Čeprav se uporablja v ednini, se izraz penicilin ne nanaša na eno samo zdravilo, ampak na veliko skupino molekul, ki se uporabljajo pri zdravljenju številnih bakterijskih okužb.
Odkritje penicilina
Odkritje penicilina pripisujemo zdravniku in biologu Aleksandru Flemingu.
Leta 1928 je Fleming opravil raziskave nekaterih patogenih bakterij, ki so jih gojile na posebnih kulturnih ploščicah. Ena od teh plošč je bila okužena z glivico, Penicillium notatum (zdaj znano kot Penicillium chrysogenum ). Stvar, ki je najbolj prizadela Fleminga, ni bila dejstvo, da so se glive gojile v gojišču, ampak dejstvo, da je lahko ubila vse bakterije, ki so bile okoli njega, in ustvarila avro zaviranja rasti bakterij okrog njega. njihove kolonije.
Fleming je takoj razumel, da je mogoče protimikrobno delovanje pripisati snovi, ki jo proizvaja ta ista gliva, in jo izolirati v poskusu identifikacije te posebne snovi.
Po več poskusih je Fleming končno uspel iz svoje glive izolirati nekakšen "sok" in ga poimenoval penicilin .
Fleming je penicilin dajal živalim, okuženim z istimi bakterijami, ki so bile in vitro občutljive na to snov, in jim je uspelo doseči pozitivne rezultate. Uspeh, dosežen pri živalih, je spodbudil Fleminga, da poskusi dajati penicilin tudi bolnikom, ki so imeli okužbe.
Leta 1929 se je Fleming odločil objaviti svoje raziskave in rezultate svojih kliničnih testov. Na žalost je obetajoče protimikrobno zdravilo zaradi vrste neugodnih okoliščin in zaradi nezmožnosti čiščenja penicilina na način, da bi bilo uporabno popolnoma varno in tudi v velikem obsegu pri moških.
Deset let kasneje je skupina angleških kemikov (med njimi Abraham, Chain, Florey in Heatley) - po obsežnih raziskavah in različnih poskusih - končno uspela izolirati dragoceni antibiotik. Leta 1941 so klinična preskušanja začela ugotavljati učinkovitost in varnost penicilina pri okužbah pri ljudeh, leta 1943 pa je začela svojo proizvodnjo v velikem obsegu.
Splošna struktura penicilinov
Penicilin, pridobljen iz kultur P. notatum, v resnici ni bila niti ena molekula, temveč mešanica različnih spojin, ki so se razlikovale zaradi nekaterih variacij v njihovi kemijski strukturi. Raziskava, izvedena pozneje, je to dejstvo poudarila; poleg tega je bilo ugotovljeno, da se lahko s spremembo sestave gojišča pridobijo različne molekule.
Natančneje, ugotovljeno je bilo, da je bilo z dodajanjem fenilocetne kisline v gojišče pridobljeno penicilin G (zdaj znan kot benzilpenicilin ). Če pa so bile v gojišču prisotne velike količine fenoksiocetne kisline, smo dobili penicilin V (zdaj znan kot fenoksimetilpenicilin in šteje za prednik kislinsko odpornih penicilinov).
Ugotovljeno je bilo tudi, da je z odstranitvijo določenih elementov iz gojišča gojišča mogoče dobiti glavno jedro vseh penicilinov: 6-aminopenicilansko kislino (ali 6-APA ).
6-APA vsebuje v sebi farmakofor penicilinov, to je tisti del molekule, ki daje antibiotično aktivnost tej vrsti zdravil. Ta farmakofor je p-laktamski obroč .
Zaradi odkritja 6-APA je bilo mogoče - sintetično - pridobiti številne nove vrste penicilinov, od katerih se nekateri še vedno uporabljajo v terapiji.
Kar se tiče popolnoma naravnih penicilinov, so danes edini, ki se še danes uporabljajo v terapiji, benzilpenicilin in fenoksimetilpenicilin.
indikacije
Za kaj uporablja
Zaradi razpoložljivosti številnih in različnih vrst molekul so penicilini indicirani za zdravljenje številnih okužb, ki jih povzročajo številne bakterije, tako po Gram-pozitivnih kot po Gram-negativnih.
Mehanizem ukrepanja
Penicilini izvajajo svoje antibiotično delovanje tako, da zavirajo sintezo peptidoglikana (bakterijske celične stene).
Peptidoglikan je polimer, ki sestoji iz dveh vzporednih verig dušikovih ogljikovih hidratov, ki sta med seboj povezani s prečno vezjo med aminokislinskimi ostanki. Te transverzalne vezi nastajajo zaradi posebnega encima, imenovanega transamidaza .
Penicilini se vežejo na transammidazo, kar preprečuje nastanek prej omenjenih transverzalnih vezi, s čimer se tvorijo šibka področja znotraj peptidoglikanske strukture, ki vodijo v lizo celic in posledično smrt same bakterijske celice.
Odpornost na penicilin
Nekatere vrste bakterij so odporne na peniciline zaradi proizvodnje določenega encima, β-laktamaze . Ta encim lahko hidrolizira β-laktamski obroč penicilinov in jih inaktivira.
Za odpravo tega pojava se lahko penicilini aplicirajo skupaj z drugimi posebnimi vrstami molekul, inhibitorji β-laktamaze . Te spojine lahko ovirajo delovanje bakterijskih encimov, kar omogoča, da penicilini izvajajo svoje terapevtsko delovanje.
Vendar pa odpornost na antibiotike ni le posledica proizvodnje teh encimov, ki jih povzročajo bakterije, temveč jih lahko povzročijo tudi drugi mehanizmi.
Ti mehanizmi vključujejo:
- Spremembe v strukturi antibiotičnih ciljev;
- Ustvarjanje in uporaba presnovne poti, drugačne od tiste, ki jo zavira zdravilo;
- Na ta način spremembe v prepustnosti celice za zdravilo ovirajo prehod ali adhezijo antibiotika na membrano bakterijske celice.
Razvoj odpornosti na antibiotike se je v zadnjih letih znatno povečal, predvsem zaradi zlorabe in zlorabe, ki jo povzroča.
Zato lahko celo razred molekul, ki so tako obsežni in močni kot penicilini, zaradi nenehnega razvoja številnih odpornih bakterijskih sevov vsakodnevno postanejo neuporabni in neučinkoviti.
Razvrstitev penicilinov
Penicilini so na splošno razvrščeni glede na način dajanja zdravila, njihov spekter delovanja in njihove kemijske in fizikalne lastnosti.
Penicilinska zamuda
Ti penicilini se nahajajo v obliki soli in se uporabljajo parenteralno.
Solna oblika zdravila dopušča počasno sproščanje v telesu, potem ko je bila dana.
Ta vrsta penicilina se uporablja, kadar je potrebno daljše sproščanje zdravila za ohranitev konstantne koncentracije antibiotikov v plazmi skozi čas.
Benzilpenicilin benzatin in prokainični benzilpenicilin so del te kategorije.
Penicilini, stabilni na kislino
Penicilini se v kislem okolju zlahka razgradijo, zato se lahko tudi razgradijo v želodcu. Dejansko je treba nekatere vrste penicilinov dajati parenteralno, da bi se izognili njihovi razgradnji.
Z majhnimi spremembami v kemijski strukturi penicilinov je mogoče dobiti stabilne molekule celo v kislem okolju, kar omogoča oralno dajanje.
Penicilini, stabilni na kislino, izhajajo iz fenoksimetilpenicilina (penicilin V). Ti vključujejo feneticilin, propikilin, fenbenicilin in klometocilin .
Odporne β-laktamazne peniciline
Kot že ime pove, so penicilini, ki spadajo v to kategorijo, odporni na delovanje β-laktamaz.
Ta tip penicilina se običajno daje parenteralno.
Meticilin, nafcilin, oksacilin, kloksacilin, dikloksacilin in flukloksacilin sodijo v to kategorijo.
Penicilini širokega spektra
Ti penicilini imajo širok spekter delovanja; zato so koristni pri zdravljenju številnih vrst okužb.
Nekatere peniciline, ki spadajo v to kategorijo, lahko dajemo oralno, druge pa parenteralno, vse pa so občutljive na bakterijske β-laktamaze. Zato se ti penicilini zelo pogosto dajejo v kombinaciji z inhibitorji β-laktamaz.
Ampicilin, pivampicilin, bacampicilin, metampicilin, amoksicilin, karbenicilin, karindacilin, carfecilin, mezlocilin, piperacilin, azlocilin, sulbenicilin, temocilin in tikarcilin spadajo v to kategorijo.
Inhibitorji l-laktamaze
Te spojine niso penicilini, ampak imajo kemijsko strukturo, ki je zelo podobna strukturi 6-APA. Sposobni so zavirati bakterijske β-laktamaze, s čimer preprečujejo razgradnjo penicilinov in jim omogočajo izvajanje terapevtskega delovanja. Poleg tega imajo tudi šibko antibakterijsko delovanje.
Klavulanska kislina, sulbaktam in tazobaktam so inhibitorji β-laktamaze.
Alergija na penicilin
Penicilini so vrsta zdravil, ki lahko sprožijo alergijske reakcije. Na splošno so te reakcije blage in z zakasnitvijo v naravi in se lahko pojavijo v obliki izpuščajev in srbenja.
Zelo redko se nestrpnost manifestira akutno in hudo, vendar je treba zdravilo takoj prekiniti, če se to zgodi.
Pri bolnikih z anamnezo akutne in hude intolerance za penicilin so kontraindicirana tudi zdravljenja z drugimi vrstami β-laktamskih antibiotikov (kot je na primer zdravljenje na osnovi cefalosporina).
Vendar pa lahko pride do primerov, ko se posamezniki zavedajo penicilinov, ne da bi se tega zavedali; to se lahko zgodi z vnosom živil ali zdravil, okuženih s temi antibiotiki.
Peniciline je treba pripraviti v ločenih rastlinah in ločiti od tistih, ki se uporabljajo za proizvodnjo drugih zdravil, da bi se izognili naključni kontaminaciji in možni senzibilizaciji posameznikov, ki bodo potem vzeli kontaminirano drogo.
Kar zadeva hrano, pa morajo živali, ki so jim bili dani antibiotiki, prenehati jemati zdravilo dolgo časa, preden so namenjeni za prehrano ljudi.
V primeru alergije na peniciline se lahko dajejo alternativni antibiotiki, kot je eritromicin (prednik makrolidnih antibiotikov) ali klindamicin (antibiotik, ki spada v razred linkozamidov ).
