabil bir bağların oluşumuna etki mekanizması.

Daktinomisin, 20. yüzyılın 60'lı yıllarda elde edilen, bu onkolojik tedavide kullanım alanı bulmuş ilk anti-kanser bir ajandır. Ancak bu ilacın yan etkilerinin çok sayıda nedeniyle nadiren kullanılır. Şimdi daha aktif antineoplastik ilaçlar aldı.

Antrasiklinler - son derece güçlü bir anti-tümör ajanı Streptomyces izole edilmiştir. DNA zincirleri ve bu zincirler arası ile üçlü kompleksler oluşumu ile bağlantılı antibiyotik etki mekanizması. Ve bağlı kanser hücrelerini okside serbest radikallerin üretimine antimikrobiyal bir etki ikinci bir olası mekanizma.

Doğal antrasiklinlerin daunorubisin ve doksorubisin çağrılabilir. bakteriler üzerindeki etki mekanizmalarına göre antibiyotiklerin sınıflandırılması mikrop öldürücü olarak sınıflandırır. Bununla birlikte, yüksek toksisite sentetik hazırlanmıştır yeni bileşikler aramak zorunda. Birçoğu başarılı onkolojide kullanılmıştır.

Antibiyotikler, uzun tıbbi uygulama ve insan yaşamının bir parçası haline gelmiştir. Onların sayesinde yüzyıllardır tedavi edilemez olarak kabul edildi birçok hastalığa, yenildiler. Şu anda, eylem ve spektrumun mekanizmasına göre değil, aynı zamanda pek çok diğer özelliklerine antibiyotiklerin sınıflandırma sadece gerektirir bu bileşiklerin bir çeşitlilik vardır.