splošnost
Beta-laktami (ali β-laktami) tvorijo veliko družino antibiotikov, ki obsegajo številne molekule, ki imajo skupno osrednje jedro na osnovi svoje kemijske strukture: beta-laktamski obroč, ki je tudi bolj znan kot beta-laktam .
Beta-laktamski obroč - poleg tega, da je osrednje jedro tega razreda antibiotikov - je tudi farmakofor teh molekul, to je skupina, ki daje antibakterijske lastnosti, značilne za ta zdravila.
Razredi beta-laktamskih antibiotikov
V veliki družini beta-laktamov najdemo štiri razrede antibiotikov, penicilinov, cefalosporinov, karbapenemov in monobaktamov .
Glavne značilnosti teh zdravil bodo na kratko opisane spodaj.
penicilini
Penicilini so antibiotiki naravnega izvora, ker izvirajo iz glivice (tj. Glivice).
Natančneje, ustanovitelji tega razreda antibiotikov - penicilin G (ali benzilpenicilin ) in penicilin V (ali fenoksimetilpenicilin ) - so bili najprej izolirani iz Penicillium notatum (kalup, znan kot Penicillium chrysogenum ).
Odkritje penicilina pripisujemo Aleksandru Flemingu, ki je leta 1928 opazil, kako so kolonije Penicillium notatum lahko zavirale rast bakterij.
Vendar pa sta bila benzilpenicilin in fenoksimetilpenicilin izolirana le deset let kasneje zaradi skupine angleških kemikov.
Od takrat dalje se je začel velik razvoj raziskav na področju penicilinov, da bi našli nove spojine, ki so bile vedno varnejše in učinkovitejše.
Odkritih in sintetiziranih je bilo na tisoče novih molekul, od katerih se nekatere še vedno uporabljajo v terapiji.
Penicilini so antibiotiki z baktericidnim delovanjem, tj. Lahko ubijejo bakterijske celice.
Med številnimi molekulami, ki pripadajo temu velikemu razredu, se spominjamo ampicilina, amoksicilina, meticilina in oksacilina.
cefalosporine
Cefalosporini - kot so penicilini - so tudi antibiotiki naravnega izvora.
Molekula, ki je veljala za prednika tega razreda drog - cefalosporin C - je odkril italijanski zdravnik Giuseppe Brotzu z Univerze v Cagliariju.
Skozi leta so se razvili številni cefalosporini s povečano aktivnostjo v primerjavi z njihovim naravnim predhodnikom, s čimer so pridobili učinkovitejše droge s širšim spektrom delovanja.
Cefalosporini so tudi baktericidni antibiotiki.
Cefazolin, cefaleksin, cefuroksim, cefaklor, ceftriakson, ceftazidim, cefixim in cefpodoksim spadajo v ta razred zdravil.
bakterijskih infekcij
Prednik tega razreda zdravil je tienamicin, ki je bil prvič izoliran iz aktinomicete Streptomyces cattleya .
Ugotovljeno je bilo, da je tienamicin spojina z intenzivnim antibakterijskim delovanjem, s širokim spektrom delovanja in sposobnim inhibirati nekatere vrste β-laktamaz (določeni encimi, ki jih proizvajajo nekatere bakterijske vrste, ki lahko hidrolizirajo beta-laktam in inaktivirati antibiotik).
Ker je bilo ugotovljeno, da je tienamicin zelo nestabilen in ga je težko izolirati, so se spremenile njegove strukture, s čimer smo dobili bolj stabilen prvi polsintetični derivat, imipenem.
V ta razred antibiotikov je vključen tudi meropenem in œrapenem.
Karbapenemi so bakteriostatični antibiotiki, kar pomeni, da ne morejo ubiti bakterijskih celic, temveč zavirajo njihovo rast.
monobaktamov
Edino zdravilo, ki spada v ta razred antibiotikov, je aztreonam.
Aztreonam ne izvira iz naravnih spojin, ampak je popolnoma sintetičnega izvora. Ima spekter delovanja omejen na gramnegativne bakterije in ima tudi sposobnost inaktivirati določene vrste β-laktamaz.
Mehanizem ukrepanja
Vsi beta-laktamski antibiotiki delujejo tako, da ovirajo sintezo bakterijske celične stene, tj. Vplivajo na sintezo peptidoglikana.
Peptidoglikan je polimer, sestavljen iz vzporednih verig ogljikovih hidratov, ki vsebujejo dušik, ki so združeni s transverzalnimi vezmi med aminokislinskimi ostanki.
Te vezi tvorijo posebni encimi, ki pripadajo družini peptidaz (karboksipeptidaza, transpeptidaza in endopeptidaza).
Beta-laktamski antibiotiki se vežejo na te peptidaze, kar preprečuje nastanek prej omenjenih navzkrižnih povezav; na ta način se v peptidoglikanu tvori šibka območja, ki vodijo do lize in smrti bakterijske celice.
Odpornost na beta-laktamske antibiotike
Nekatere vrste bakterij so odporne na beta-laktamske antibiotike, ker sintetizirajo določene encime ( β-laktamaze ), ki lahko hidrolizirajo beta-laktamski obroč; pri tem inaktivirajo antibiotik, ki preprečuje njegovo izvajanje.
Da bi odpravili ta problem odpornosti, lahko beta-laktamske antibiotike dajemo skupaj z drugimi spojinami, imenovanimi inhibitorji β-laktamaze, ki - kot že ime pove - zavirajo aktivnost teh encimov.
Primeri teh inhibitorjev so klavulanska kislina, ki jo pogosto najdemo v povezavi z amoksicilinom (kot je na primer zdravilo Clavulin®), sulbaktamom, ki ga najdemo v kombinaciji z ampicilinom (npr. V zdravilu Unasyn®). in tazobaktam, ki ga najdemo v številnih zdravilih v kombinaciji s piperacilinom (kot je na primer zdravilo Tazocin®).
Vendar pa odpornost na antibiotike ni le posledica proizvodnje b-laktamaznih bakterij, 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.
Na žalost se je fenomen odpornosti na antibiotike v zadnjih letih močno povečal, predvsem zaradi zlorabe in zlorabe.
Zato so zdravila, ki so tako učinkovita in učinkovita kot beta-laktami, vse bolj verjetno postala neuporabna zaradi stalnega razvoja odpornih bakterijskih sevov.
