Bár a szingulárisban használják, a penicillin kifejezés nem vonatkozik egyetlen gyógyszerre, hanem számos baktériumfertőzés kezelésére használt molekulák nagy csoportjára.
A penicillin felfedezése
A penicillin felfedezése Alexander Fleming orvosnak és biológusnak tulajdonítható.
1928-ban Fleming néhány kórokozó baktériumot kutatott, speciális tenyésztő lemezeken. Ezen lemezek egyike a Penicillium notatum (jelenleg Penicillium chrysogenum néven ismert) gombával szennyezett. A legjobban megdöbbentő Fleming nem az a tény, hogy a gomba a tenyésztőközegben nőtt, hanem az a tény, hogy képes volt megölni a körülötte lévő összes baktériumot, ami a baktériumnövekedés gátlásának auráját okozza. a kolóniájukhoz.
Fleming azonnal megértette, hogy az antimikrobiális aktivitás az adott gomba által előállított anyagnak tulajdonítható, és ezt az anyagot azonosítani próbálta.
Több kísérlet után Fleming végül sikerült elkülöníteni a gombajától egyfajta "lé", és penicillinnek nevezte.
Fleming a penicillint adta ugyanazon baktériumokkal fertőzött állatoknak, amelyek in vitro érzékenyek voltak az anyagra, és sikerült pozitív eredményeket elérniük. Az állatokban elért siker arra ösztönözte a Fleming-et, hogy még a fertőzésben szenvedő betegeknél is próbálkozzon penicillin adagolással.
1929-ben Fleming úgy döntött, hogy közzéteszi kutatásait és klinikai tesztjeinek eredményeit. Sajnos, számos kedvezőtlen körülmény miatt, és mivel a penicillint nem lehet úgy tisztítani, hogy teljes biztonságban és a férfiaknál is széles körben használhatóvá váljon, ez az ígéretes antimikrobiális készítményt félretették.
Tíz évvel később az angol vegyészek egy csoportja (köztük Ábrahám, lánc, Florey és Heatley) - széleskörű kutatások és különböző kísérletek után - végül sikerült elkülöníteni az értékes antibiotikumot. 1941-ben a klinikai vizsgálatok elkezdték megállapítani a penicillin hatásosságát és biztonságosságát az emberi fertőzésekben, és 1943-ban kezdték el a termelés nagy léptékét.
A penicillinek általános szerkezete
A P. notatum tenyészeteiből nyert penicillin valójában nem volt egyetlen molekula, hanem különböző vegyületek keveréke, amelyek kémiai szerkezetük változása miatt különböztek. A később elvégzett kutatás ezt a tényt kiemelte; kiderült továbbá, hogy - a tenyésztőközeg összetételének megváltoztatásával különböző molekulák állíthatók elő.
Pontosabban, azt találtuk, hogy fenil-ecetsav hozzáadásával a tenyésztőközeghez penicillin G-t (most ismert benzilpenicillin ) kapunk. Másrészt, ha a tenyésztőközegben nagy mennyiségű fenoxi-ecetsav van jelen, penicillin V- t kaptunk (most fenoxi-metil -penicillin néven ismert, és a saválló penicillinek progenitorjának tekintjük).
Azt is felfedeztük, hogy a gomba tenyésztő tápközegből bizonyos elemek eltávolításával az összes penicillin fő magja lehet: 6-aminopenicillánsav (vagy 6-APA ).
A 6-APA benne van a penicillinek farmakofora, vagyis a molekula azon része, amely az ilyen típusú gyógyszerek antibiotikum-aktivitását biztosítja. Ez a farmakofór a β-laktám gyűrű .
A 6-APA felfedezésének köszönhetően szintetikusan számos új típusú penicillint szereztünk meg, amelyek közül néhányat még a terápiában használnak.
Ami a teljesen természetes penicillineket illeti, az egyetlen, amelyet ma még használnak a terápiában, a benzilpenicillin és a fenoximetilpenicillin.
Jelzések
Amit használ
Számos és különböző típusú molekula rendelkezésre állásának köszönhetően a penicillinek számos baktérium által okozott fertőzések, mind a Gram-pozitív, mind a Gram-negatív kezelésére alkalmasak.
Akció mechanizmus
A penicillinek antibiotikus hatásukat a peptidoglikán (a baktérium sejtfal) szintézisének gátlásával fejtik ki.
A peptidoglikán egy olyan polimer, amely két párhuzamos nitrogénezett szénhidrát láncból áll, amiket az aminosavmaradékok közötti keresztkötések kötnek össze. Ezek a keresztirányú kötések a transzamidáz nevű enzimnek köszönhetően alakulnak ki.
A penicillinek kötődnek a transzammidázhoz, megakadályozva a fent említett keresztirányú kötések kialakulását, és így gyenge területeket képeznek a peptidoglikán szerkezetben, amelyek sejt lízishez és a baktériumsejt következményes halálához vezetnek.
Penicillin rezisztencia
Bizonyos típusú baktériumok rezisztensek a penicillinekkel egy adott enzim, a β-laktamáz termelésének köszönhetően. Ez az enzim képes a penicillinek β-laktám gyűrűjének hidrolizálására, inaktiválva őket.
E jelenség leküzdése érdekében a penicillineket más molekulák, p-laktamáz inhibitorok és egyéb specifikus típusok kombinációjával lehet beadni. Ezek a vegyületek képesek gátolni a bakteriális enzimek hatását, így lehetővé teszik a penicillinek terápiás hatását.
Az antibiotikum-rezisztenciát azonban nem csak az enzimek baktériumok által történő előállítása okozza, hanem más mechanizmusok is okozhatnak.
Ezek a mechanizmusok a következők:
- Változások az antibiotikum-célok szerkezetében;
- A hatóanyag által gátolt anyagtól eltérő metabolikus útvonal kialakítása és alkalmazása;
- Ily módon a gyógyszer permeabilitásának változása gátolja az antibiotikum átjutását vagy tapadását a bakteriális sejtmembránhoz.
Az antibiotikum-rezisztencia fejlődése az elmúlt években jelentősen nőtt, főként a visszaélések és az ebből eredő visszaélések miatt.
Ennélfogva még a penicillinekéval olyan hatalmas és erőteljes molekulacsoport is, amely számos ellenálló baktériumtörzs folyamatos fejlesztése miatt naponta egyre használhatatlanná és hatástalanná válik.
A penicillinek osztályozása
A penicillineket általában az alkalmazás módja, a hatásspektrumuk és kémiai és fizikai jellemzőik szerint osztályozzák.
Penicillin késleltetés
Ezeket a penicillineket sók formájában találjuk, és parenterálisan alkalmazzuk.
A gyógyszer sós formája lehetővé teszi a szervezeten belüli lassú felszabadulást, amint azt beadták.
Ezt a típusú penicillint akkor alkalmazzuk, ha a gyógyszer hosszan tartó felszabadulásához van szükség ahhoz, hogy a plazma antibiotikum koncentrációja idővel állandó legyen.
Ebbe a kategóriába tartoznak a benzilpenicillin-benzathin és a procainic-benzilpenicillin .
Saválló, stabil penicillinek
A penicillinek savas környezetben könnyen lebomlanak, ezért a gyomorban is lebomlanak. Valójában a penicillinek bizonyos típusait parenterálisan kell beadni, hogy elkerüljék azok lebomlását.
A penicillinek kémiai szerkezetében bekövetkezett kis változások révén stabil molekulákat is kaphatunk savas környezetben is, ezáltal lehetővé téve az orális beadást.
A sav-stabil penicillinek mind fenoximetilpenicillinből (penicillin V) származnak. Ezek közé tartoznak a feneticillin, a propicillin, a fenbenicillin és a klometocillin .
Ellenálló β-laktamáz penicillinek
Amint a neve is mutatja, az ebbe a kategóriába tartozó penicillinek rezisztensek a β-laktamázok hatására.
Ezt a típusú penicillint általában parenterálisan adják be.
Ebbe a kategóriába tartoznak a meticillin, a nafcillin, az oxacillin, a kloxacillin, a dikloxacillin és a flukloxacillin .
Széles spektrumú penicillinek
Ezek a penicillinek széles spektrumúak; ezért hasznosak számos fertőzések kezelésében.
Az ebbe a kategóriába tartozó penicillinek némelyike orálisan adagolható, míg mások parenterálisan, de mindegyike érzékeny a bakteriális β-laktamázokra. Ezért nagyon gyakran ezeket a penicillineket β-laktamáz inhibitorokkal kombinációban adják be.
Ebbe a kategóriába tartoznak az ampicillin, a pivampicillin, a bacampicillin, a metampicillin, az amoxicillin, a karbenicillin, a carindacillin, a carfecillin, a mezlocillin, a piperacillin, az azlocillin, a szulbenicillin, a temocillin és a tikarcillin .
Lact-laktamáz inhibitorok
Ezek a vegyületek nem penicillinek, de kémiai szerkezete nagyon hasonló a 6-APA-hoz. Képesek gátolni a bakteriális β-laktamázokat, így megakadályozva a penicillinek lebomlását és lehetővé teszik számukra a terápiás hatásuk elvégzését. Ráadásul gyenge antibakteriális hatásuk is van.
A klavulánsav, a szulbaktám és a tazobaktám β-laktamáz inhibitorok.
Penicillin allergia
A penicillinek olyan gyógyszercsoportok, amelyek könnyen kiválthatják az allergiás reakciókat. Általában ezek a reakciók enyhe és késleltetett jellegűek, és kiütések és viszketés formájában fordulhatnak elő.
Nagyon ritkán az intolerancia akut és súlyos módon jelentkezik, de ha ez bekövetkezik, a gyógyszert azonnal le kell állítani.
Akut és súlyos penicillin-intoleranciában szenvedő betegeknél a p-laktám antibiotikumokkal (például cefalosporin-alapú kezeléssel) végzett kezelés szintén ellenjavallt.
Előfordulhatnak azonban olyan esetek, amikor az egyének tudatában vannak a penicillineknek, anélkül, hogy tudnának róla; ez történhet az antibiotikumokkal szennyezett élelmiszerek vagy gyógyszerek bevitelével.
A penicillineket külön növényekben kell előállítani és elkülöníteni a más gyógyszerek előállításához használt növényektől, annak érdekében, hogy elkerüljék a véletlen szennyeződést és a lehetséges szenzibilizálódást azoknak a személyeknek, akik ezt követően szedik a szennyezett gyógyszert.
Az élelmiszerek tekintetében azonban az állatoknak, akiknek antibiotikumokat adtak be, abba kell hagyniuk a gyógyszer szedését, mielőtt emberi fogyasztásra szánnák.
A penicillinekkel szembeni allergia esetén alternatív antibiotikumok adhatók, mint például az eritromicin (a makrolid antibiotikumok elődje) vagy a klindamicin (a lincoszamidokba tartozó antibiotikum).