Charakterystyka bakteriostatyczna, mechanizmy działania i przykłady

Narkotyki bakteriostatyczny Są to antybiotyki, które odwracalnie zatrzymują rozmnażanie i wzrost bakterii. Są stosowane przeciwko infekcjom przez wrażliwe mikroorganizmy oraz u pacjentów z kompetentnym układem odpornościowym.

Pasteur i Joubert jako pierwsi rozpoznali potencjalne działanie terapeutyczne niektórych produktów mikrobiologicznych. W 1877 roku opublikowali swoje obserwacje, w których pokazali, jak pospolite mikroorganizmy mogą powstrzymać wzrost pałeczki wąglika w moczu..

Nowoczesna era chemioterapii przeciwbakteryjnej rozpoczęła się w 1936 roku wraz z wprowadzeniem do praktyki medycznej sulfonamidu. Wystarczające ilości penicyliny stały się dostępne do użytku klinicznego w 1941 roku, rewolucjonizując leczenie chorób zakaźnych.

Streptomycynę, chloramfenikol i chlortetracyklinę zidentyfikowano pod koniec II wojny światowej. Od tego czasu opracowano setki leków przeciwdrobnoustrojowych, które są dostępne do leczenia różnych chorób zakaźnych..

Obecnie antybiotyki są jednymi z najczęściej stosowanych w lecznictwie leków, ponad 30% hospitalizowanych pacjentów otrzymuje antybiotyki. Są jednak jednymi z najczęściej nadużywanych leków przez lekarzy i pacjentów. Niepotrzebne i źle zarządzane terapie tymi lekami były przyczyną rozwoju oporności bakterii na wiele antybiotyków.

Środki przeciwdrobnoustrojowe dzieli się, zgodnie z ich ogólnym mechanizmem działania, na środki bakteriobójcze (te, które zabijają bakterie) i bakteriostatyki (te, które hamują ich wzrost i rozmnażanie). Chociaż to rozróżnienie jest wyraźne podczas testowania w vitro, gdy jest stosowany w lecznictwie, rozróżnienie to nie jest tak zdefiniowane.

Indeks artykułów

• 1 Funkcje
• 2 Mechanizm działania
• 3 Mechanizm działania w przypadku bakteriostatyków
  • 3.1 Wstrzymanie fazy aktywacji
  • 3.2 Hamowanie zapoczątkowania syntezy białek
  • 3.3 Hamowanie wydłużenia przez różne mechanizmy
• 4 Przykłady każdego mechanizmu działania i wrażliwych mikroorganizmów
  • 4.1 Inhibitory fazy aktywacji
  • 4.2 Hamowanie zapoczątkowania syntezy białek
  • 4.3 Hamowanie wiązania aminoacylo-tRNA z rybosomem
  • 4.4 Inhibitory wydłużenia
  • 4.5 Makrolidy
• 5 Referencje

Charakterystyka

Jak wyjaśniono powyżej, leki przeciwdrobnoustrojowe można podzielić na te, które mogą zabijać wrażliwe bakterie, zwane środkami bakteriobójczymi, oraz te, które odwracalnie hamują ich wzrost i rozwój, zwane bakteriostatykami.. 

Obecnie z klinicznego punktu widzenia to zróżnicowanie uważa się za nieco rozproszone. Z tego powodu mówi się, że dany antybiotyk działa preferencyjnie jako bakteriostatyczny lub bakteriobójczy..

Dlatego ten sam antybiotyk może mieć dwojakie działanie (bakteriostatyczne lub bakteriobójcze) w zależności od pewnych warunków, takich jak stężenie, jakie może osiągnąć w miejscu, w którym jego działanie jest potrzebne, oraz powinowactwo, jakie ma do danego mikroorganizmu..

Ogólnie rzecz biorąc, bakteriostatyki, z wyjątkiem aminoglikozydów, są antybiotykami, które zakłócają syntezę białek wrażliwych bakterii. Jeśli układ odpornościowy organizmu jest systemem kompetentnym, wystarczy zahamować wzrost i rozmnażanie bakterii, aby mogła ją wyeliminować.

Z drugiej strony środki bakteriobójcze mogą mieć różne mechanizmy działania: mogą zakłócać syntezę ściany komórkowej bakterii, zmieniać błonę cytoplazmatyczną lub zakłócać niektóre procesy związane z syntezą i metabolizmem bakteryjnego DNA..

Mechanizm akcji

Do klasyfikacji leków przeciwdrobnoustrojowych zastosowano kilka schematów, między innymi grupowanie tych leków według wspólnych mechanizmów działania. W związku z tym, zgodnie z mechanizmem działania, antybiotyki dzieli się na:

- Antybiotyki hamujące syntezę ściany bakteryjnej: wśród nich penicyliny i cefalosporyny, cykloseryna, wankomycyna i bacytracyna.

- Antybiotyki, które zmieniają przepuszczalność błony mikroorganizmów, umożliwiając ucieczkę związkom wewnątrzkomórkowym: obejmuje to detergenty, takie jak polimyksyna i polien.

- Środki, które wpływają na funkcję podjednostek rybosomów 30S i 50S i powodują odwracalne hamowanie syntezy białek: są to leki bakteriostatyczne. Przykłady chloramfenikol, tetracykliny, erytromycyna, klindamycyna i pristanamycyna.

- Środki, które wiążą się z podjednostką 30S i zmieniają syntezę białek i ostatecznie powodują śmierć bakterii: wśród nich są aminoglikozydy.

- Antybiotyki, które wpływają na metabolizm kwasów nukleinowych, hamują polimerazę RNA: przykładem jest rifamycyna.

- Antymetabolitów, które hamują enzymy metabolizmu folianów - przykładami są trimetopryna i sulfonamidy.

Mechanizm działania w przypadku bakteriostatyków

Mechanizm działania środków bakteriostatycznych wiąże się ze zmianą syntezy białek bakterii docelowych. Osiąga się to za pomocą różnych mechanizmów:

Hamowanie fazy aktywacji

- Inhibitory enzymu syntetazy izoleucylo-tRNA.

Hamowanie inicjacji syntezy białek

- Zapobiegaj tworzeniu kompleksu inicjacyjnego 70S lub połącz się z podjednostką 50S.

- Hamowanie wiązania aminoacylo-tRNA z rybosomem.

Hamowanie wydłużenia przez różne mechanizmy

- Zakłócanie procesu transpeptydacji.

- Interferowanie z peptydylotransferazą w 23S rRNA podjednostki 50S rybosomu.

- Hamowanie translokacji czynnika wydłużenia G..

Odrębny przypadek dotyczy mechanizmu działania aminoglikozydów, ponieważ działają one na podjednostkę rybosomu 30S, zakłócając w ten sposób syntezę białek, a zatem mają działanie bakteriostatyczne. Wywierają jednak wpływ na błonę niektórych bakterii, co powoduje głównie działanie bakteriobójcze..

Przykłady każdego mechanizmu działania i wrażliwych mikroorganizmów

Inhibitory fazy aktywacji

Mukopirocyna jest antybiotykiem bakteriostatycznym, zdolnym do konkurencyjnego hamowania enzymu syntetazy izoleucylo-tRNA, a tym samym hamowania wbudowywania izoleucyny i zatrzymywania syntezy..

Ten antybiotyk jest syntetyzowany przez niektóre gatunki Pseudomonas, więc jest stamtąd wydobywany. Ma szczególnie silny wpływ na bakterie Gram-dodatnie. Stosuje się go głównie w infekcjach skóry, miejscowo lub w celu wyeliminowania zdrowego stanu nosicielstwa Staphylococcus aureus.

Hamowanie inicjacji syntezy białek

U bakterii inicjacja syntezy następuje wraz z włączeniem metioniny w postaci formylometioniny połączonej z tRNA (transferowym RNA). Podjednostki rybosomalne 30S i 50S uczestniczą w kompleksie inicjacyjnym, z dwoma ważnymi loci: Locus A i Locus P.

Grupa oksazolidynonów i aminoglikozydów wykazuje ten mechanizm działania. Grupa oksazolidynonów to grupa syntetycznych antybiotyków wprowadzonych niedawno do praktyki klinicznej, które nie wykazują oporności krzyżowej z innymi antybiotykami bakteriostatycznymi..

Linezolid jest przedstawicielem oksazolidynonów, działa na bakterie Gram-dodatnie, w tym szczepy Staphylococcus aureus i Paciorkowiec spp. wielooporny i nie wykazuje aktywności przeciwko czynnikom Gram-ujemnym.

Aminoglikozydy są pochodzenia naturalnego, syntetyzowane są przez promieniowce w glebie lub z ich półsyntetycznych pochodnych. Są aktywne przeciwko wielu różnym gatunkom bakterii, zwłaszcza tlenowym Gram-ujemnym.

W zależności od bakterii i ich lokalizacji mogą wykazywać działanie bakteriostatyczne lub bakteriobójcze..

Hamowanie wiązania aminoacylo-tRNA z rybosomem

Do tej grupy należą tetracykliny i ich pochodne - glicylocykliny. Blokują lub hamują Locus A. Tetracykliny mogą być naturalnie występujące (streptomyces) lub półsyntetyczne; Należą do nich doksycyklina, minocyklina i oksytetracyklina..

Tetracykliny są antybiotykami o szerokim spektrum działania przeciwko wielu bakteriom, zarówno gram-dodatnim, jak i gram-ujemnym, są bardzo aktywne przeciwko riketsjom, chlamydiom, mykoplazmom i krętkom.

Tygecyklina to glicylocyklina pochodząca z minocykliny, o tym samym mechanizmie działania, ale z pięciokrotnie większym powinowactwem niż minocyklina, a także oddziałująca na błonę cytoplazmatyczną. Są bardzo aktywne przeciwko enterokokom i wielu bakteriom opornym na inne antybiotyki.

Inhibitory wydłużenia

Przykładami tej grupy są chloramfenikol i linkozamidy działające na locus P. Kwas fusynowy jest przykładem mechanizmu hamowania translokacji czynnika elongacji G. Makrolidy i ketolidy wiążą się z peptydylotransferazą w 23S rRNA podjednostki 50S rybosomu.

Chloramfenikol i jego pochodne, takie jak tiamfenikol, są antybiotykami bakteriostatycznymi o szerokim spektrum działania przeciwko bakteriom Gram-dodatnim i ujemnym oraz przeciwko beztlenowcom. Są bardzo aktywne przeciwko salmonelli i shigelli, a także bakteroidom, z wyjątkiem B. Fragilis.

Głównym linkozamidem jest klindamycyna, która działa bakteriostatycznie, jednak w zależności od dawki, jej stężenia w docelowym i rodzaju drobnoustroju może wykazywać działanie bakteriobójcze..

Klindamycyna jest skuteczna przeciwko czynnikom Gram-dodatnim, z wyjątkiem enterokoków, do których jest wybierana B. fragilis i jest skuteczny przeciwko niektórym pierwotniakom, takim jak Plasmodium Y Toxoplasma gondii.

Makrolidy

Leki te obejmują erytromycynę, klarytromycynę i roksytromycynę (jako makrolidy 14-węglowe) i azytromycyna (jako grupa 15-węglowa). Spiramycyna, josamycyna i midekamycyna to przykłady makrolidów 16-węglowych.

Telitromycyna jest ketolidem pochodzącym z erytromycyny. Zarówno makrolidy, jak i ketolidy działają na bakterie Gram-dodatnie, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (bardziej skuteczna jest klarytromycyna) i Treponemes, pośród innych.

Bibliografia

1. Calvo, J. i Martínez-Martínez, L. (2009). Mechanizmy działania środków przeciwdrobnoustrojowych. Choroby zakaźne i mikrobiologia kliniczna, 27(1), 44-52.
2. Goodman and Gilman, A. (2001). Farmakologiczne podstawy terapii. Wydanie dziesiąte. McGraw-Hill
3. Meyers, F. H., Jawetz, E., Goldfien, A. i Schaubert, L. V. (1978). Przegląd farmakologii medycznej. Lange Medical Publications.
4. Ocampo, P. S., Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, P. A., Busa-Fekete, R.,… & Bonhoeffer, S. (2014). Dominuje antagonizm między antybiotykami bakteriostatycznymi i bakteriobójczymi. Środki przeciwbakteryjne i chemioterapia, 58(8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, M. C., Ramírez-Ronda, C. H., Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B.,… & Figueroa, J. (2004). Antybiotyki u osób starszych. Czasopismo nauk o zdrowiu w Portoryko, 2. 3(1).