BAKTERIOSTATISK: KARAKTERISTIKA, VIRKNINGSMEKANISMER OG EKSEMPLER - MEDICIN - 2024

Bakteriostatiske stoffer er antibiotika, der reversibelt stopper reproduktion og vækst af bakterier. De bruges mod infektioner af følsomme mikroorganismer og hos patienter med et kompetent immunsystem.

Pasteur og Joubert var de første til at genkende den potentielle terapeutiske virkning af nogle mikrobielle produkter. I 1877 offentliggjorde de deres observationer, hvor de viste, hvordan almindelige mikroorganismer kunne stoppe væksten af ​​Anthrax bacillus i urin.

Sådan fungerer en bakteriostatisk og et bakteriedræbende antibiotikum i forhold til en population af bakterier over tid (Kilde: Kuon.Haku via Wikimedia Commons) Den moderne æra med antibakteriel kemoterapi begyndte i 1936 med introduktionen af ​​sulfonamid i medicinsk praksis. Tilstrækkelige mængder penicillin blev tilgængelige til klinisk brug i 1941, hvilket revolutionerede behandlingen af ​​infektionssygdomme.

Streptomycin, chloramphenicol og chlortetracycline blev identificeret i slutningen af ​​2. verdenskrig. Siden den tid er hundreder af antimikrobielle lægemidler udviklet, og disse er tilgængelige til behandling af forskellige infektionssygdomme.

I øjeblikket er antibiotika et af de mest anvendte lægemidler i medicinsk behandling, mere end 30% af indlagte patienter får antibiotika. De er dog et af de mest misbrugte lægemidler af læger og patienter. Unødvendige og forkert administrerede behandlinger med disse lægemidler har været årsagen til udviklingen af ​​bakterieresistens mod mange antibiotika.

Antimikrobielle stoffer klassificeres i henhold til deres generelle virkningsmekanisme som bakteriedræbende (dem, der dræber bakterier) og bakteriostatiske (dem, der hæmmer deres vækst og reproduktion). Selvom denne differentiering er klar, når den testes in vitro, er denne sondring, når den anvendes i terapi, ikke så defineret.

egenskaber

Som forklaret ovenfor kan antimikrobielle lægemidler klassificeres i dem, der er i stand til at dræbe følsomme bakterier, der kaldes bakteriedræbende, og dem, der reversibelt hæmmer deres vækst og udvikling, kaldet bakteriostatik.

I øjeblikket betragtes denne differentiering set fra et klinisk synspunkt som noget diffus. Af denne grund siges det, at et givet antibiotikum fortrinsvis fungerer som et bakteriostatisk eller et baktericid.

Derfor kan det samme antibiotikum have en dobbelt virkning (bakteriostatisk eller bakteriedræbende) afhængigt af visse betingelser, såsom den koncentration, det kan nå i det område, hvor dets effekt er nødvendigt, og den affinitet, det har for den involverede mikroorganisme.

Generelt er bakteriostatika, med undtagelse af aminoglycosider, antibiotika, der interfererer med proteinsyntesen af ​​følsomme bakterier. Hvis kroppens immunsystem er et kompetent system, er det nok til at hæmme væksten og reproduktionen af ​​en bakterie, så den kan fjerne den.

På den anden side kan baktericider have forskellige virkningsmekanismer: de kan forstyrre syntesen af ​​bakteriecellevæggen, ændre den cytoplasmatiske membran eller forstyrre nogle processer, der er relateret til syntesen og metabolismen af ​​bakterie-DNA.

Handlingsmekanisme

Flere skemaer er blevet brugt til at klassificere antimikrobielle lægemidler, blandt dem er gruppering af disse lægemidler i henhold til almindelige handlingsmekanismer. I henhold til deres virkningsmekanisme klassificeres antibiotika således i:

- Antibiotika, der hæmmer syntesen af ​​bakterievæggen: blandt andet penicilliner og cephalosporiner, cycloserin, vancomycin og bacitracin.

- Antibiotika, der ændrer membranpermeabiliteten af ​​mikroorganismer, der tillader intracellulære forbindelser at flygte: dette inkluderer vaskemidler som polymyxin og polyen.

- Midler, der påvirker funktionen af ​​30S og 50S ribosomale underenheder og forårsager en reversibel hæmning af proteinsyntese: Dette er bakteriostatiske stoffer. Eksempler er chloramphenicol, tetracycliner, erythromycin, clindamycin og pristanamycin.

- Agenter, der binder til 30S-underenheden og ændrer proteinsyntesen og til sidst forårsager bakteriens død: blandt disse er aminoglycosider.

- Antibiotika, der påvirker nukleinsyremetabolismen, hæmmer RNA-polymerase: rifamycin er et eksempel.

- Antimetabolitmidler, der hæmmer folatmetabolismenszymer: eksempler på disse er trimethoprin og sulfonamider.

Virkemekanisme i tilfælde af bakteriostatik

Virkemekanismen for bakteriostatiske midler har at gøre med ændringen af ​​proteinsyntesen af ​​målbakterierne. Dette opnås ved forskellige mekanismer:

Inhibering af aktiveringsfasen

- Inhibitorer af isoleucyl-tRNA-syntetase-enzymet.

Hæmning af initiering af proteinsyntese

- Forhindr dannelse af 70S-initieringskomplekset eller bind til 50S-underenheden.

- Hæmning af binding af aminoacyl-tRNA til ribosomet.

Hæmning af forlængelse ved hjælp af forskellige mekanismer

- Forstyrrer transpeptidationsprocessen.

- Forstyrr med peptidyltransferase i 23S rRNA i 50S underenheden af ​​ribosomet.

- Hæmmer translokationen af ​​forlængelsesfaktoren G.

Et særskilt tilfælde inkluderer virkningsmekanismen for aminoglycosider, da de virker på 30S ribosomal underenheden, hvilket således forstyrrer proteinsyntesen og derfor er bakteriostatiske. De udøver imidlertid en effekt på membranen hos nogle bakterier, hvilket forårsager en hovedsageligt bakteriedræbende virkning.

Eksempler på hver virkningsmekanisme og følsomme mikroorganismer

Aktivationsfaseinhibitorer

Mucopyrocin er et bakteriostatisk antibiotikum, der er i stand til kompetitivt at hæmme enzymet isoleucyl-tRNA-syntetase og således hæmme inkorporering af isoleucin og stoppe syntesen.

Dette antibiotikum syntetiseres af nogle arter af Pseudomonas, så det ekstraheres derfra. Det har en særlig kraftfuld virkning mod gram-positive bakterier. Det bruges primært til hudinfektioner, lokalt, eller til udryddelse af den sunde bærerstatus Staphylococcus aureus.

Hæmning af initiering af proteinsyntese

Hos bakterier forekommer starten på syntesen med inkorporering af methionin som formylmethionin bundet til et tRNA (transfer RNA). 30S og 50S ribosomale underenheder deltager i initieringskomplekset med to vigtige loci: Locus A og Locus P.

Gruppen af ​​oxazolidinoner og aminoglycosider udviser denne virkningsmekanisme. Gruppen af ​​oxazolidinoner er en gruppe syntetiske antibiotika, der for nylig er introduceret i klinisk praksis, og som ikke viser krydsresistens med andre bakteriostatiske antibiotika.

Linezolid er repræsentativ for oxazolidinoner, det er aktivt mod gram-positive bakterier, herunder stammer af Staphylococcus aureus og Streptococcus spp. multiresistent og har ingen aktivitet mod gram-negativer.

Aminoglycosider er af naturlig oprindelse, de syntetiseres af actinomyceter i jorden eller fra deres semisyntetiske derivater. De er aktive mod en lang række bakteriearter, især mod aerobe gramnegativer.

Afhængig af bakterierne og deres placering kan de udvise en bakteriostatisk eller bakteriedræbende virkning.

Inhibering af binding af aminoacyl-tRNA til ribosomet

Tetracyclinerne og deres derivater, glycylcyclinerne, er repræsentanter for denne gruppe. De blokerer eller hæmmer Locus A. Tetracykliner kan forekomme naturligt (streptomyces) eller semisyntetisk; Disse inkluderer doxycyclin, minocyclin og oxytetracyclin.

Kemisk struktur af den antibiotiske doxycyclin (Kilde: Vaccinationist via Wikimedia Commons) Tetracykliner er bredspektret antibiotika mod mange bakterier, både gram-positive og gram-negative, de er meget aktive mod Rickettsiae, mod klamydia, mycoplasmas og spirochetes.

Tigecycline er en glycylcyclin afledt af minocyclin med den samme virkningsmekanisme, men med fem gange større affinitet end minocyclin, og som også påvirker den cytoplasmatiske membran. De er meget aktive mod enterokokker og mod mange bakterier, der er resistente over for andre antibiotika.

Forlængelsesinhibitorer

Chloramphenicol og lincosamider er eksempler på denne gruppe, der virker på P. locus Fusinsyre er et eksempel på mekanismen til at hæmme translokationen af ​​forlængelsesfaktor G. Macrolider og ketolider binder til peptidyltransferase ved 23S rRNA fra 50S underenheden af ​​ribosomet.

Chloramphenicol og dets derivater, såsom thiamphenicol, er bredspektrede bakteriostatiske antibiotika mod gram-positive og negative og mod anaerobe stoffer. De er meget aktive mod salmonellae og shigella såvel som mod bakteroider med undtagelse af B. fragilis.

Det vigtigste lincosamid er clindamycin, som er en bakteriostatisk, men afhængigt af dosis, dens koncentration i målet og typen af ​​mikroorganisme kan det imidlertid udvise en bakteriedræbende virkning.

Clindamycin er effektivt mod gram-positive midler, med undtagelse af enterokokker, det er af valg for B. fragilis og er effektiv mod nogle protozoer, såsom Plasmodium og Toxoplasma gondii.

makrolider

Disse lægemidler inkluderer erythromycin, clarithromycin og roxithromycin (som 14-carbon makrolider) og azithromycin (som 15-carbon-gruppe). Spiramycin, josamycin og midecamycin er eksempler på 16-carbon makrolider.

Telithromycin er et ketolid afledt af erythromycin. Både makrolider og ketolider er aktive mod grampositive bakterier, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (klarithromycin er mere effektiv) og Treponemas, blandt andre.

Referencer

1. Calvo, J., & Martínez-Martínez, L. (2009). Mekanismer for virkning af antimikrobielle stoffer. Infektionssygdomme og klinisk mikrobiologi, 27 (1), 44-52.
2. Goodman og Gilman, A. (2001). Det farmakologiske grundlag for terapeutika. Tiende udgave. McGraw-Hill
3. Meyers, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, LV (1978). Gennemgang af medicinsk farmakologi. Lange Medical Publications.
4. Ocampo, PS, Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R.,… & Bonhoeffer, S. (2014). Antagonisme mellem bakteriostatiske og bakteriedræbende antibiotika er udbredt. Antimikrobielle midler og kemoterapi, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B.,… & Figueroa, J. (2004). Antibiotika hos ældre voksne. Puerto Rico tidsskrift for sundhedsvidenskab, 23 (1).