bendrumas
Beta-laktatai (arba β-laktatai) sudaro didelę antibiotikų šeimą, įskaitant daugelį molekulių, kurių pagrindinė branduolys yra jų cheminės struktūros pagrindas: beta laktamo žiedas, dar labiau žinomas kaip beta-laktamas .
Be to, beta-laktamo žiedas yra ne tik šios klasės antibiotikų centrinis branduolys, bet ir šių molekulių farmakoforas, tai yra grupė, kuri suteikia šiems vaistams būdingas antibakterines savybes.
Beta-laktamo antibiotikų klasės
Didžiojoje beta laktamo šeimoje randame keturias antibiotikų, penicilinų, cefalosporinų, karbapenemų ir monobaktamų grupes.
Toliau trumpai apibūdinamos pagrindinės šių vaistų savybės.
penicilinai
Penicilinai yra natūralios kilmės antibiotikai, atsirandantys iš mikete (ty grybelio).
Konkrečiau, šios antibiotikų klasės - penicilino G (arba benzilpenicilino ) ir penicilino V (arba fenoksimetilpenicilino ) įkūrėjai pirmą kartą buvo išskirti iš Penicillium notatum (šiandien žinomas kaip Penicillium chrysogenum ) kultūrų.
Penicilino atradimas priskirtas Aleksandro Flemingo, kuris 1928 m. Stebėjo, kaip Penicillium notatum kolonijos sugebėjo slopinti bakterijų augimą.
Tačiau benzilpenicilinas ir fenoksimetilpenicilinas buvo izoliuoti tik po dešimties metų, dėka angliškų chemikų grupės.
Nuo to momento prasidėjo didelė penicilinų srities mokslinių tyrimų plėtra, siekiant surasti naujus, saugesnius ir efektyvesnius junginius.
Buvo atrasta ir susintetinta tūkstančiai naujų molekulių, kai kurios iš jų vis dar naudojamos terapijoje.
Penicilinai yra antibiotikai su baktericidiniu poveikiu, ty jie gali nužudyti bakterines ląsteles.
Tarp daugelio molekulių, priklausančių šiai didelei klasei, paminėti ampiciliną, amoksiciliną, meticiliną ir oksaciliną.
cefalosporinai
Cefalosporinai - tokie kaip penicilinai - taip pat yra natūralūs antibiotikai.
Molekulę, kuri buvo laikoma šios klasės vaistų - cefalosporino C - ankstesniuoju, aptiko Italijos gydytojas Giuseppe Brotzu iš Kaljario universiteto.
Pastaraisiais metais buvo sukurta daug cefalosporinų, kurių aktyvumas yra didesnis nei jų natūralus pirmtakas, ir tokiu būdu gaunami veiksmingesni vaistai, turintys didesnį veikimo spektrą.
Cefalosporinai taip pat yra antibiotikai, turintys baktericidinį poveikį.
Cefazolinas, cefaleksinas, cefuroksimas, cefacloras, ceftriaksonas, ceftazidimas, cefiksimas ir cefpodoksimas priklauso šiai narkotikų klasei.
karbapenemams
Šios klasės vaistų progenitorius yra tienamicinas, kurį pirmą kartą izoliavo aktinomicetė Streptomyces cattleya .
Buvo nustatyta, kad tienamicinas buvo junginys, turintis intensyvų antibakterinį aktyvumą, turintis platų veikimo spektrą ir gebėjimą slopinti kai kuriuos β-laktamazės tipus (ypač fermentus, kuriuos gamina kai kurios bakterijos, galinčios hidrolizuoti beta laktamą ir inaktyvuoti antibiotiką).
Kadangi tienamicinas pasirodė esąs labai nestabilus ir sunkiai izoliuotas, pasikeitė jo struktūra, taip gaunant pirmąjį stabilesnį pusiau sintetinį darinį - imipenemą.
Meropenemas ir ertapenemas taip pat priklauso šiai antibiotikų klasei.
Karbapenemai yra antibiotikai, turintys bakteriostatinį poveikį, ty jie negali nužudyti bakterijų ląstelių, bet slopina jų augimą.
monobaktamų
Vienintelis narkotikas, priklausantis šiai antibiotikų klasei, yra aztreonamas.
Aztreonamas nėra iš natūralių junginių, bet yra visiškai sintetinis. Veikimo spektras taikomas tik gramneigiamoms bakterijoms ir taip pat turi galimybę inaktyvuoti tam tikrus β-laktamazių tipus.
Veiksmų mechanizmas
Visi beta laktaminiai antibiotikai veikia trukdydami bakterijų ląstelių sienelių sintezei, ty jie trukdo peptidoglikano sintezei.
Peptidoglikanas yra polimeras, sudarytas iš lygiagrečių azotinių angliavandenių grandinių, sujungtų tarpusavyje tarp aminorūgščių liekanų.
Šias jungtis sudaro specifiniai fermentai, priklausantys peptidazės šeimai (karboksipeptidazei, transpeptidazei ir endopeptidazei).
Beta-laktamo antibiotikai jungiasi prie šių peptidazių, užkertant kelią minėtų transversinių ryšių formavimuisi; tokiu būdu peptidoglikano viduje susidaro silpni plotai, kurie lemia bakterijų ląstelės lizę ir mirtį.
Atsparumas beta laktamo antibiotikams
Kai kurios bakterijos yra atsparios beta-laktamo antibiotikams, nes jos sintezuoja tam tikrus fermentus ( β-laktamazus ), galinčius hidrolizuoti beta-laktamo žiedą; tai darydami jie inaktyvuoja antibiotiką ir neleidžia jam atlikti savo funkcijų.
Siekiant išspręsti šią atsparumo problemą, beta-laktamo antibiotikus galima vartoti kartu su kitais junginiais, vadinamais β-laktamazės inhibitoriais, kurie, kaip rodo pavadinimas, slopina šių fermentų aktyvumą.
Šių inhibitorių pavyzdžiai yra klavulano rūgštis, kuri dažnai randama kartu su amoksicilinu (pvz., Clavulin® vaistu), sulbaktamas, kuris randamas kartu su ampicilinu (pvz., Pvz., Unasyn® vaistas). ir tazobaktamo, kurį galima rasti daugelyje vaistinių preparatų kartu su piperacilinu (pvz., vaistiniame preparate Tazocin®).
Tačiau atsparumą antibiotikams sukelia ne tik β-laktamazės bakterijų gamyba, bet ir kiti mechanizmai.
Šie mechanizmai apima:
- Antibiotikų tikslų struktūros pokyčiai;
- Keičiant ir naudojant metabolinį kelią, kuris skiriasi nuo to, kurį slopina vaistas;
- Tokiu būdu ląstelinio pralaidumo prieš vaistą modifikacijos trukdo antibiotiko patekimui arba sukibimui su bakterijų ląstelių membrana.
Deja, atsparumas antibiotikams pastaraisiais metais labai padidėjo, daugiausia dėl piktnaudžiavimo ir piktnaudžiavimo.
Todėl tokie galingi ir veiksmingi vaistai, kaip beta laktatai, vis labiau rizikuoja tapti nenaudingais dėl nuolatinio atsparių bakterijų štamų vystymosi.
