Mechanismus účinku antibiotik: texte

Dalo by se říci, že revoluční vývoj byl objev penicilinu na počátku dvacátého století. Během druhé světové války, první antibiotikum zachránit miliony zraněných vojáků z sepsi. Penicilin se stala efektivní a zároveň doba levnějších léků z různých závažných infekcí se závažnými zlomeninami, septiků ran. V průběhu doby, to byl syntetizován a další třídy antibiotik.

obecná charakteristika

V současné době existuje velké množství výrobků patřících do obrovského světa antibiotik - látek přírodního nebo semi-syntetického původu, které mají schopnost ničit určité skupiny patogenních mikroorganismů nebo inhibovat jejich růst nebo reprodukci. Mechanismy působení antibiotik spektra mohou být různé. Postupem času, nové typy a modifikace antibiotika. Je to jejich rozmanitost vyžaduje systematizaci. V dnešní době jsme přijali klasifikaci antibiotik podle mechanismu účinku a rozsahu, stejně jako chemickou strukturou. Podle jejich mechanismu působení se dělí na:

• bakteriostatika, které potlačují růst nebo reprodukci patogenních mikroorganismů;
• mikrobicidy, které přispívají ke zničení bakterií.

Základní mechanismy působení antibiotik:

Video: Reduxine. Mechanismus účinku

• narušení bakteriální buněčné stěny;
• inhibice syntézy proteinů v bakteriální buňce;
• propustnost porušení cytoplazmatickou membránu;
• inhibice syntézy RNA.

Beta-laktamová antibiotika - peniciliny

Podle chemické struktury těchto sloučenin jsou klasifikovány takto.

Beta-laktamová antibiotika. Mechanismus účinku laktamových antibiotik závisí na schopnosti funkční skupiny vázat enzymy zapojené do syntézy peptidoglykanu - základy vnější membráně buněk mikroorganismů. Tak, inhibuje tvorbu buněčné stěny, což přispívá k zastavení růstu nebo rozmnožování bakterií. Beta-laktamy mají nízkou toxicitu, a zároveň dobrou baktericidní efekt. Představují největší skupinu a jsou rozděleny do podskupin, které mají podobnou chemickou strukturu.

Peniciliny - jsou skupinou látek uvolňovaných z některých kolonií plísní a baktericidní účinky. Mechanismus účinku antibiotika penicilin vzhledem k tomu, že tím, že ničí buněčné stěny mikroorganismů, které zničí. Peniciliny jsou přírodní nebo semi-syntetického původu a jsou sloučeniny se širokým spektrem účinku - mohou být použity v léčbě mnoha onemocnění způsobených stafylokoky a streptokoky. Kromě toho, mají tu vlastnost, že selektivity působením pouze na mikroorganismy, a to bez ovlivnění makro organismus. Peniciliny mají nevýhody, mezi něž patří výskyt bakteriální rezistence k nim. Z nejběžnějších přírodního penicilinu G, penicilinu, které se používají k boji proti meningokokové a streptokokové infekce způsobené nízkou toxicitu a nízkou cenu. Nicméně, pro dlouhodobé přijetí může být imunita těla na léku, čímž se snižuje jeho účinnost. polosyntetické peniciliny obecně odvozeny z přírodního chemickou modifikací k poskytnutí požadovaných vlastností - amoxicilin, ampicilin. Tyto léky mají vyšší aktivitu proti bakteriím rezistentním na biopenitsillinam.

Jiné beta-laktamy

Cefalosporiny jsou získávány z hub se stejným názvem, a jejich struktura je podobná struktuře penicilinu, který vysvětluje stejný nežádoucí účinek. Cefalosporiny tvoří čtyři generace. První generace léky se používají nejčastěji v léčbě mírných infekce jsou způsobeny stafylokoky nebo streptokoky. Druhá a třetí generace cefalosporinů více aktivní proti Gram-negativních bakterií, a čtvrtá generace látky - nejsilnější léky používané k ovlivňování závažných infekcí.

Karbapenemy účinně působí na gram-pozitivní, gramnegativní a anaerobní bakterie. Jejich pozitivní vlastností je nepřítomnost bakteriální rezistence na lék i po dlouhé doby používání.

Monobaktamů vztahovat i na beta-laktamy a mají podobný mechanismus účinku antibiotik, je vliv na buněčných stěnách bakterií. Jsou používány k léčbě řady různých infekcí.

makrolidy

Toto je druhá skupina. Makrolidy - přírodní antibiotika, které mají komplexní cyklickou strukturu. Představují polynomu laktonový kruh připojené sacharidové skupiny. Z počtu atomů uhlíku v kruhu závisí na vlastnostech léčiva. Rozlišovat 14-, 15- a 16-členné sloučeniny. Spektrum účinku mikrobů je dostatečně široká. Mechanismus účinku antibiotik v mikrobiální buňce, jejich reakcí s ribozomy, a tím porušení syntézy proteinu v buňce mikroorganismů tím, že potlačuje nových adičních monomerů reakce na peptidovém řetězci. Které se usazují v buňkách imunitního systému, makrolidy provedl intracelulární zabíjení mikrobů.

Makrolidy jsou velmi bezpečné a méně toxické a patří k známým antibiotikům účinný proti nejen gram-pozitivní, ale negativní bakterie. Jejich použití není pozorován nežádoucí vedlejší reakce. Tato antibiotika jsou charakterizovány bakteriostatický účinek, avšak ve vysokých koncentracích, by mohla mít vliv na baktericidní pneumokoků a některé další mikroorganismy. Jako způsob výroby makrolidů se dělí na přírodní a polosyntetické.

První léčivo z třídy přírodních makrolidy erythromycinu se získá v polovině minulého století a byl úspěšně použit proti gram-pozitivním bakteriím odolné vůči penicilinu. Nová generace léků této skupiny se objevily v 70. letech 20. století a široce používal doposud.

Makrolidová antibiotika jsou také semi - azolidy a ketolidy. Azolidem laktonový kruh v molekule, mezi devátého a desátého atomy uhlíku zahrnuty atom dusíku. Reprezentativní azolidy azithromycin je široké spektrum účinku a aktivitou vůči gram-pozitivním a gram-negativní bakterie, některých anaerobních bakterií. Je to mnohem více stabilní v kyselém prostředí, ve srovnání s erythromycinem a mohou se hromadit v tom. Azithromycin se používá v celé řadě nemocí dýchacího traktu, močového traktu, střev, kůže a další.

Ketolidy připravené připojením třetí atom ketoskupiny laktonový kruh. Jsou méně návykových bakterie, ve srovnání s makrolidy.

tetracykliny

Tetracykliny jsou třída polyketidů. Je to antibiotika se širokým spektrem bakteriostatický vliv. První zástupce z nich - chlortetracyklin, byl izolován v polovině minulého století jedním z kultur aktinomycet, nazývaný také zářící houby. O několik let později oxytetracyklinu byla přijata z kolonie stejné houby. Třetí člen této skupiny je tetracyklin, který byl nejprve vytvořen chemickou modifikací jeho chlor derivát, a rok později také izolovány z aktinomycet. Všechny ostatní léky tetracyklinové skupiny jsou semi-syntetické deriváty těchto sloučenin.

Všechny tyto látky mají podobnou chemickou strukturu a vlastnosti aktivitu proti mnoha formách gram-pozitivních a gram-negativních bakterií, některé viry a prvoky. Jsou odolné proti závislosti a mikroorganismy. Mechanismus působení antibiotik na bakteriální buňka Je to potlačit v procesu biosyntézy proteinů. Působení molekul léčiva v gram-negativních bakterií, které procházejí do buněk jednoduchou difúzí. Mechanismus pronikání antibiotické částic gram-pozitivní bakterie Je špatně pochopen, ale spekuluje se, že tetracyklinové molekuly interagují s ionty některých kovů, které jsou v buňkách bakterií tvořit komplexní sloučeniny. Proto je velký rozdíl v řetězci při syntéze bílkovin nezbytných pro bakteriální buňky. Experimenty prokázaly, že bakteriostaticky chlortetracyklin koncentracích dostatečných k inhibici syntézy proteinů, ale pro inhibici syntézy nukleové kyseliny, vyžaduje vysoké koncentrace léku.

Tetracykliny jsou použity v boji proti onemocnění ledvin, různé kožní infekce, respirační a mnoho dalších nemocí. V případě potřeby nahradí penicilin, ale v posledních letech se používání tetracyklinů výrazně poklesl v důsledku vzniku rezistence mikroorganismů k této skupině antibiotik. Negativní role použitím antibiotika jako přísada do krmiva pro zvířata, což vede ke snížení terapeutických vlastnostech léčiva v důsledku výskytu rezistence k ní. Ji překonat, jsou vybaveny kombinací různých léčiv, které mají jiný mechanismus antimikrobiální působení antibiotik. Například, účinek léčby zvyšuje současným použitím tetracyklinu a streptomycinu.

Video: Princip fungování spalovacího motoru

aminoglykosidy

Aminoglykosidy - přírodní a polosyntetických antibiotik s velmi širokým spektrem účinnosti, které obsahují ve zbytcích molekuly aminosaharidov. Stal se prvním aminoglykosid streptomycin, izolované z kolonií ray hub v polovině minulého století a aktivně používá při léčbě různých infekcí. Jako baktericidního činidla, antibiotika zmíněné skupiny jsou účinné i při silně snížené imunity. Mechanismus účinku antibiotik v mikrobiální buňce, je tvorba silné kovalentní vazby se ničení proteiny a ribozomy mikroorganismů syntézy proteinů v bakteriální buněčné reakce. Není zcela objasněn mechanismus aminoglykosidů baktericidní účinek, na rozdíl od bakteriostatické působení tetracykliny a makrolidy také porušují syntézu proteinů v bakteriálních buňkách. Nicméně je známo, že aminoglykosidy jsou aktivní pouze za aerobních podmínek, a tak vykazují nízkou účinnost v tkáních s špatném zásobení.

Po prvním antibiotika - penicilinu a streptomycinu, začali být tak široce používán k léčbě jakéhokoli onemocnění, které velmi brzy tam byl problém zvyknout mikroorganismů k těmto lékům. V současné době, streptomycin se používá především v kombinaci s ostatními nejnovější generace léků k léčbě tuberkulózy nebo takové, dnes vzácné infekcí, jako je mor. V jiných případech přiřazen kanamycin, který je také první generace aminoglykosidové antibiotikum. Nicméně, vzhledem k vysoké toxicitě kanamycinu v současné době preferované gentamicinu - přípravu druhé generace, třetí generace a přípravu amikacinu je aminoglykosidové - se používá jen zřídka, aby se zabránilo závislosti na takovouto mikroorganismů.

chloramfenikol

Chloramfenikol nebo chloramfenikol, je přírodní antibiotikum se širokým spektrem účinku, působí na velké množství gram-pozitivním a gram-negativním organismům, mnoho z hlavních virů. Na chemická struktura je odvozena nitrofenilalkilaminov, byl nejprve získán z kultury aktinomycet v polovině 20. století, a dva roky později také syntetizovány chemicky.

Chloramfenikol má bakteriostatický účinek na mikroorganizmy. Mechanismus působení antibiotik na bakteriální buňky je potlačovat aktivitu procesu katalyzátoru tvorby peptidové vazby při syntéze proteinů, kdy ribozomů. na chloramfenikol odpor v bakteriích se vyvíjí velmi pomalu. Droga používá v tyfu onemocnění nebo shigellosis.

Glykopeptidy a lipopeptidy

Glykopeptidy - cyklické peptidové sloučeniny, které jsou přírodní nebo semisyntetické antibiotikum s úzkým spektrem účinku některých kmenů mikroorganizmů. Jsou vyvíjet baktericidní účinek na gram-pozitivní bakterie, a může nahradit penicilin v případě rezistence na ní. Mechanismus působení antibiotik na mikroorganismy lze vysvětlit tvorbou vazeb s aminokyselinami a buněčné stěny peptidoglykanu, čímž se potlačuje jejich syntézu.

První glykopeptid - vankomycin, bylo vyrobeno z aktinomycet, odebraných z půdy Indie. Je to přírodní antibiotikum, které je aktivní proti mikroorganismům, a to i v období rozmnožování. Zpočátku, vankomycin byl použit jako náhrada v případě penicilinu alergie na ní v léčbě infekcí. Nicméně nárůst rezistence vůči lékům se stal vážným problémem. V 80. letech byla získána teicoplaninu - antibiotikum ze skupiny glykopeptidů. On byl jmenován na stejných infekcí, a v kombinaci s gentamicinem, dává dobré výsledky.

Na konci 20. století, nová skupina antibiotik - lipopeptidu izolované z Streptomyces. Chemicky jsou cyklické lipopeptidy. Toto antibiotikum s úzkým spektrem účinku, vykazuje baktericidní účinek proti gram-pozitivním bakteriím a stafylokoků, které jsou rezistentní k beta-laktamových léků a glykopeptidů.

Mechanismus účinku antibiotik významně liší od těch, které již známo - lipopeptid forem v přítomnosti iontů vápníku silné vazby s buněčnou membránou bakterií, což vede k depolarizaci a jeho ukončení syntézy proteinů, a tak, aby škodlivý buňka umírá. Prvním zástupcem třídy lipopeptidů - daptomycin.

S ohledem na daptomycin třeba poznamenat, značná míra baktericidní aktivity, a co je nejdůležitější - nedostatek zkřížené rezistence, nebo alespoň velmi pomalý jeho tvorbě v důsledku skutečnosti, že se zcela novým mechanismem působení antibiotik začleněn do struktury látky.

polyeny

Další skupina - polyenových antibiotik. Dnes tam je obrovský nárůst houbovým chorobám jsou obtížně léčitelné. Pro boj s nimi jsou protiplísňové látky - přírodní nebo polosyntetické polyenových antibiotik. První protiplísňový lék je ještě v polovině minulého století začala nystatin, který byl izolován ze Streptomyces kultury. Během tohoto období, lékařské praxe zahrnoval mnoho polyenové antibiotika, odvozené z různých kultur hub - griseofulvin, Levorinum a další. Právě jsme obdrželi použití polyenů je již čtvrtá generace. Obecný název se dostali díky přítomnosti několika dvojných vazeb v molekulách.

Mechanismus účinku polyenových antibiotik v důsledku tvorby chemických vazeb s buněčnou membránou sterolů v houbách. Polyenových molekula tak zakotven v buněčné membráně a formy Ion pevné kanál, jímž komponenty směrem ven buňky, což vede k jeho eliminaci. Při nízkých dávkách mají polyeny fungistatickou aktivitu a ve vysoké - fungicid. Nicméně, jejich činnost není pokryta bakterií a virů.

Polymyxin - přírodní antibiotika produkovaná půdních bakterií spór. V terapii, byly používány v 40-tých letech minulého století. Tyto formulace se liší baktericidní účinek, který je způsoben poškozením cytoplazmatickou membránu buněk mikroorganismů způsobujících jeho zničení. Polymyxin účinná proti gram-negativním bakteriím a jsou zřídka návykové mikroorganismy. Nicméně příliš vysoká toxicita omezuje jejich použití v terapii. Sloučeniny z této skupiny - polymyxin B sulfát a síranu polymyxinu M se používají jen zřídka a to pouze jako přípravky rezervy.

protinádorová antibiotika

Aktinomycin produkoval nějaké ray hub, mají cytostatický účinek. Přírodní aktinomyciny ve struktuře jsou hromopeptidami odlišné aminokyseliny v peptidovém řetězci, které určují jejich biologickou aktivitu. Aktinomycin přitáhnout pozornost odborníků, jako protinádorových antibiotik. Mechanismus účinku v důsledku vytvoření dostatečně stabilních vazeb peptidových řetězců léčiva s dvojité šroubovice DNA mikroorganismu a tím blokují syntézu RNA.

Video: Účel a zařízení a mechanismů 9mm pistoleeta Makaarova

Daktinomycin, což vede v 60. letech 20. století, je to první přípravek účinný proti rakovině, který našel použití v onkologické léčby. Nicméně, vzhledem k velkému množství nežádoucích účinků tohoto léku se používá zřídka. Nyní máme k dispozici více aktivních antineoplastických léčiv.

Antracykliny - extrémně silný Protinádorové prostředky izolované z Streptomyces. Mechanismus účinku antibiotik spojené s tvorbou ternárních komplexů s DNA řetězců a tyto řetězy přestávky. A druhý možný mechanismus antimikrobiální působení vzhledem k produkci volných radikálů, které oxidují rakovinné buňky.

Přírodních antracyklinů lze nazvat daunorubicin a doxorubicin. Rozdělení antibiotik podle jejich mechanismu působení na bakterie klasifikuje je jako mikrobicidy. Nicméně, jejich vysoká toxicita nuceni hledat nové sloučeniny, které byly připraveny synteticky. Mnohé z nich byly úspěšně použity v onkologii.

Antibiotika už dávno staly součástí lékařské praxe a lidského života. Díky nim byli poraženi mnoho nemocí, které se po staletí byla považována za nevyléčitelné. V současné době je různorodost těchto sloučenin, který vyžaduje nejen klasifikaci antibiotik podle mechanismu účinku a spektra, ale i na mnoha dalších vlastnostech.