Virkningsmekanismen af antibiotika: texte

Man kan sige, at den revolutionære udvikling var opdagelsen af penicillin i begyndelsen af det tyvende århundrede. Under Anden Verdenskrig, den første antibiotikum gemte millioner af sårede soldater fra blodforgiftning. Penicillin blev effektiv og samtidig billigere medicin fra en bred vifte af alvorlige infektioner med alvorlige frakturer, septisk sår. Over tid, blev det syntetiseret, og andre klasser af antibiotika.

Generelle egenskaber

I dag findes der en lang række produkter, der tilhører den store verden af antibiotika - stoffer af naturlig eller semi-syntetisk oprindelse, der har evnen til at ødelægge visse grupper af patogene mikroorganismer eller hæmme deres vækst eller reproduktion. Virkningsmekanismen af antibiotika spektre kan være forskellige. Over tid, nye typer og modifikationer af antibiotika. Det er deres forskellighed kræver systematisering. I vor tid, vedtog vi en klassificering af antibiotika i henhold til virkningsmekanismen og rækkevidde, samt i den kemiske struktur. Ifølge deres virkningsmekanisme er opdelt i:

• bakteriostater som undertrykker væksten eller reproduktion af patogene mikroorganismer;
• mikrobicider, der bidrager til ødelæggelsen af bakterier.

De grundlæggende virkningsmekanismer af antibiotika:

• krænkelse af den bakterielle cellevæg;
• inhibering af proteinsyntese i bakteriecellen;
• overtrædelse permeabilitet af cytoplasmatiske membran;
• inhibering af RNA-syntese.

Beta-lactam antibiotika - penicilliner

Ifølge den kemiske struktur af disse forbindelser klassificeres som følger.

Beta-lactam antibiotika. Virkningsmekanismen lactamantibiotika afhænger af evnen af den funktionelle gruppe at binde enzymerne involveret i syntesen af peptidoglycan - baser af den ydre membran af mikroorganismecellerne. Således hæmmede dannelsen af cellevægge, hvilket bidrager til ophør af vækst eller reproduktion af bakterier. Beta-lactamer har lav toksicitet, og på samme tid en god bakteriedræbende virkning. De udgør den største gruppe og er opdelt i undergrupper, der har en lignende kemisk struktur.

Penicilliner - er en gruppe af stoffer, der afgives fra visse kolonier af forme og baktericid virkning. Virkningsmekanismen af antibiotika penicillin på grund af det faktum, at ved at ødelægge cellevæggen af mikroorganismer, de ødelægger dem. Penicilliner er naturlige eller semi-syntetisk oprindelse og er forbindelser med et bredt spektrum af aktiviteter - de kan anvendes i behandlingen af mange sygdomme forårsaget af streptokokker og stafylokokker. Hertil kommer, at de har den egenskab at selektiviteten ved at handle kun på mikroorganismer, uden at påvirke den makro-organismen. Penicilliner har ulemper, som omfatter forekomsten af bakteriel resistens dertil. Af de mest almindelige naturlige penicillin G, penicillin, der bruges til at bekæmpe meningokok og streptokokinfektioner på grund af sin lave toksicitet og lave omkostninger. Men for langsigtet accept kan være kroppens immunitet over for lægemidlet, og derved reducere dens effektivitet. Semisyntetiske penicilliner er generelt afledt af naturligt ved kemisk modifikation for at bibringe ønskede egenskaber - amoxicillin, ampicillin. Disse lægemidler har en højere aktivitet mod bakterier resistente over for biopenitsillinam.

Andre betalaktamer

Cephalosporiner opnås fra svampe af samme navn, og deres struktur ligner strukturen af penicilliner, der forklarer den samme bivirkning. Cefalosporiner tegner sig for fire generationer. første generation lægemidler bruges oftest til behandling af milde infektioner er forårsaget af stafylokokker eller streptokokker. Den anden og tredje generations cephalosporiner mere aktive mod Gram-negative bakterier, og den fjerde generation af stoffet - de mest magtfulde lægemidler, der anvendes til at påvirke de alvorlige infektioner.

Carbapenemer effektivt handle på grampositive, gramnegative og anaerobe bakterier. Deres positive træk er fraværet af bakteriel resistens over for lægemidlet, selv efter en lang periode med dens anvendelse.

Monobactamerne også gælde for betalaktamer og har en lignende virkningsmekanisme af antibiotika, er påvirkningen af cellevæggene af bakterier. De bruges til at behandle en række forskellige infektioner.

makrolider

Dette er den anden gruppe. Makrolider - naturlige antibiotika, som har en kompleks cyklisk struktur. De repræsenterer polynomium lactonring vedhæftede kulhydratdele. Ud fra antallet af carbonatomer i ringen afhænger af egenskaberne af lægemidlet. Skelne 14-, 15- og 16-leddede forbindelser. Virkningsspektret af mikrober er bred nok. Virkningsmekanismen af antibiotika på den mikrobielle celle er ved at omsætte dem med ribosomer og derved krænkelse af proteinsyntese i cellen af mikroorganismen ved at hæmme nye monomer additionsreaktioner til peptidkæden. Akkumulere i immunsystemceller, makrolider udføres, og intracellulært drab af mikrober.

Makrolider er mest sikre og mindre giftige og blandt de kendte antibiotika effektiv mod ikke alene Gram-positive, men negative bakterier. Deres anvendelse er ikke observeret uønskede sidereaktioner. Disse antibiotika er karakteriseret ved bakteriostatisk virkning, men i høje koncentrationer, kunne have en baktericid virkning på pneumokokker og nogle andre mikroorganismer. Som en fremgangsmåde til fremstilling makrolider er opdelt i naturlige og semisyntetisk.

Det første lægemiddel fra klassen af naturlige makrolider erythromycin blev opnået i midten af det forrige århundrede og er blevet anvendt med succes mod grampositive bakterier resistente over for penicillin. En ny generation af lægemidler i denne gruppe dukkede op i 70'erne i det 20. århundrede og udbredt hidtil.

Makrolidantibiotika er også semi - azolider og ketolider. Azolid Lactonringen i molekylet, mellem det niende og tiende carbonatomer inkluderet nitrogenatom. Repræsentativ azolider azithromycin er et bredt virkningsspektrum og aktivitet over for grampositive og gramnegative bakterier, nogle anaerobe. Det er meget mere stabilt i et surt medium, sammenlignet med erythromycin, og kan ophobes i den. Azithromycin anvendes i en række af sygdomme i luftvejene, urinvejene, tarm, hud og andre.

Ketolider fremstillet ved at fastgøre den tredje atom keto lactonring. De er mindre vanedannende bakterier, sammenlignet med makrolider.

tetracykliner

Tetracycliner er en klasse af polyketider. It antibiotika bredspektret bakteriostatisk indflydelse. Den første repræsentant for dem - chlortetracyclin, blev isoleret i midten af sidste århundrede en af de kulturer af actinomyceter, også kaldet strålende svampe. Et par år senere oxytetracyclin er modtaget fra koloni af den samme svamp. Det tredje medlem af denne gruppe er tetracyclin, som først blev skabt af en kemisk modifikation af dens chlorderivat, og et år senere også isoleret fra actinomyceter. Alle andre lægemidler af tetracyklingruppen er semi-syntetiske derivater af disse forbindelser.

Alle disse stoffer er ens i kemisk struktur og egenskaber af aktivitet mod mange former for gram-positive og gram-negative bakterier, nogle vira og protozoer. De er modstandsdygtige over afhængighed og mikroorganismer. Virkningsmekanismen af antibiotika på bakteriel celle er at undertrykke det i processen med proteinbiosyntese. Virkningen af lægemiddelmolekylerne i Gram-negative bakterier de passerer i cellerne ved simpel diffusion. Mekanismen for indtrængen af antibiotiske partikler i grampositive bakterier er stadig dårligt forstået, men der er spekulationer om, at tetracyclin-molekyler interagerer med ionerne af visse metaller, der er i celler af bakterier til at danne komplekse forbindelser. Der er således et hul i kæden under proteinsyntese nødvendig for bakteriel celle. Forsøg viste, at det bakteriostatiske chlortetracyclin koncentrationer tilstrækkelig til at inhibere proteinsyntese, men for inhibering af nukleinsyresyntese kræver høje koncentrationer af lægemidlet.

Tetracycliner bruges i kampen mod nyresygdom, forskellige hudinfektioner, luftvejssygdomme og mange andre sygdomme. Hvis det er nødvendigt, de erstatter penicillin, men i de senere år er anvendelsen af tetracycliner faldt betydeligt som følge af fremkomsten af resistens af mikroorganismer til denne gruppe af antibiotika. Negativ rolle ved anvendelse af antibiotikummet som et additiv til dyrefoder, hvilket resulterer i nedsatte terapeutiske egenskaber af lægemidlet spillet på grund af forekomsten af resistens over for det. For at overvinde det, er udstyret med en kombination af forskellige lægemidler, der har forskellig mekanisme af antimikrobiel virkning af antibiotika. For eksempel behandlingseffekten forbedres ved samtidig anvendelse af tetracyclin og streptomycin.

aminoglykosider

Aminoglycosider - naturlige og semisyntetiske antibiotika med et meget bredt spektrum af aktivitet, der indeholder i molekylet rester aminosaharidov. Han blev den første aminoglykosid streptomycin, isoleret fra kolonier af ray svampe i midten af det forrige århundrede og bruges aktivt i behandlingen af en række infektioner. Som baktericid, antibiotika på den nævnte gruppe er effektive selv ved stærkt reduceret immunitet. Virkningsmekanismen af antibiotika på den mikrobielle celle er dannelsen af stærke kovalente bindinger med proteiner og ribosomer mikroorganisme ødelæggelse af proteinsyntese i bakteriecelleklumpen reaktioner. Er ikke fuldt forstået mekanisme aminoglycosid baktericid virkning, i modsætning til bakteriostatisk virkning af tetracycliner og makrolider også overtræder proteinsyntese i bakterieceller. Det er imidlertid kendt, at aminoglycosider er kun aktive under aerobe betingelser, så de viser lav effektivitet i væv med dårlig blodforsyning.

Efter den første antibiotikum - penicillin og streptomycin, de begyndte at blive så udbredt i behandlingen af enhver sygdom, der meget snart der var et problem at få anvendt mikroorganismer til disse lægemidler. I øjeblikket er streptomycin hovedsageligt anvendes i kombination med andre seneste generation af lægemidler til behandling af tuberkulose eller sådanne, i dag sjældne infektioner såsom pest. I andre tilfælde er tildelt kanamycin, som også er den første generation af aminoglykosid antibiotikum. Men på grund af den høje toksicitet af kanamycin tiden foretrukne gentamicin - forberedelse af anden generation, tredje generation og fremstilling af amikacin er et aminoglycosid - det er sjældent bruges til at forhindre afhængighed dertil mikroorganismer.

chloramphenicol

Chloramphenicol eller chloramphenicol, er et naturligt antibiotikum med et bredt spektrum af handling, aktiv på en lang række Gram-positive og Gram-negative organismer, mange af de store vira. På dets kemiske sammensætning er afledt nitrofenilalkilaminov, blev først opnået fra kulturen af actinomyceter i midten af det 20. århundrede, og to år senere også syntetiseres kemisk.

Chloramphenicol har en bakteriostatisk virkning på mikroorganismer. Virkningsmekanismen af antibiotika på bakteriel celle er at undertrykke aktiviteten af katalysatoren dannelsesprocessen af peptidbindinger i proteinsyntese når ribosomer. til chloramphenicolresistens i bakterier udvikler sig meget langsomt. Det anvendte lægemiddel i sygdommen tyfus eller shigellose.

Glycopeptider og lipopeptider

Glycopeptider - et cyklisk peptid forbindelser, der er fysisk eller semisyntetisk antibiotikum med et snævert virkningsspektrum af visse stammer af mikroorganismer. De udøver en baktericid virkning på grampositive bakterier, og kan erstatte penicillin i tilfælde af resistens over for det. Virkningsmekanismen af antibiotika på mikroorganismer kan forklares ved dannelsen af bindinger med aminosyrer og cellevæggen peptidoglycan, derved undertrykke deres syntese.

Først glycopeptid - vancomycin, blev fremstillet af actinomycetes, taget fra jorden af Indien. Det er et naturligt antibiotikum, som er aktivt mod mikroorganismer, selv i yngletiden. Oprindeligt var vancomycin anvendes som en erstatning i tilfælde af penicillinallergi til det ved behandling af infektioner. Dog har stigningen i lægemiddelresistens blevet et alvorligt problem. I de 80 år blev det opnåede teicoplanin - et antibiotikum fra gruppen af glycopeptider. Han blev udnævnt til de samme infektioner, og i kombination med gentamicin, han giver gode resultater.

I slutningen af det 20. århundrede, en ny gruppe af antibiotika - lipopeptider isoleret fra Streptomyces. Kemisk er de cykliske lipopeptider. Dette antibiotikum med et snævert virkningsspektrum, der udviser en baktericid virkning over for grampositive bakterier og stafylokokker, som er resistente over for beta-lactam lægemidler og glycopeptider.

Virkningsmekanismen af antibiotika markant forskellige fra dem, der allerede er kendt - lipopeptidet former i nærvær af calciumioner stærke bindinger med cellemembranen af bakterier, som fører til depolarisering og dens afbrydelse af proteinsyntese, således at skadelig dør cellen. Den første repræsentant for klassen af lipopeptider - daptomycin.

Med hensyn til daptomycin kan bemærkes en betydelig forøgelse af baktericid aktivitet, og vigtigst - manglen på krydsresistens, eller i det mindste meget langsom dens dannelse som følge af, at en helt ny virkningsmekanisme af antibiotika inkorporeres i strukturen af stoffet.

polyener

Den næste gruppe - polyenantibiotikaene. I dag er der en enorm stigning i svampesygdomme er vanskelige at behandle. For at bekæmpe dem er svampedræbende stoffer - naturlige eller semi-syntetiske polyenantibiotikaene. Den første svampedræbende stof er stadig i midten af det forrige århundrede begyndte at Nystatin, som blev isoleret fra Streptomyces kultur. I løbet af denne periode, den medicinske praksis omfattede mange polyenantibiotika, der stammer fra en række forskellige svampe kulturer - griseofulvin, Levorinum og andre. Vi har netop modtaget brugen af polyener er allerede den fjerde generation. Almindeligt navn de fik takket være tilstedeværelsen af flere dobbeltbindinger i molekylerne.

Virkningsmekanismen af polyenantibiotika grund af dannelsen af kemiske bindinger med cellemembranen steroler i svampe. Polyen-molekyle således indlejret i cellemembranen og former ion trådløs vej gennem hvilken komponenterne strækker sig udad celler, hvilket fører til eliminering heraf. I lave doser polyener besidder fungistatisk aktivitet og i højt - fungicid. Imidlertid er deres aktivitet ikke er dækket af bakterier og vira.

Polymyxin - naturlige antibiotika produceret af jordbakterier Spore. I terapi, er de blevet anvendt i de 40-erne af det sidste århundrede. Disse formuleringer varierer baktericid virkning, som er forårsaget af skader på den cytoplasmatiske membran af mikroorganismecellerne forårsager dets ødelæggelse. Polymyxin effektiv mod gram-negative bakterier og er sjældent vanedannende mikroorganismer. Men for høj toksicitet begrænser deres anvendelse i terapi. Forbindelser af denne gruppe - polymyxin B-sulfat og polymyxin sulfat M anvendes sjældent og kun som præparater reserve.

antitumorantibiotika

Actinomycin produceret nogle ray svampe, har en cytostatisk virkning. Naturlige actinomyciner i struktur er hromopeptidami forskellige aminosyrer i peptidkæderne der bestemmer deres biologiske aktivitet. Actinomycin tiltrække opmærksomhed af specialister som antitumor antibiotika. Virkningsmekanismen grund af dannelsen af en tilstrækkeligt stabile bindinger af peptidkæder af lægemidlet med den dobbelte helix DNA fra mikroorganismen og derved blokerer syntesen af RNA.

Dactinomycin, hvilket resulterer i 60'erne i det 20. århundrede, er det den første anticancermiddel, der har fundet anvendelse i den onkologiske terapi. Men på grund af det store antal bivirkninger af dette stof er sjældent brugt. Nu fik vi mere aktive antineoplastiske lægemidler.

Anthracycliner - en ekstremt stærk antitumormiddel isoleret fra Streptomyces. Virkningsmekanismen af antibiotika er forbundet med dannelsen af ternære komplekser med DNA-kæder, og disse kæder pause. Og en anden mulig mekanisme af antimikrobielle virkning på grund af produktionen af frie radikaler, der oxiderer kræftceller.

Af naturlige antracykliner kan kaldes daunorubicin og doxorubicin. Klassificering af antibiotika i henhold til deres virkningsmekanisme på bakterier klassificerer dem som mikrobicider. Men deres høje toksicitet tvunget til at søge efter nye forbindelser, der er blevet fremstillet syntetisk. Mange af dem er blevet brugt med held i onkologi.

Antibiotika har længe blevet en del af medicinsk praksis og menneskeliv. Takket være dem, blev besejret mange sygdomme, der i århundreder blev anset uhelbredelig. I øjeblikket er der en mangfoldighed af disse forbindelser, som ikke blot kræver klassificering af antibiotika ifølge virkningsmekanismen og spektrum, men også på mange andre egenskaber.