Het werkingsmechanisme van antibiotica: texte

Je zou kunnen zeggen dat de revolutionaire ontwikkeling was de ontdekking van penicilline in het begin van de twintigste eeuw. Tijdens de Tweede Wereldoorlog, de eerste antibioticum opgeslagen miljoenen gewonde soldaten uit bloedvergiftiging. Penicilline werd effectief en tegelijkertijd goedkopere geneesmiddelen uit een verscheidenheid van ernstige infecties met ernstige fracturen, septische wonden. Na verloop van tijd, het was gesynthetiseerd en andere klassen van antibiotica.

Algemene eigenschappen

Vandaag de dag bestaat er een groot aantal producten die behoren tot de grote wereld van antibiotica - stoffen van natuurlijke of semi-synthetische oorsprong die het vermogen om bepaalde groepen van pathogene micro-organismen te vernietigen of hun groei of de reproductie te remmen. De werkingsmechanismen van antibiotica spectra kunnen verschillend zijn. Na verloop van tijd, nieuwe vormen en modificaties van antibiotica. Het is hun diversiteit vereist systematisering. In onze tijd, we goedkeuring gehecht aan een indeling van de antibiotica op basis van het werkingsmechanisme en het bereik, evenals in chemische structuur. Volgens hun werkingsmechanisme is verdeeld in:

• bacteriostatica, die de groei of reproductie van pathogene micro-organismen te onderdrukken;
• microbiciden, die bijdragen tot de vernietiging van bacteriën.

De fundamentele werkingsmechanismen van antibiotica:

• schending van de bacteriële celwand;
• remming van de eiwitsynthese in de bacteriecel;
• schending permeabiliteit van het celmembraan;
• remming van RNA-synthese.

Beta-lactam antibiotica - penicillines

Volgens de chemische structuur van deze verbindingen zijn als volgt ingedeeld.

Beta-lactam antibiotica. Het werkingsmechanisme lactam antibiotica afhankelijk van het vermogen van de functionele groep aan de bij de synthese van peptidoglycaan enzymen binden - bases van de buitenste membraan van het micro-organisme cellen. Aldus remde de vorming van celwanden, die bijdraagt aan het beëindigen van de groei of de reproductie van bacteriën. Bètalactams hebben een lage giftigheid, en tegelijkertijd een goed bacteriedodend effect. Zij vormen de grootste groep en worden onderverdeeld in subgroepen die een soortgelijke chemische structuur.

Penicillines - zijn een groep van stoffen die vrijkomen uit bepaalde kolonies van mallen en bacteriedodende werking. Het werkingsmechanisme van antibiotica penicilline vanwege het feit dat door het vernietigen van de celwand van micro-organismen, ze vernietigen. Penicillinen natuurlijke of semi-synthetische oorsprong zijn en verbindingen met een breed werkingsspectrum - ze kunnen worden gebruikt bij de behandeling van vele ziekten veroorzaakt door streptokokken en stafylokokken. Daarnaast hebben ze de eigenschap van de selectiviteit door op te treden alleen op de micro-organismen, zonder dat de macro-organisme. Penicillinen hebben nadelen, waardoor het optreden van bacteriële resistentie daarvan omvatten. Van de meest voorkomende natuurlijke penicilline G, penicilline die worden gebruikt om meningokokken en streptokokken infecties als gevolg van de lage toxiciteit en lage kosten te bestrijden. Echter, voor de lange termijn aanvaarding kan het lichaam immuniteit voor het geneesmiddel, waardoor de effectiviteit verminderen. Semi-synthetische penicillinen worden in het algemeen afgeleid van natuurlijke door chemische modificatie om gewenste eigenschappen - amoxicilline, ampicilline. Deze medicijnen hebben een hogere activiteit tegen bacteriën die resistent zijn biopenitsillinam.

Andere bètalactams

Cefalosporinen worden verkregen uit schimmels met dezelfde naam en hun structuur is vergelijkbaar met de structuur van penicillinen die dezelfde bijwerking uit. Cefalosporinen goed voor vier generaties. de eerste generatie medicijnen worden meestal gebruikt bij de behandeling van milde infecties worden veroorzaakt door stafylokokken of streptokokken. De tweede en derde generatie cefalosporinen actiever tegen Gram-negatieve bacteriën, de vierde generatie van de stof - de krachtigste geneesmiddelen die worden gebruikt om de ernstige infecties beïnvloeden.

Carbapenems effectief optreden op gram-positieve, Gram-negatieve bacteriën en anaërobe. Hun positieve eigenschap is de afwezigheid van bacteriële resistentie tegen het geneesmiddel, zelfs na een lange periode van de toepassing ervan.

Monobactamen ook voor beta-lactamen en hebben een vergelijkbaar werkingsmechanisme van antibiotica, is de invloed op de celwanden van bacteriën. Ze worden gebruikt om een verscheidenheid van verschillende infecties.

macroliden

Dit is de tweede groep. Macroliden - natuurlijke antibiotica, dat een ingewikkelde cyclische structuur. Zij vertegenwoordigen polynoom lactonring gebonden koolhydraatgroepen. Van het aantal koolstofatomen in de ring zijn afhankelijk van de eigenschappen van het geneesmiddel. Onderscheid 14-, 15- en 16-ledige verbindingen. Het spectrum van de werking van microben is breed genoeg. Het werkingsmechanisme van antibiotica op de microbiële cel door ze te laten reageren met ribosomen en daardoor schending van eiwitsynthese in de cel van het micro-organisme door het remmen van nieuwe monomeren additiereacties aan de peptideketen. Ophopen in cellen van het immuunsysteem, macroliden uitgevoerd en intracellulaire doden van microben.

Macroliden zijn meest veilige en minder giftig en onder de bekende antibiotica effectief zijn tegen niet alleen Gram-positieve, maar negatieve bacteriën. Het gebruik ervan is niet waargenomen ongewenste nevenreacties. Deze antibiotica worden gekenmerkt door bacteriostatische werking, maar in hoge concentraties, kan een bactericide effect op pneumokokken en andere micro-organismen. Als werkwijze voor het produceren van macroliden zijn verdeeld in natuurlijke en halfsynthetische.

De eerste geneesmiddel van de klasse van natuurlijke macroliden erythromycine werd verkregen in het midden van de vorige eeuw en is met succes gebruikt tegen gram-positieve bacteriën die resistent zijn tegen penicilline. Een nieuwe generatie van drugs in deze groep verscheen in de jaren '70 van de 20e eeuw en op grote schaal tot nu toe gebruikte.

Macroliden zijn ook semi - azoliden en ketoliden. Azolide De lactonring in het molecuul tussen de negende en tiende koolstofatomen inbegrepen stikstofatoom. Representatieve azoliden azithromycine een breed werkingsspectrum en activiteit tegen grampositieve en gramnegatieve bacteriën, sommige anaerobe. Het is veel stabieler in een zuur medium, in vergelijking met erytromycine, en kunnen accumuleren daarin. Azitromycine wordt gebruikt in een verscheidenheid van ziekten van de luchtwegen, urinewegen, darmen, huid en anderen.

Ketoliden bereid door het bevestigen van de derde atoom keto lactonring. Ze zijn minder gewoonte-vormende bacteriën, in vergelijking met macroliden.

tetracyclines

Tetracyclines zijn een klasse van polyketiden. Het antibiotica breed-spectrum bacteriostatisch invloed. De eerste vertegenwoordiger van hen - chloortetracycline, werd geïsoleerd in het midden van de vorige eeuw een van de culturen van actinomyceten, ook wel stralend paddestoelen. Een paar jaar later oxytetracycline is ontvangen van de kolonie van dezelfde schimmel. Het derde lid van deze groep is tetracycline, dat werd gecreëerd door een chemische modificatie van het chloorderivaat en een jaar later ook geïsoleerd uit actinomyceten. Alle andere drugs tetracyclinegroep semi-synthetische derivaten van deze verbindingen.

Al deze stoffen vergelijkbaar zijn in chemische structuur en eigenschappen van activiteit tegen vele vormen van Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën, sommige virussen en protozoa. Ze zijn bestand tegen verslaving en micro-organismen. Het werkingsmechanisme van antibiotica op de bacteriële cel te onderdrukken in het proces van proteïne biosynthese. De werking van de geneesmiddelmoleculen in Gram-negatieve bacteriën zij overgaan in de cellen door eenvoudige diffusie. Het mechanisme van de penetratie van het antibioticum deeltjes in grampositieve bacteriën nog steeds slecht begrepen, maar er wordt gespeculeerd dat tetracycline moleculen interageren met de ionen van bepaalde metalen die in bacteriecellen tot complexe verbindingen vormen. Aldus is er een gat in de keten tijdens eiwitsynthese nodig zijn voor bacteriële cel. Experimenten bewezen dat de bacteriostatische chloortetracycline concentraties voldoende om eiwitsynthese te remmen, maar remming van nucleïnezuursynthese vereist hoge concentraties van het geneesmiddel.

Tetracyclines worden gebruikt in de strijd tegen de nierziekte, diverse infecties van de huid, luchtwegen en vele andere ziekten. Indien nodig, ze vervangen penicilline, maar de laatste jaren is het gebruik van tetracyclines aanzienlijk gedaald, als gevolg van het ontstaan van resistentie van micro-organismen om deze groep van antibiotica. Negatieve rol van het gebruik van antibiotica als additief voor diervoeding, wat resulteert in verminderde therapeutische eigenschappen van het geneesmiddel door het optreden van resistentie tegen het. Om het te overwinnen, zijn ingericht met een combinatie van verschillende geneesmiddelen met verschillende mechanisme van antimicrobiële werking van antibiotica. Bijvoorbeeld, de behandeling effect versterkt door gelijktijdige toepassing van tetracycline en streptomycine.

aminoglycosiden

Aminoglycosiden - natuurlijke en semi-synthetische antibiotica met een breed werkingsspectrum, die in het molecuul resten aminosaharidov. Hij werd de eerste aminoglycoside streptomycine, geïsoleerd van kolonies van ray schimmels in het midden van de vorige eeuw en actief gebruikt bij de behandeling van een verscheidenheid van infecties. Als bactericide, antibiotica van de groep zijn effectief, zelfs bij sterk verminderde weerstand. Het werkingsmechanisme van antibiotica op de microbiële cel de vorming van sterke covalente bindingen met eiwitten en ribosomen microorganisme vernietiging van proteïne synthese in de bacteriële cel reacties. Is niet helemaal duidelijk mechanisme aminoglycoside bactericide effect, in tegenstelling tot bacteriostatische werking van tetracyclines en macroliden ook schenden eiwitsynthese in bacteriële cellen. Het is echter bekend dat aminoglycosiden vervaardigen uitsluitend onder aërobe omstandigheden, zodat ze vertonen lage efficiëntie in weefsels met een slechte bloedtoevoer.

Na de eerste antibioticum - penicilline en streptomycine, begonnen ze zo op grote schaal worden gebruikt bij de behandeling van een ziekte die heel snel was er een probleem om gebruikte micro-organismen tegen deze geneesmiddelen. Op dit moment wordt streptomycine voornamelijk gebruikt in combinatie met andere nieuwste generatie geneesmiddelen voor de behandeling van tuberculose of dergelijke, vandaag zeldzame infecties zoals pest. In andere gevallen toegewezen kanamycine, die ook de eerste generatie van aminoglycoside antibiotica. Echter, vanwege de hoge toxiciteit van kanamycine momenteel geprefereerde gentamicine - bereiding van de tweede generatie, derde generatie en voorbereiding van amikacine een aminoglycoside - het zelden gebruikt om verslaving daaraan micro-organismen te voorkomen.

chlooramfenicol

Chlooramfenicol of chlooramfenicol, is een natuurlijk antibioticum met een breed spectrum van actie, actief op een groot aantal Gram-positieve en Gram-negatieve organismen, veel van de belangrijkste virussen. Op chemische structuur is afgeleid nitrofenilalkilaminov, werd voor het eerst verkregen uit de cultuur van actinomyceten in het midden van de 20e eeuw, en twee jaar later ook chemisch gesynthetiseerd.

Chlooramfenicol heeft een bacteriostatische effect op de micro-organismen. Het werkingsmechanisme van antibiotica op de bacteriële cel de activiteit van de katalysator vormingsproces van peptidebindingen onderdrukken eiwitsynthese bij ribosomen. naar chlooramfenicol resistentie bij bacteriën ontwikkelt zich heel langzaam. Het geneesmiddel dat gebruikt wordt in de ziekte tyfus of shigellosis.

Glycopeptiden en lipopeptiden

Glycopeptiden - een cyclische peptideverbindingen die natuurlijk of semi-synthetisch antibioticum met een beperkt spectrum van de activiteit van bepaalde stammen van micro-organismen. Ze oefenen een bacteriedodend effect op gram-positieve bacteriën, en kan penicilline vervangen in geval van resistentie tegen het. Het werkingsmechanisme van antibiotica op micro-organismen kan worden verklaard door de vorming van bindingen met aminozuren en celwand peptidoglycaan, waarbij de synthese onderdrukken.

Eerste glycopeptide - vancomycine, werd geproduceerd uit actinomyceten, genomen vanaf de bodem van India. Het is een natuurlijk antibioticum dat werkzaam is tegen micro-organismen is, zelfs in het broedseizoen. Aanvankelijk vancomycine werd gebruikt als vervanging bij penicillineallergie om het in de behandeling van infecties. Echter, de toename van de resistentie is uitgegroeid tot een serieus probleem. In de jaren 80 werd verkregen teicoplanine - een antibioticum uit de groep van glycopeptiden. Hij werd benoemd op dezelfde infecties, en in combinatie met gentamicine, geeft hij goede resultaten.

Aan het einde van de 20e eeuw, een nieuwe groep van antibiotica - lipopeptiden geïsoleerd van Streptomyces. Chemisch ze cyclische lipopeptiden. Dit antibioticum met een beperkt spectrum van werking, vertonen een bactericide werking tegen grampositieve bacteriën en stafylokokken die bestand zijn tegen beta-lactam geneesmiddelen en glycopeptiden.

Het werkingsmechanisme van antibiotica significant verschillend van die reeds bekend - het lipopeptide vormen in aanwezigheid van calciumionen sterke bindingen met het celmembraan van bacteriën die leidt tot depolarisatie en de verstoring van de eiwitsynthese, waardoor kwaadaardige cel sterft. De eerste vertegenwoordiger van de klasse van lipopeptiden - daptomycine.

Met betrekking tot daptomycine kan worden opgemerkt op een significante bacteriedodende activiteit, en nog belangrijker - het gebrek aan cross-weerstand, of in ieder geval zeer langzaam de vorming ervan te wijten aan het feit dat een geheel nieuw werkingsmechanisme van antibiotica opgenomen in de structuur van de stof.

polyenen

De volgende groep - polyeen antibiotica. Vandaag is er een enorme stijging in schimmelziekten zijn moeilijk te behandelen. Ter bestrijding van hen zijn anti-schimmel stoffen - natuurlijke of semi-synthetische polyeen antibiotica. De eerste antifungale drug is nog steeds in het midden van de vorige eeuw begon te Nystatin, dat werd geïsoleerd uit Streptomyces cultuur. Gedurende deze periode, de medische praktijk omvatte vele polyeen antibiotica, verkregen uit een verscheidenheid van fungale culturen - griseofulvine, Levorinum en anderen. We hebben zojuist het gebruik van polyenen is al de vierde generatie. Gewone naam kregen ze dankzij de aanwezigheid van een aantal dubbele bindingen in de moleculen.

Het werkingsmechanisme van polyeen antibiotica door de vorming van chemische bindingen met de celmembraan sterolen in schimmels. Polyeen molecule aldus ingebed in het celmembraan en vormen ion draadloze wijze waardoor de componenten zich naar buiten uitstrekken cellen, wat leidt tot de eliminatie. In lage doseringen polyenen bezitten fungistatische activiteit en in hoge - fungicide. Echter, hun activiteiten niet onder de bacteriën en virussen.

Polymyxin - natuurlijke antibiotica geproduceerd door bodembacteriën spore. In therapie, zijn zij gebruikt in de 40-er jaren van de vorige eeuw. Deze formuleringen verschillen bactericide effect, dat wordt veroorzaakt door schade aan het cytoplasmatische membraan van het micro-organisme cellen waardoor de vernietiging. Polymyxin effectief tegen gram-negatieve bacteriën en zijn zelden verslavend micro-organismen. Beperkt echter te hoge toxiciteit het gebruik ervan in therapie. Verbindingen van deze groep - polymyxine B sulfaat gedroogd en polymyxine M worden zelden gebruikt en alleen preparaten reserve.

antitumorantibiotica

Actinomycine geproduceerd bepaalde straal schimmels, een cytostatisch effect. Natuurlijke actinomycinen in structuur hromopeptidami verschillende aminozuren in het peptide ketens die hun biologische activiteit te bepalen. Actinomycine trekken de aandacht van specialisten zoals antitumor antibiotica. Het werkingsmechanisme gevolg van de vorming van voldoende stabiele bindingen van peptideketens van het geneesmiddel met een dubbele helix DNA van het micro-organisme en daarmee de synthese van RNA blokkeert.

Dactinomycine, wat resulteert in de jaren '60 van de 20e eeuw, is de eerste antikankermiddel die toepassing bij de oncologische therapie is gevonden. Echter, vanwege het grote aantal bijwerkingen van dit medicijn wordt zelden gebruikt. Nu kregen we actiever cytostatica.

Anthracyclines - een zeer sterke anti-tumor middel geïsoleerd van Streptomyces. Het werkingsmechanisme van antibiotica geassocieerd met de vorming van ternaire complexen met DNA ketens en deze ketens breken. En een tweede mogelijk mechanisme van antimicrobiële werking als gevolg van de productie van vrije radicalen die kankercellen oxideren.

Van natuurlijke anthracyclines kan daunorubicine en doxorubicine worden genoemd. Indeling van antibiotica op basis van hun werkingsmechanisme op bacteriën hen classificeert als microbiciden. Echter, hun hoge toxiciteit gedwongen om te zoeken naar nieuwe verbindingen die synthetisch zijn bereid. Velen van hen zijn met succes gebruikt in de oncologie.

Antibiotica hebben lang deel gaan uitmaken van de medische praktijk en het menselijk leven. Dankzij hen, werden verslagen vele ziekten, die eeuwenlang ongeneeslijk werd beschouwd. Momenteel is er een verscheidenheid van deze verbindingen, die niet alleen de indeling van antibiotica volgens het werkingsmechanisme en spectrum, maar ook op veel andere kenmerken vereist.