Mekanisme tindakan antibiotik: uraian mendetail

Anda bisa mengatakan bahwa perkembangan revolusioner adalah penemuan penisilin pada awal abad kedua puluh. Selama Perang Dunia Kedua, antibiotik pertama menyelamatkan jutaan tentara yang terluka dari septikemia. Penisilin menjadi efektif dan pada obat saat yang sama lebih murah dari berbagai infeksi serius dengan patah tulang serius, luka septik. Seiring waktu, itu disintesis, dan kelas-kelas lain antibiotik.

karakteristik umum

Hari ini ada sejumlah besar produk milik dunia luas antibiotik - zat dari alam atau semi-sintetik yang memiliki kemampuan untuk menghancurkan kelompok-kelompok tertentu mikroorganisme patogen atau menghambat pertumbuhan atau reproduksi mereka. Mekanisme aksi antibiotik spektrum dapat berbeda. Seiring waktu, jenis baru dan modifikasi antibiotik. Ini adalah keanekaragaman mereka membutuhkan sistematisasi. Pada waktu kita, kita mengadopsi klasifikasi antibiotik sesuai dengan mekanisme kerja dan jangkauan, serta struktur kimia. Menurut mekanisme kerjanya dibagi menjadi:

• bacteriostats, yang menekan pertumbuhan atau reproduksi mikroorganisme patogen;
• mikrobisida, yang berkontribusi terhadap kerusakan dari bakteri.

Mekanisme dasar tindakan antibiotik:

• pelanggaran dinding sel bakteri;
• penghambatan sintesis protein dalam sel bakteri;
• pelanggaran permeabilitas membran sitoplasma;
• penghambatan sintesis RNA.

antibiotik beta-laktam - penisilin

Menurut struktur kimia senyawa ini diklasifikasikan sebagai berikut.

antibiotik beta-laktam. Mekanisme kerja antibiotik laktam tergantung pada kemampuan kelompok fungsional untuk mengikat enzim yang terlibat dalam sintesis peptidoglikan - dasar dari membran luar sel-sel mikroorganisme. Dengan demikian, menghambat pembentukan dinding sel, yang berkontribusi pada penghentian pertumbuhan atau reproduksi bakteri. Beta-laktam memiliki toksisitas rendah, dan pada saat yang sama efek bakterisida yang baik. Mereka mewakili kelompok terbesar dan dibagi menjadi sub kelompok yang memiliki struktur kimia yang mirip.

Penisilin - adalah kelompok zat dilepaskan dari koloni tertentu cetakan dan efek bakterisida. Mekanisme kerja antibiotik penisilin karena fakta bahwa dengan menghancurkan dinding sel mikroorganisme, mereka menghancurkan mereka. Penisilin adalah berasal dari alam atau semi-sintetik dan senyawa spektrum yang luas dari tindakan - mereka dapat digunakan dalam pengobatan banyak penyakit yang disebabkan oleh streptokokus dan stafilokokus. Selain itu, mereka memiliki sifat selektivitas dengan bertindak hanya pada mikro-organisme, tanpa mempengaruhi makro-organisme. Penisilin memiliki kelemahan, yang meliputi terjadinya resistensi bakteri dalamnya. Dari penisilin alami yang paling umum G, penisilin yang digunakan untuk melawan infeksi meningokokus dan streptokokus karena toksisitas rendah dan biaya rendah. Namun, untuk penerimaan jangka panjang dapat kekebalan tubuh terhadap obat tersebut, sehingga mengurangi efektivitasnya. penisilin semi sintetis umumnya berasal dari alam dengan modifikasi kimia untuk memberikan sifat yang diinginkan - amoksisilin, ampisilin. Obat ini memiliki aktivitas yang lebih tinggi terhadap bakteri resisten terhadap biopenitsillinam.

beta-laktam lainnya

Sefalosporin diperoleh dari jamur dengan nama yang sama, dan struktur mereka mirip dengan struktur penisilin yang menjelaskan reaksi yang merugikan yang sama. rekening sefalosporin selama empat generasi. obat generasi pertama yang paling sering digunakan dalam pengobatan infeksi ringan yang disebabkan oleh stafilokokus atau streptokokus. Cephalosporins kedua dan ketiga generasi yang lebih aktif terhadap bakteri Gram-negatif, dan generasi keempat dari substansi - obat yang paling ampuh digunakan untuk mempengaruhi infeksi berat.

Carbapenems efektif bertindak atas gram positif, bakteri gram negatif dan anaerob. Fitur positif mereka adalah tidak adanya resistensi bakteri terhadap obat bahkan setelah lama penerapannya.

Monobaktam juga berlaku untuk beta-laktam dan memiliki mekanisme yang sama aksi antibiotik, adalah pengaruh pada dinding sel bakteri. Mereka digunakan untuk mengobati berbagai infeksi yang berbeda.

makrolida

Ini adalah kelompok kedua. Makrolida - antibiotik alami, yang memiliki struktur siklik yang kompleks. Mereka mewakili jumlahnya banyak cincin lakton yang melekat gugus karbohidrat. Dari jumlah atom karbon dalam cincin tergantung pada sifat obat. Membedakan 14-, 15- dan senyawa 16-beranggota. Spektrum aksi mikroba cukup luas. Mekanisme kerja antibiotik pada sel mikroba adalah dengan mereaksikan mereka dengan ribosom dan dengan demikian melanggar sintesis protein dalam sel mikroorganisme dengan menghambat reaksi Selain monomer baru untuk rantai peptida. Terakumulasi dalam sel sistem kekebalan tubuh, makrolida dilakukan dan pembunuhan intraseluler mikroba.

Makrolida yang paling aman dan kurang beracun dan di antara antibiotik yang dikenal efektif melawan tidak hanya Gram-positif, tetapi bakteri negatif. Penggunaannya tidak diamati reaksi samping yang tidak diinginkan. Antibiotik ini ditandai dengan efek bakteriostatik, tetapi pada konsentrasi tinggi, bisa memiliki efek bakterisida pada pneumokokus dan beberapa mikroorganisme lainnya. Sebagai metode untuk memproduksi makrolida dibagi menjadi alami dan semisintetik.

Obat pertama dari golongan makrolid alami eritromisin diperoleh di pertengahan abad lalu dan telah berhasil digunakan terhadap bakteri gram positif tahan terhadap penisilin. Sebuah generasi baru obat dalam kelompok ini muncul di tahun 70-an abad ke-20 dan banyak digunakan sejauh ini.

antibiotik makrolida yang juga semi - azolides dan ketolides. Azolide Cincin lakton dalam molekul, antara atom karbon kesembilan dan kesepuluh termasuk atom nitrogen. Perwakilan azolides azitromisin adalah spektrum yang luas dari tindakan dan aktivitas terhadap gram positif dan gram negatif bakteri, beberapa anaerob. Hal ini jauh lebih stabil dalam media asam, dibandingkan dengan eritromisin, dan dapat menumpuk di dalamnya. Azitromisin digunakan dalam berbagai penyakit pada saluran pernapasan, saluran kemih, usus, kulit dan lain-lain.

Ketolides disiapkan dengan melampirkan atom ketiga cincin keto lakton. Mereka kurang bakteri membentuk kebiasaan, dibandingkan dengan makrolida.

tetrasiklin

Tetrasiklin adalah kelas poliketida. Hal antibiotik spektrum luas pengaruh bakteriostatik. Wakil pertama dari mereka - chlortetracycline, diisolasi di pertengahan abad salah satu budaya dari actinomycetes lalu, juga disebut jamur bercahaya. Beberapa tahun kemudian oxytetracycline telah diterima dari koloni jamur yang sama. Anggota ketiga dari kelompok ini adalah tetrasiklin, yang pertama kali diciptakan oleh modifikasi kimia dari turunan chloro-nya, dan setahun kemudian juga diisolasi dari actinomycetes. Semua obat lain dari kelompok tetrasiklin adalah turunan semi-sintetik dari senyawa ini.

Semua zat ini serupa dalam struktur kimia dan sifat dari aktivitas terhadap berbagai bentuk bakteri gram positif dan gram negatif, beberapa virus, dan protozoa. Mereka tahan terhadap kecanduan dan mikroorganisme. Mekanisme kerja antibiotik pada sel bakteri adalah untuk menekannya dalam proses sintesis protein. Tindakan dari molekul obat di bakteri Gram-negatif mereka masuk ke dalam sel melalui proses difusi sederhana. Mekanisme penetrasi partikel antibiotik pada bakteri gram positif masih kurang dipahami, tetapi ada spekulasi bahwa molekul tetrasiklin berinteraksi dengan ion logam tertentu yang dalam sel bakteri untuk membentuk senyawa kompleks. Jadi ada kesenjangan dalam rantai selama sintesis protein yang diperlukan untuk sel bakteri. Percobaan membuktikan bahwa chlortetracycline bakteriostatik konsentrasi yang cukup untuk menghambat sintesis protein, tetapi untuk penghambatan sintesis asam nukleat membutuhkan konsentrasi tinggi obat.

Tetrasiklin digunakan dalam memerangi penyakit ginjal, berbagai infeksi kulit, pernapasan dan banyak penyakit lainnya. Jika perlu, mereka mengganti penisilin, tetapi dalam beberapa tahun terakhir, penggunaan tetrasiklin menurun secara signifikan, karena munculnya resistensi mikroorganisme ke grup ini antibiotik. peran negatif yang dimainkan oleh penggunaan antibiotik sebagai aditif untuk pakan ternak, sehingga sifat terapeutik menurun obat karena terjadinya resistensi untuk itu. Untuk mengatasi hal itu, ditunjuk dengan kombinasi obat yang berbeda memiliki mekanisme yang berbeda tindakan antimikroba antibiotik. Misalnya, efek pengobatan ditingkatkan dengan aplikasi simultan tetrasiklin dan streptomisin.

aminoglikosida

Aminoglikosida - antibiotik alami dan semi-sintetik dengan spektrum yang sangat luas dari aktivitas, yang mengandung residu molekul aminosaharidov. Ia menjadi streptomycin aminoglikosida pertama, terisolasi dari koloni jamur ray di tengah-tengah abad terakhir dan secara aktif digunakan dalam pengobatan berbagai infeksi. Sebagai bakterisida, antibiotik kelompok kata yang efektif bahkan pada sangat berkurang kekebalan. Mekanisme kerja antibiotik pada sel mikroba adalah pembentukan ikatan kovalen yang kuat dengan kerusakan protein dan ribosom mikroorganisme sintesis protein dalam reaksi sel bakteri. Tidak sepenuhnya dipahami efek bakterisida mekanisme aminoglikosida, sebagai lawan tindakan bakteriostatik dari tetrasiklin dan makrolida juga melanggar sintesis protein dalam sel bakteri. Namun, diketahui bahwa aminoglikosida yang aktif hanya dalam kondisi aerobik, sehingga mereka menunjukkan efisiensi yang rendah dalam jaringan dengan pasokan darah yang buruk.

Setelah antibiotik pertama - penisilin dan streptomisin, mereka mulai begitu banyak digunakan dalam pengobatan penyakit yang segera ada masalah mendapatkan mikroorganisme yang digunakan untuk obat-obatan ini. Saat ini, streptomisin digunakan terutama dalam kombinasi dengan generasi terbaru obat lain untuk mengobati tuberkulosis atau seperti, hari ini infeksi langka seperti wabah. Dalam kasus lain ditugaskan kanamisin, yang juga merupakan generasi pertama dari aminoglikosida antibiotik. Namun, karena toksisitas tinggi kanamisin gentamisin saat ini lebih disukai - persiapan generasi kedua, generasi ketiga dan persiapan amikasin adalah aminoglikosida - jarang digunakan untuk mencegah kecanduan dalamnya mikroorganisme.

kloramfenikol

Kloramfenikol atau kloramfenikol, adalah antibiotik alami dengan spektrum yang luas dari tindakan, aktif pada sejumlah besar organisme Gram-positif dan Gram-negatif, banyak virus utama. Pada struktur kimia berasal nitrofenilalkilaminov, pertama kali diperoleh dari budaya actinomycetes di pertengahan abad ke-20, dan dua tahun kemudian juga disintesis secara kimia.

Kloramfenikol memiliki efek bakteriostatik pada mikroorganisme. Mekanisme kerja antibiotik pada sel bakteri adalah untuk menekan aktivitas proses pembentukan katalis dari ikatan peptida dalam sintesis protein saat ribosom. untuk kloramfenikol resistensi pada bakteri berkembang sangat lambat. Obat yang digunakan dalam tifus penyakit atau shigellosis.

Glikopeptida dan lipopeptides

Glikopeptida - senyawa peptida siklik yang antibiotik alami atau semisintetik dengan spektrum sempit aktivitas strain tertentu dari mikroorganisme. Mereka mengerahkan efek bakterisida pada bakteri gram positif, dan dapat menggantikan penisilin dalam kasus resistensi untuk itu. Mekanisme kerja antibiotik pada mikroorganisme dapat dijelaskan dengan pembentukan hubungan dengan asam amino dan peptidoglikan dinding sel, sehingga menekan sintesis mereka.

glycopeptide Pertama - vankomisin, dihasilkan dari actinomycetes, yang diambil dari tanah India. Ini adalah antibiotik alami yang aktif terhadap mikroorganisme, bahkan di musim kawin. Awalnya, vankomisin digunakan sebagai pengganti dalam kasus alergi penisilin untuk itu dalam pengobatan infeksi. Namun, peningkatan resistensi obat telah menjadi masalah serius. Dalam 80 tahun itu diperoleh Teicoplanin - antibiotik dari kelompok glikopeptida. Dia diangkat pada infeksi yang sama, dan dalam kombinasi dengan gentamisin, dia memberikan hasil yang baik.

Pada akhir abad ke-20, sebuah kelompok baru antibiotik - lipopeptides diisolasi dari Streptomyces. Kimia mereka lipopeptides siklik. Antibiotik ini dengan spektrum sempit tindakan, menunjukkan efek bakterisida terhadap bakteri gram positif, dan staphylococci yang resisten terhadap obat beta-laktam dan glikopeptida.

Mekanisme kerja antibiotik signifikan berbeda dari yang sudah dikenal - bentuk lipopeptide di hadapan kalsium ion ikatan yang kuat dengan membran sel bakteri yang menyebabkan depolarisasi dan gangguan yang sintesis protein, sehingga sel jahat mati. Wakil pertama dari kelas lipopeptides - daptomycin.

Berkenaan dengan daptomycin dapat mencatat tingkat signifikan aktivitas bakterisida, dan yang paling penting - kurangnya resistensi silang, atau setidaknya sangat lambat pembentukannya karena fakta bahwa mekanisme yang sama sekali baru dari aksi antibiotik dimasukkan ke dalam struktur substansi.

poliena

Kelompok berikutnya - antibiotik poliena. Hari ini ada lonjakan besar dalam penyakit jamur yang sulit untuk mengobati. Untuk memerangi mereka adalah zat antijamur - antibiotik poliena alami atau semi-sintetik. Obat antijamur pertama masih di tengah-tengah abad terakhir mulai nistatin, yang diisolasi dari kultur Streptomyces. Selama periode ini, praktek medis termasuk banyak antibiotik poliena, yang berasal dari berbagai budaya jamur - griseofulvin, Levorinum dan lain-lain. Kami baru saja menerima penggunaan poliena sudah generasi keempat. Nama umum mereka mendapat berkat kehadiran beberapa ikatan ganda dalam molekul.

Mekanisme kerja antibiotik poliena karena pembentukan ikatan kimia dengan sterol membran sel pada jamur. molekul poliena sehingga tertanam dalam membran sel dan bentuk ion kabel saluran melalui mana komponen memperpanjang sel lahiriah, yang mengarah ke eliminasi. Dalam dosis rendah poliena memiliki aktivitas fungistatic dan tinggi - fungisida. Namun, aktivitas mereka tidak tercakup oleh bakteri dan virus.

Polimiksin - antibiotik alami yang dihasilkan oleh spora bakteri tanah. Dalam terapi, mereka telah digunakan dalam 40-ies dari abad terakhir. Formulasi ini berbeda efek bakterisida, yang disebabkan oleh kerusakan pada membran sitoplasma sel mikroorganisme yang menyebabkan kehancuran. Polimiksin efektif terhadap bakteri gram negatif dan mikroorganisme jarang adiktif. Namun, toksisitas terlalu tinggi membatasi penggunaannya dalam terapi. Senyawa kelompok ini - polimiksin B sulfat dan polimiksin sulfat M digunakan jarang dan hanya sebagai persiapan cadangan.

antibiotik antitumor

Aktinomisin menghasilkan beberapa ray jamur, memiliki efek sitostatik. actinomycins alami dalam struktur yang hromopeptidami asam amino berbeda dalam rantai peptida yang menentukan aktivitas biologis mereka. Aktinomisin menarik perhatian para spesialis seperti antibiotik antitumor. Mekanisme kerja karena pembentukan ikatan cukup stabil dari rantai peptida obat dengan DNA helix ganda mikroorganisme dan dengan demikian menghalangi sintesis RNA.

Dactinomycin, mengakibatkan 60-an abad ke-20, itu adalah agen antikanker pertama yang telah ditemukan digunakan dalam terapi onkologi. Namun, karena jumlah besar efek samping dari obat ini jarang digunakan. Sekarang kami memperoleh obat antineoplastik lebih aktif.

Anthracyclines - agen anti-tumor yang sangat kuat diisolasi dari Streptomyces. Mekanisme kerja antibiotik terkait dengan pembentukan kompleks terner dengan rantai DNA dan rantai ini istirahat. Dan kemungkinan mekanisme kedua tindakan antimikroba karena produksi radikal bebas yang mengoksidasi sel-sel kanker.

Dari anthracyclines alami dapat disebut daunorubisin dan doxorubicin. Klasifikasi antibiotik sesuai dengan mekanisme aksi mereka pada bakteri mengklasifikasikan mereka sebagai mikrobisida. Namun, toksisitas yang tinggi mereka dipaksa untuk mencari senyawa baru yang telah disiapkan secara sintetis. Banyak dari mereka telah berhasil digunakan dalam onkologi.

Antibiotik telah lama menjadi bagian dari praktek medis dan kehidupan manusia. Berkat mereka, dikalahkan banyak penyakit, yang selama berabad-abad dianggap tak tersembuhkan. Saat ini, ada keragaman senyawa ini, yang tidak hanya menuntut klasifikasi antibiotik sesuai dengan mekanisme kerja dan spektrum, tetapi juga pada banyak karakteristik lainnya.