yleisyys
Beetalaktaamit (tai β-laktaamit) muodostavat suuren antibioottien ryhmän, joka käsittää lukuisia molekyylejä, joilla on yhteinen ydin ydin niiden kemiallisen rakenteen pohjalta: beeta-laktaamirengas, joka tunnetaan myös yksinkertaisemmin beeta-laktaamina .
Beetalaktaamirengas - sen lisäksi, että se on tämän luokan antibioottien keskeinen ydin, on myös näiden molekyylien farmakofori, eli se on ryhmä, joka antaa näille lääkkeille tyypillisiä antibakteerisia ominaisuuksia.
Beta-laktaamiantibiootti luokat
Beetalaktaamien suuren perheen sisällä löytyy neljä antibiootti-, penisilliini-, kefalosporiini-, karbapeneemi- ja monobaktaamiluokkaa .
Näiden lääkkeiden pääpiirteet kuvataan lyhyesti alla.
penisilliinit
Penisilliinit ovat luonnon alkuperää olevia antibiootteja, koska ne ovat peräisin sienestä (eli sienestä).
Tarkemmin sanottuna tämän luokan antibioottien perustajat - penisilliini G (tai bentsyylipenisilliini ) ja penisilliini V (tai fenoksimetyylipenisilliini ) - eristettiin ensimmäistä kertaa Penicillium notatumin viljelmistä (muotti, joka nyt tunnetaan nimellä Penicillium chrysogenum ).
Penisilliinin löytäminen johtuu Alexander Flemingista, joka vuonna 1928 havaitsi, kuinka Penicillium notatum -pesäkkeet pystyivät estämään bakteerikasvua.
Bentsyylipenisilliini ja fenoksimetyylipenisilliini eristettiin kuitenkin vain kymmenen vuotta myöhemmin kiitos ryhmä englantilaisia kemisteja.
Siitä lähtien penisilliinien tutkimuksen suuri kehitys alkoi yrittäessään löytää uusia yhdisteitä, jotka olivat aina turvallisempia ja tehokkaampia.
Tuhannet uudet molekyylit löydettiin ja syntetisoitiin, joista joitakin käytetään edelleen terapiassa.
Penisilliinit ovat antibiootteja, joilla on bakterisidinen vaikutus, eli ne pystyvät tappamaan bakteerisoluja.
Moniin tähän suureen luokkaan kuuluviin molekyyleihin muistamme ampisilliinin, amoksisilliinin, metisilliinin ja oksasilliinin.
kefalosporiinit
Kefalosporiinit - kuten penisilliinit - ovat myös luonnollista alkuperää olevia antibiootteja.
Italian lääkäri Giuseppe Brotzu Cagliarin yliopistosta löysi molekyylin, jota pidettiin tämän lääkeryhmän eturintamassa - kefalosporiini C: ssä .
Vuosien mittaan on kehitetty lukuisia kefalosporiineja, joilla on lisääntynyt aktiivisuus verrattuna niiden luonnolliseen esiasteeseen, jolloin saadaan tehokkaampia lääkkeitä, joilla on laajempi vaikutusalue.
Kefalosporiinit ovat myös bakterisidisiä antibiootteja.
Tähän luokkaan kuuluvat kefatsoliini, kefaleksiini, kefuroksiimi, kefakloori, keftriaksoni, keftatsidiimi, kefiksiimi ja kefpodoksiimi.
karbapeneemeille
Tämän lääkeryhmän progenitori on tienamysiini, joka eristettiin ensimmäistä kertaa actinomycete Streptomyces cattleyasta .
Havaittiin, että tienamysiini oli yhdiste, jolla oli voimakas antibakteerinen aktiivisuus, jolla oli laaja vaikutusalue ja joka kykenee inhiboimaan eräitä p-laktamaasityyppejä (erityisesti tiettyjen bakteerilajien tuottamat entsyymit, jotka kykenevät hydrolysoimaan beeta-laktaamia ja antibiootin).
Koska tienamysiinin todettiin olevan hyvin epävakaa ja vaikeasti eristettävää, sen rakenteeseen tehtiin muutoksia, jolloin saatiin stabiilimpi ensimmäinen puolisynteettinen johdannainen, imipeneemi.
Tähän luokkaan kuuluvat myös meropeneemi ja œrapenem.
Karbapeneemit ovat bakteriostaattisia antibiootteja, ts. Ne eivät pysty tappamaan bakteerisoluja, vaan estävät niiden kasvua.
monobaktaameja
Ainoa lääke, joka kuuluu tähän antibioottiluokkaan, on aztreonami.
Aztreonami ei ole peräisin luonnollisista yhdisteistä, vaan on täysin synteettinen. Sillä on spektri spektristä, joka rajoittuu gramnegatiivisiin bakteereihin, ja sillä on myös kyky inaktivoida tiettyjä p-laktamaasityyppejä.
Toimintamekanismi
Kaikki beetalaktaamiantibiootit vaikuttavat häiritsemällä bakteerisolun seinämän synteesiä, ts. Ne häiritsevät peptidoglykaanisynteesiä.
Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu samanaikaisista typpipitoisten hiilihydraattien ketjuista, jotka on liitetty toisiinsa aminohappotähteiden välisten ristisidosten avulla.
Nämä sidokset muodostuvat peptidaasiperheeseen kuuluvista erityisistä entsyymeistä (karboksipeptidaasi, transpeptidaasi ja endopeptidaasi).
Beetalaktaamiantibiootit sitoutuvat näihin peptidaaseihin estämällä edellä mainittujen ristisidosten muodostuminen; tällä tavalla peptidoglykaanin sisällä muodostuu heikkoja alueita, jotka johtavat bakteerisolun hajoamiseen ja kuolemaan.
Resistenssi beeta-laktaamiantibiooteille
Jotkut bakteerilajit ovat resistenttejä beetalaktaamiantibiooteille, koska ne syntetisoivat tiettyjä entsyymejä ( β-laktamaaseja ), jotka pystyvät hydrolysoimaan beetalaktaamirenkaan; näin ne inaktivoivat antibiootin, joka estää sen suorittamasta tehtävänsä.
Tämän resistenssiongelman korjaamiseksi beeta-laktaamiantibiootteja voidaan antaa yhdessä muiden yhdisteiden kanssa, joita kutsutaan β-laktamaasi-inhibiittoreiksi, jotka - kuten nimikin viittaa - estävät näiden entsyymien aktiivisuutta.
Esimerkkejä näistä inhibiittoreista ovat klavulaanihappo, joka esiintyy usein yhdessä amoksisilliinin (kuten esimerkiksi lääkkeessä Clavulin®), sulbaktaamin kanssa, joka esiintyy yhdistelmänä ampisilliinin kanssa (kuten esimerkiksi Unasyn®-lääkkeessä) ja tatsobaktaami, joka löytyy monista lääkkeistä yhdessä piperatsilliinin kanssa (kuten esimerkiksi lääkkeessä Tazocin®).
Antibioottiresistenssiä ei kuitenkaan ainoastaan aiheuta β-laktamaasibakteerien tuotanto, vaan myös muut mekanismit.
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.
Valitettavasti antibioottiresistenssi on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina pääasiassa väärinkäytön ja väärinkäytön vuoksi.
Sen vuoksi lääkkeet, jotka ovat tehokkaita ja tehokkaita beetalaktaameina, tulevat yhä todennäköisemmin käyttökelvottomiksi resistenttien bakteerikantojen jatkuvan kehittymisen vuoksi.
