Vaikka termiä penisilliini käytettäisiin yksikössä, se ei viittaa yhteen ainoaan lääkeaineeseen, vaan suureen ryhmään molekyylejä, joita käytetään useiden bakteeri-infektioiden hoidossa.
Penisilliinin löytäminen
Penisilliinin löytäminen johtuu lääkäri ja biologi Alexander Fleming.
Vuonna 1928 Fleming suoritti tutkimuksia joistakin patogeenisista bakteereista, jotka viljelivät niitä erityisissä viljelylevyissä. Yksi näistä levyistä oli kontaminoitunut sienellä Penicillium notatum (tunnetaan nyt nimellä Penicillium chrysogenum ). Flemingille eniten kärsivä asia ei ollut se, että sieni oli kasvanut viljelyväliaineessa, vaan se, että se pystyi tappamaan kaikki sen ympärillä olevat bakteerit, luoden bakteerikasvun eston auraan heidän kolonioihinsa.
Fleming ymmärsi heti, että antimikrobinen aktiivisuus johtuu saman sieni-aineen tuottamasta aineesta ja eristää sen yrittämällä tunnistaa kyseinen aine.
Fleming onnistui lopulta useiden yrittäjien jälkeen eristämään sienestään eräänlaisen "mehun" ja kutsumaan sitä penisilliiniksi .
Fleming antoi penisilliiniä eläimille, jotka oli infektoitu samoilla bakteereilla, jotka olivat herkkiä tälle aineelle in vitro ja onnistuivat saavuttamaan positiivisia tuloksia. Eläimillä saavutettu menestys sai Flemingin kokeilemaan penisilliinin antamista myös potilaille, jotka olivat sairastaneet infektioita.
Vuonna 1929 Fleming päätti julkaista tutkimuksensa ja kliinisten kokeidensa tulokset. Valitettavasti johtuen useista epäsuotuisista olosuhteista ja koska penisilliiniä ei voitu puhdistaa siten, että se olisi käyttökelpoinen täydellisessä turvallisuudessa ja myös suuressa mittakaavassa miehillä, tämä lupaava antimikrobinen aine otettiin syrjään.
Kymmenen vuotta myöhemmin joukko englantilaisia kemisteja (mukaan lukien Abraham, Chain, Florey ja Heatley) - laaja-alaisen tutkimuksen ja monenlaisten kokeiden jälkeen - onnistui lopulta eristämään arvokkaan antibiootin. Kliiniset tutkimukset alkoivat vuonna 1941 selvittää penisilliinin tehoa ja turvallisuutta ihmisen infektioissa, ja vuonna 1943 aloitettiin tuotanto suuressa mittakaavassa.
Penisilliinien yleinen rakenne
P. notatumin viljelmistä saatu penisilliini ei todellisuudessa ollut yksi ainoa molekyyli, vaan se oli erilaisten yhdisteiden seos, joka erottui joidenkin kemiallisen rakenteen vaihteluista. Tutkimus toi myöhemmin esiin tämän tosiasian; Lisäksi havaittiin, että - muuttamalla viljelyalustan koostumusta - saatiin aikaan erilaisia molekyylejä.
Tarkemmin sanottuna havaittiin, että lisäämällä fenyylietikkahappoa viljelyväliaineeseen saatiin penisilliini G (jota nyt kutsutaan bentsyylipenisilliiniksi ). Jos viljelyväliaineessa oli toisaalta suuria määriä fenoksietikkahappoa, saatiin penisilliini V (tunnetaan nyt fenoksimetyylipenisilliininä ja sitä pidetään haponkestävien penisilliinien progenitorina).
Havaittiin myös, että poistamalla tiettyjä elementtejä sieniviljelyväliaineesta saatiin kaikkien penisilliinien pääydin : 6-aminopenisilaanihappo (tai 6-APA ).
6-APA sisältää sen sisällä penisilliinien farmakoforin, joka on molekyylin osa, joka antaa antibioottiaktiivisuuden tämän tyyppisille lääkkeille. Tämä farmakofori on P-laktaamirengas .
6-APA: n löytämisen ansiosta oli mahdollista saada synteettisesti lukuisia uusia penisilliinityyppejä, joista joitakin käytetään edelleen hoidossa.
Täysin luonnollisten penisilliinien osalta ainoat, joita vielä käytetään nykyisin hoidossa, ovat bentsyylipenisilliini ja fenoksimetyylipenisilliini.
viitteitä
Mitä se käyttää
Lukuisien ja erilaisten molekyylien saatavuuden ansiosta penisilliinit on tarkoitettu useiden bakteerien aiheuttamien infektioiden hoitoon, sekä Gram-positiiviset että Gram-negatiiviset.
Toimintamekanismi
Penisilliinit vaikuttavat antibioottiin inhiboimalla peptidoglykaanin (bakteerisoluseinän) synteesiä.
Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu kahdesta samanaikaisesta typpipitoisen hiilihydraatin ketjusta, jotka on liitetty toisiinsa aminohappotähteiden välisten ristisidosten avulla. Nämä poikittaissidokset muodostuvat tietyn entsyymin, jota kutsutaan transamidaasiksi, ansiosta .
Penisilliinit sitoutuvat transammidaasiin estäen edellä mainittujen poikittaissidosten muodostumisen, jolloin syntyy heikkoja alueita peptidoglykaanisen rakenteen sisällä, jotka johtavat solujen hajoamiseen ja sen seurauksena itse bakteerisolun kuolemaan.
Penisilliiniresistenssi
Jotkin bakteerityypit ovat resistenttejä penisilliineille tietyn entsyymin β-laktamaasin tuotannon ansiosta. Tämä entsyymi pystyy hydrolysoimaan penisilliinien β-laktaamirenkaan, inaktivoimalla ne.
Tämän ilmiön voittamiseksi penisilliinit voidaan antaa yhdessä muiden tietyntyyppisten molekyylien, p-laktamaasi-inhibiittorien kanssa . Nämä yhdisteet pystyvät estämään bakteerien entsyymien vaikutusta, jolloin penisilliinit voivat suorittaa terapeuttisen vaikutuksensa.
Antibioottiresistenssiä ei kuitenkaan ainoastaan aiheuta bakteerien aiheuttama näiden entsyymien tuotanto, vaan myös muiden mekanismien aiheuttama.
Näitä mekanismeja ovat:
- Muutokset antibioottikohteiden rakenteessa;
- Metabolisen reitin luominen ja käyttö, joka on erilainen kuin lääkkeen inhiboima;
- Tällä tavalla muutokset solun läpäisevyydessä lääkkeeseen estävät antibiootin kulkeutumista tai tarttumista bakteerisolukalvoon.
Antibioottiresistenssin kehittyminen on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina, mikä johtuu pääasiassa väärinkäytöstä ja sen väärinkäytöstä.
Siksi jopa molekyylien luokka, joka on niin laaja ja tehokas kuin penisilliinit, voi muuttua käyttökelvottomaksi ja tehottomaksi joka päivä johtuen useiden resistenttien bakteerikantojen jatkuvasta kehittämisestä.
Penisilliinien luokittelu
Penisilliinit luokitellaan yleisesti niiden antoreitin, niiden vaikutus spektrin ja niiden kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien mukaan.
Penisilliinin viive
Nämä penisilliinit ovat suolojen muodossa ja niitä käytetään parenteraalisesti.
Lääkeaineen suolaantunut muoto mahdollistaa hitaasti vapautumisen kehon sisällä sen antamisen jälkeen.
Tämäntyyppistä penisilliiniä käytetään, kun lääkkeen pitkittynyt vapautuminen on tarpeen plasman antibiootin pitoisuuden pitämiseksi ajan mittaan.
Bentsyylipenisilliinibentsatiini ja prokaiinibentsyylipenisilliini kuuluvat tähän luokkaan.
Happo-stabiili penisilliinit
Penisilliinit hajoavat helposti happamassa ympäristössä, joten ne voivat myös hajota mahassa. Itse asiassa jotkut penisilliinityypit on annettava parenteraalisesti niiden hajoamisen välttämiseksi.
Tekemällä pieniä muutoksia penisilliinien kemiallisessa rakenteessa on mahdollista saada stabiileja molekyylejä jopa happamassa ympäristössä, mikä mahdollistaa oraalisen antamisen.
Happo-stabiilit penisilliinit ovat kaikki peräisin fenoksimetyylipenisilliinistä (penisilliini V). Näitä ovat fenetisilliini, propisilliini, fenbentsilliini ja klometosilliini .
Resistentit β-laktamaasi penisilliinit
Kuten nimestä käy ilmi, tähän luokkaan kuuluvat penisilliinit ovat vastustuskykyisiä p-laktamaasien vaikutukselle.
Tämäntyyppinen penisilliini annetaan yleensä parenteraalisesti.
Tähän luokkaan kuuluvat metisilliini, naftsilliini, oksasilliini, kloksasilliini, dikloksasilliini ja flukloksasilliini .
Laaja spektri penisilliinit
Näillä penisilliineillä on laaja vaikutusalue; siksi ne ovat käyttökelpoisia hoidettaessa lukuisia infektiotyyppejä.
Jotkin tähän ryhmään kuuluvat penisilliinit voidaan antaa oraalisesti, kun taas toiset annetaan parenteraalisesti, mutta kaikki ovat herkkiä bakteeri-p-laktamaaseille. Siksi näitä penisilliinejä annetaan hyvin usein yhdessä p-laktamaasi-inhibiittoreiden kanssa.
Tähän luokkaan kuuluvat ampisilliini, pivampisilliini, bacampicillin, metampisilliini, amoksisilliini, karbenisilliini, carindacillin, carfecillin, mezlocillin, piperatsilliini, atslosilliini, sulbenisilliini, temokilliini ja tikarcilliini .
Lact-laktamaasi-inhibiittorit
Nämä yhdisteet eivät ole penisilliinejä, vaan niillä on hyvin samanlainen kemiallinen rakenne kuin 6-APA: lla. Ne kykenevät estämään bakteeri-β-laktamaaseja, mikä estää penisilliinien hajoamisen ja sallii niiden hoitavan terapeuttisen vaikutuksensa. Lisäksi niillä on myös heikko antibakteerinen vaikutus.
Klavulaanihappo, sulbaktaami ja tatsobaktaami ovat β-laktamaasi-inhibiittoreita.
Penisilliini-allergia
Penisilliinit ovat lääkeryhmä, joka voi helposti aiheuttaa allergisia reaktioita. Yleensä nämä reaktiot ovat luonteeltaan lieviä ja viivästyneet, ja ne voivat esiintyä ihottumien ja kutinaa.
Hyvin harvoin suvaitsemattomuus ilmenee akuutissa ja vaikeassa muodossa, mutta - jos näin tapahtuu - lääke on lopetettava välittömästi.
Potilailla, joilla on aikaisemmin ollut akuutti ja vaikea penisilliini-intoleranssi, hoidot muiden tyyppisten β-laktaamiantibioottien kanssa (kuten esimerkiksi kefalosporiinipohjainen hoito) ovat myös vasta-aiheita.
Saattaa kuitenkin olla tapauksia, joissa yksilöt tietävät penisilliinit tietämättä niistä; tämä voi tapahtua näiden antibioottien saastuttamien elintarvikkeiden tai lääkkeiden saannin vuoksi.
Penisilliinit tulisi valmistaa erillisissä kasveissa ja erillään muista lääkkeistä valmistetuista kasveista, jotta vältetään tahaton kontaminaatio ja mahdollinen herkistyminen henkilöille, jotka sitten ottavat saastuneen lääkkeen.
Elintarvikkeiden osalta eläinten, joille on annettu antibiootteja, pitäisi lopettaa lääkkeen ottaminen pitkään ennen kuin se on tarkoitettu ihmisravinnoksi.
Jos kyseessä on allergia penisilliinille, voidaan antaa vaihtoehtoisia antibiootteja, kuten erytromysiiniä ( makrolidiantibioottien esiaste) tai klindamysiiniä ( lincosamidien luokkaan kuuluva antibiootti).
