Mekanismen for virkningen av antibiotika: texte

Du kan si at den revolusjonære utviklingen var oppdagelsen av penicillin i begynnelsen av det tjuende århundre. Under andre verdenskrig, den første antibiotikumet reddet millioner av sårede soldater fra blodforgiftning. Penicillin trådte i kraft, og samtidig billigere legemidler fra en rekke alvorlige infeksjoner med alvorlige brudd, septik sår. Over tid ble det syntetisert, og andre klasser av antibiotika.

Generelle trekk

Det finnes i dag et stort antall produkter som tilhører den store verden av antibiotika - substanser av naturlig eller halvsyntetisk opprinnelse som har evne til å ødelegge visse grupper av patogene mikroorganismer eller hemme deres vekst eller reproduksjon. Virkningsmekanismene av antibiotika spektre kan være forskjellig. Over tid, nye typer og modifikasjoner av antibiotika. Det er deres mangfold krever systematisering. I vår tid, har vi tatt i en klassifisering av antibiotika i henhold til virkningsmekanismen og rekkevidde, samt i kjemisk struktur. I henhold til deres virkningsmekanisme er delt inn i:

• bakteriostater, som undertrykker veksten eller reproduksjonen av patogene mikroorganismer;
• mikrobicider, som bidrar til ødeleggelse av bakterier.

De grunnleggende mekanismer for virkning av antibiotika:

• brudd av den bakterielle celleveggen;
• hemming av proteinsyntese i bakteriecellen;
• brudd permeabilitet av den cytoplasmiske membranen;
• hemming av RNA-syntese.

Betalaktamantibiotika - penicilliner

I henhold til den kjemiske struktur av disse forbindelser er klassifisert som følger.

Betalaktamantibiotika. Virkningsmekanismen laktam antibiotika avhenger av evnen av den funksjonelle gruppe for å binde enzymer som er involvert i syntesen av peptidoglykan - baser av den ytre membran av mikroorganismecellene. Således, det hemmet dannelsen av celleveggene, noe som bidrar til opphør av vekst eller reproduksjon av bakterier. Betalaktamer har lav toksisitet, og samtidig en god bakteriedrepende effekt. De representerer den største gruppen og er delt inn i undergrupper som har en lignende kjemisk struktur.

Penicilliner - er en gruppe av stoffer som frigjøres fra enkelte kolonier av mugg og bakteriedrepende virkning. Mekanismen for virkningen av antibiotika penicillin på grunn av det faktum at ved å ødelegge celleveggen til mikroorganismer, de ødelegger dem. Penicilliner er naturlige eller halvsyntetiske opprinnelse og er forbindelser med et bredt virkningsspektrum - de kan anvendes ved behandling av mange sykdommer forårsaket av streptokokker og stafylokokker. I tillegg har de den egenskap selektiviteten ved å virke bare på de mikroorganismer, uten å påvirke den makroorganismen. Penicilliner har ulemper, som inkluderer forekomsten av bakteriell resistens dertil. Av den vanligste naturlige penicillin G, penicillin som brukes til å bekjempe meningokokk og streptokokkinfeksjoner på grunn av sin lave toksisitet og lav kostnad. Imidlertid, for langvarig aksept kan være kroppens immunitet overfor medikamentet, og dermed redusere dens effektivitet. Semi-syntetiske penicilliner er generelt avledet fra naturlig ved kjemisk modifikasjon for å gi ønskede egenskaper - amoxicillin, ampicillin. Disse stoffene har en høyere aktivitet mot bakterier som er resistente til biopenitsillinam.

Andre betalaktamer

Cefalosporiner oppnås fra sopp av samme navn, og deres struktur er lik strukturen av penicilliner som forklarer den samme negative reaksjoner. Cefalosporiner står for fire generasjoner. første generasjons medikamenter som brukes oftest ved behandling av milde infeksjoner er forårsaket av stafylokokker eller streptokokker. Den andre og tredje generasjons cefalosporin mer aktive mot Gram-negative bakterier, og den fjerde generasjon av substansen - de mest kraftfulle legemidler som brukes til å påvirke den alvorlige infeksjoner.

Karbapenemer virke effektivt på gram-positive, gram-negative og anaerobe bakterier. Deres positive trekk er fraværet av bakteriers resistens mot medikamentet selv etter en lang periode med dens anvendelse.

Monobaktamer gjelder også for beta-laktamer og har en lignende virkningsmekanisme av antibiotika, er det innflytelse på celleveggene til bakterier. De brukes til å behandle en rekke forskjellige infeksjoner.

makrolider

Dette er den andre gruppen. Makrolider - naturlige antibiotika, som har en kompleks syklisk struktur. De representerer polynom lakton-ring bundet karbohydratenheter. Fra det antall karbonatomer i ringen avhenger av egenskapene av stoffet. Skille 14-, 15- og 16-leddede forbindelser. Spekteret av virkningen av mikrober er bred nok. Mekanismen for virkningen av antibiotika på den mikrobielle celle er ved å omsette dem med ribosomer og derved brudd av proteinsyntese i celler av mikroorganismen ved å inhibere ny monomer addisjonsreaksjoner til peptidkjeden. Akkumuleres i immunsystemceller, makrolider utført og intracellulær dreping av mikrober.

Makrolider er mest sikker og mindre toksiske og blant de kjente antibiotikum som er effektiv mot ikke bare Gram-positive, men negative bakterier. Deres bruk er ikke observert uønskede sidereaksjoner. Disse antibiotika er karakterisert ved bakteriostatisk virkning, men ved høye konsentrasjoner, kan ha en bakteriedrepende virkning på pneumokokker og andre mikroorganismer. Som en fremgangsmåte for fremstilling av makrolider er delt inn i naturlige og halvsyntetiske.

Den første stoffet fra klassen av naturlige makrolider erythromycin ble oppnådd i midten av det forrige århundre og er blitt brukt med hell mot gram-positive bakterier resistente mot penicillin. En ny generasjon av legemidler i denne gruppen dukket opp på 70-tallet i det 20. århundre, og mye brukt så langt.

Makrolidantibiotika er også semi - azolider og ketolider. Azolid Laktonringen i molekylet, mellom den niende og tiende karbonatomer inkludert nitrogenatom. Representative azolider azitromycin er et bredt virkningsspektrum og aktivitet overfor gram-positive og gram-negative bakterier, noen anaerobe bakterier. Det er mye mer stabilt i et surt medium, sammenlignet med erytromycin, og kan samle seg i den. Azithromycin er brukt i en rekke forskjellige sykdommer i luftveiene, urinveiene, tarm, hud og andre.

Ketolider fremstilt ved å feste den tredje atom ketolakton ring. De er mindre vanedannende bakterier, sammenlignet med makrolider.

tetracykliner

Tetracykliner er en klasse av polyketider. Det antibiotika bredspektret bakteriostatisk påvirkning. Den første er representative for dem - klortetracyklin, ble isolert i midten av det forrige århundre en av kulturer av actinomyceter, også kalt strålende sopp. Noen år senere oxytetracycline er mottatt fra kolonien av samme sopp. Den tredje medlem av denne gruppe er tetracyklin, som først ble opprettet ved en kjemisk modifikasjon av dets klorerte derivat, og et år senere også isolert fra actinomyceter. Alle andre legemidler tetracyklin-gruppen er semi-syntetiske derivater av disse forbindelser.

Alle disse stoffene har lignende kjemisk struktur og egenskaper av aktivitet mot mange former av gram-positive og gram-negative bakterier, noen virus og protozoer. De er motstandsdyktige mot avhengighet og mikroorganismer. Mekanismen for virkningen av antibiotika på bakteriecelle, er å undertrykke det i prosessen med proteinbiosyntese. Virkningen av legemiddelmolekylene i Gram-negative bakterier som de passerer inn i cellene ved enkel diffusjon. Mekanismen for gjennomtrengning av de antibiotiske partiklene i gram-positive bakterier er fremdeles dårlig forstått, men det er spekulasjoner om at tetracyklin-molekyler samvirke med ioner av visse metaller som er i celler av bakterier under dannelse av komplekse forbindelser. Således er det et gap i kjeden under proteinsyntese er nødvendig for bakteriecelle. Eksperimenter viste at den bakteriostatiske klortetracyclin konsentrasjoner som er tilstrekkelige til å hemme proteinsyntese, men for inhibering av nukleinsyre-syntese krever høye konsentrasjoner av medikamentet.

Tetracykliner benyttes i kampen mot nyresykdommer, forskjellige hudinfeksjoner, respiratoriske og mange andre sykdommer. Hvis det er nødvendig, de erstatte penicillin, men de siste årene, bruk av tetracykliner betydelig redusert, på grunn av utvikling av resistens av mikroorganismer til denne gruppen av antibiotika. Negativ rolle ved bruk av antibiotika som et additiv til dyrefor, noe som resulterer i redusert terapeutiske egenskaper av stoffet på grunn av forekomsten av resistens mot det. For å overvinne det, er utstyrt med en kombinasjon av forskjellige medikamenter som har forskjellig virkningsmekanisme antimikrobiell virkning av antibiotika. For eksempel, forbedret behandlingseffekt med samtidig anvendelse av tetracyklin og streptomycin.

aminoglykosider

Aminoglykosider - naturlige og halvsyntetiske antibiotika med et meget bredt spektrum av aktivitet, som i molekylet inneholder rester aminosaharidov. Han ble den første aminoglykosid streptomycin, isolert fra kolonier av strålesopp i midten av det forrige århundre og aktivt brukt i behandlingen av en rekke infeksjoner. Som baktericid, antibiotika av nevnte gruppe er effektive selv ved sterkt redusert immunitet. Mekanismen for virkningen av antibiotika på den mikrobielle cellen er dannelsen av sterke kovalente bindinger med proteiner og ribosomer mikroorganisme ødeleggelse av proteinsyntese i de bakterielle cellereaksjoner. Er ikke fullt ut forstått mekanisme aminoglykosider bakteriedrepende effekt, i motsetning til bakteriostatiske virkning av tetracykliner og makrolider, bryter også proteinsyntese i bakterieceller. Imidlertid er det kjent at aminoglykosider er aktiv bare under aerobe betingelser, slik at de viser lav effektivitet i vev med dårlig blodtilførsel.

Etter den første antibiotika - penicillin og streptomycin, begynte de å bli så mye brukt i behandling av enhver sykdom som snart var det et problem å få brukt mikroorganismer til disse stoffene. Foreløpig er streptomycin brukes hovedsakelig i kombinasjon med andre nyeste generasjonen av legemidler til behandling av tuberkulose eller slike, i dag sjeldne infeksjoner som pesten. I andre tilfeller er tilordnet kanamycin, som også er den første generasjon av aminoglykosid-antibiotika. Men på grunn av den høye toksisitet av kanamycin for tiden foretrukket gentamicin - fremstilling av andre generasjon, tredje generasjon og fremstillingen av amikacin er et aminoglykosid - det er sjelden brukes for å forhindre avhengighet dertil mikroorganismer.

kloramfenikol

Kloramfenikol eller kloramfenikol, er en naturlig antibiotika med et bredt virkningsspektrum, aktiv på et stort antall Gram-positive og Gram-negative organismer, mange av de store virus. På kjemisk struktur er avledet nitrofenilalkilaminov, ble først fremstilt fra kulturen av aktinomyceter i midten av det 20. århundre, og to år senere også syntetiseres kjemisk.

Kloramfenikol har en bakteriehemmende effekt på mikroorganismer. Mekanismen for virkningen av antibiotika på bakteriecelle, er å undertrykke aktiviteten av katalysatordannelsesprosessen av peptidbindinger i proteinsyntesen når ribosomene. til kloramfenikol resistens hos bakterier utvikler seg meget langsomt. Stoffet som brukes i den sykdom tyfus eller shigellose.

Glykopeptider og lipopeptides

Glykopeptider - En syklisk peptidforbindelser som er naturlige eller halvsyntetiske antibiotika med et smalt spektrum av aktivitet av visse stammer av mikroorganismer. De utøver en bakteriedrepende virkning på gram-positive bakterier, og kan erstatte penicillin i tilfelle av motstand mot den. Mekanismen for virkningen av antibiotika på mikroorganismer kan forklares ved dannelsen av forbindelser med aminosyrer og celleveggen peptidoglykan, og derved undertrykke deres syntese.

Først glycopeptide - vancomycin, ble produsert fra actinomycetes, hentet fra jord av India. Det er en naturlig antibiotika som er aktivt mot mikroorganismer, selv i hekkesesongen. Til å begynne med, vancomycin ble brukt som en erstatning i tilfelle av penicillinallergi til den i behandlingen av infeksjoner. Imidlertid har økningen i legemiddelresistens blitt et alvorlig problem. I de 80 år ble det oppnådd teicoplanin - et antibiotikum fra gruppen av glykopeptider. Han ble utnevnt på samme infeksjoner, og i kombinasjon med gentamicin, han gir gode resultater.

Ved slutten av det 20. århundre, en ny gruppe av antibiotika - lipopeptider isolert fra Streptomyces. Kjemisk sett er de sykliske lipopeptider. Dette antibiotikum med et snevert virkningsspektrum, som oppviser en bakteriedrepende effekt mot gram-positive bakterier, og stafylokokker som er resistente mot beta-laktam-medikamenter og glykopeptider.

Mekanismen for virkningen av antibiotika vesentlig forskjellig fra de som allerede er kjent - de lipo-formene i nærvær av kalsiumioner sterke bindinger med cellemembranen av bakterier som fører til depolarisering og dets forstyrrelse av proteinsyntese, slik at skadelig celle dør. Den første representant for den klasse av lipopeptider - daptomycin.

Med hensyn til Daptomycins kan bemerkes en betydelig hastighet på baktericid aktivitet, og aller viktigst - mangel på kryss-resistens, eller i det minste meget langsom dets dannelse på grunn av det faktum at en helt ny virkningsmekanisme av antibiotika innlemmes i strukturen av stoffet.

polyenene

Den neste gruppen - polyenantibiotika. I dag er det en enorm økning i soppsykdommer er vanskelig å behandle. For å bekjempe disse er antifungale stoffer - naturlige eller halvsyntetiske polyenantibiotika. Den første antifungal stoffet fremdeles er i midten av det forrige århundre begynte å Nystatin, som ble isolert fra Streptomyces kultur. I løpet av denne perioden, medisinsk praksis inkluderte mange polyenantibiotika, avledet fra en rekke soppkulturer - griseofulvin, Levorinum og andre. Vi har nettopp mottatt bruk av polyenene er allerede fjerde generasjon. Vanlig navn de fikk takket være tilstedeværelsen av flere dobbeltbindinger i molekylene.

Virkningsmekanismen av polyen-antibiotika på grunn av dannelsen av kjemiske bindinger med cellemembran steroler i fungi. Polyen molekyl således innleiret i cellemembranen og danner Ion kablet kanal gjennom hvilken komponentene strekker seg utad celler, som fører til eliminering. I lave doser polyener besitte fungistatisk aktivitet og i høy - soppmiddel. Imidlertid er deres virkning ikke er dekket av bakterier og virus.

Polymyxin - naturlig antibiotika som er produsert av jordbakterier sporen. I terapi, er de blitt brukt i 40-tallet av det forrige århundre. Disse formuleringer er forskjellige bakteriedrepende effekt, som er forårsaket av skade på den cytoplasmiske membranen av mikroorganismecellene og ødelegger dem. Polymyxin effektive mot gram-negative bakterier, og er sjelden vanedannende mikroorganismer. Imidlertid begrenser for høy toksisitet deres anvendelse i terapi. Forbindelser av denne gruppe - polymyxin B sulfat og polymyksin M sulfat brukes sjelden og bare som reserve preparater.

antitumor-antibiotika

Actinomyciner er produsert av noen strålende sopp, har en cytostatisk effekt. Naturlige aktinomyciner i struktur er kromopeptider som avviger i aminosyrer i peptidkjeder, som bestemmer deres biologiske aktivitet. Actinomycins tiltrekker oppmerksomheten til spesialister som antitumor antibiotika. Mekanismen for deres virkning er på grunn av dannelsen av tilstrekkelig stabile bindinger av peptidkjedene i preparatet med en dobbelt helix av DNA fra mikroorganismen og blokkering på grunn av denne syntesen av RNA.

Daktinomycin, oppnådd på 60-tallet av det 20. århundre, ble det første antitumormedikamentet som ble funnet i onkologisk terapi. På grunn av det store antallet bivirkninger er dette stoffet sjelden brukt. Mer aktive antitumormidler har nå blitt oppnådd.

Antracykliner er ekstremt sterke antitumorstoffer isolert fra streptomycetene. Virkemekanismen for antibiotika er forbundet med dannelsen av trippelkomplekser med DNA-kjeder og brudd på disse kjedene. En annen mekanisme for antimikrobiell virkning er mulig, på grunn av produksjonen av frie radikaler som oksiderer kreftceller.

Blant naturlige antracykliner kan daunorubicin og doxorubicin nevnes. Klassifisering av antibiotika i henhold til virkningsmekanismen på bakterier klassifiserer dem som bakteriedrepende. Men deres høye toksisitet førte dem til å lete etter nye forbindelser som ble oppnådd syntetisk. Mange av dem er vellykket brukt i onkologi.

Antibiotika har lenge vært involvert i medisinsk praksis og menneskeliv. Takket være dem ble mange sykdommer beseiret, som i mange århundrer ble ansett å være uhelbredelige. For tiden er det slik en rekke av disse forbindelsene at det ikke bare er nødvendig å klassifisere antibiotika i henhold til mekanismen og spekteret av virkningen, men også i mange andre egenskaper.