Bendrumas
Beta-laktamai (arba β-laktamai) sudaro didelę antibiotikų šeimą, kurią sudaro daugybė molekulių, turinčių bendrą centrinį branduolį jų cheminės struktūros pagrindu: l "beta laktamo žiedas, taip pat žinomas kaip paprasčiau beta laktamas.
Beta -laktamo žiedas, be to, yra centrinis šios klasės antibiotikų branduolys, taip pat yra šių molekulių farmakoforas, tai yra, ši grupė suteikia šiems vaistams būdingas antibakterines savybes.
Beta-laktaminių antibiotikų klasės
Didelėje beta laktamų šeimoje randame keturių klasių antibiotikus penicilinų, cefalosporinai, i karbapenemai ir aš monobactams.
Pagrindinės šių vaistų savybės bus trumpai parodytos toliau.
Penicilinai
Penicilinai yra natūralios kilmės antibiotikai, nes jie kilę iš grybelio (ty grybelio).
Tiksliau, šios klasės antibiotikų pirmtakai - penicilinas G. (arba benzilpenicilino) ir penicilinas V. (arba fenoksimetilpenicilinas) - pirmą kartą buvo izoliuoti nuo kultūrų Penicillium notatum (pelėsis, dabar žinomas kaip Penicillium chrysogenum).
Penicilino atradimas priskiriamas Aleksandrui Flemingui, kuris 1928 m. Stebėjo, kaip Penicillium notatum sugebėjo slopinti bakterijų augimą.
Tačiau benzilpeniciliną ir fenoksimetilpeniciliną grupė britų chemikų išskyrė tik po dešimties metų.
Nuo to momento prasidėjo didžioji penicilinų srities tyrimų plėtra, bandant rasti naujų ir vis saugesnių bei efektyvesnių junginių.
Buvo atrasta ir susintetinta tūkstančiai naujų molekulių, kai kurios iš jų vis dar naudojamos terapijoje.
Penicilinai yra antibiotikai, turintys baktericidinį poveikį, tai yra, jie gali sunaikinti bakterijų ląsteles.
Tarp daugelio šiai nuostabiai klasei priklausančių molekulių prisimename ampiciliną, amoksiciliną, meticiliną ir oksaciliną.
Cefalosporinai
Cefalosporinai, kaip ir penicilinai, taip pat yra natūralios kilmės antibiotikai.
Molekulė laikoma šios grupės vaistų pirmtaku - cefalosporinas C. - atrado italų gydytojas Giuseppe Brotzu iš Kaljario universiteto.
Bėgant metams buvo sukurta daugybė cefalosporinų, kurių aktyvumas, palyginti su natūraliais pirmtakais, padidėjo, todėl buvo gauti efektyvesni vaistai, turintys platesnį veikimo spektrą.
Cefalosporinai taip pat yra baktericidiniai antibiotikai.
Šiai vaistų grupei priklauso cefazolinas, cefaleksinas, cefuroksimas, cefakloras, ceftriaksonas, ceftazidimas, cefiksimas ir cefpodoksimas.
Karbapenemai
Šios grupės vaistų pirmtakas yra tienamicinas, kuris pirmą kartą buvo izoliuotas nuo aktinomicetų Streptomyces cattleya.
Buvo nustatyta, kad tienamicinas yra junginys, pasižymintis „intensyviu antibakteriniu poveikiu, plačiu veikimo spektru“ ir galintis slopinti kai kurių tipų β-laktamazes (tam tikrus fermentus, kuriuos gamina kai kurios bakterijų rūšys, galinčios hidrolizuoti beta laktamą ir inaktyvuoti antibiotikas).
Kadangi pasirodė, kad tienamicinas yra labai nestabilus ir jį sunku atskirti, jo struktūra buvo modifikuota, todėl buvo gautas stabilesnis pusiau sintetinis pirmasis darinys - imipenemas.
Meropenemas ir ertapenemas taip pat priklauso šiai antibiotikų klasei.
Karbapenemai yra antibiotikai, turintys bakteriostatinį poveikį, tai yra, jie negali sunaikinti bakterijų ląstelių, tačiau slopina jų augimą.
Monobactami
Vienintelis vaistas, priklausantis šiai antibiotikų klasei, yra aztreonamas.
Aztreonamas yra ne iš natūralių junginių, bet yra visiškai sintetinės kilmės. Jo veikimo spektras apsiriboja tik gramneigiamomis bakterijomis ir taip pat gali inaktyvuoti kai kurių tipų β-laktamazes.
Veiksmo mechanizmas
Visi beta laktaminiai antibiotikai veikia trukdydami bakterijų ląstelių sienelių sintezei, t. Y. Jie trukdo peptidoglikano sintezei.
Peptidoglikanas yra polimeras, sudarytas iš lygiagrečių azotinių angliavandenių grandinių, sujungtų kryžminiais ryšiais tarp aminorūgščių liekanų.
Šiuos ryšius sudaro tam tikri peptidazių šeimai priklausantys fermentai (karboksipeptidazės, transpeptidazės ir endopeptidazės).
Beta-laktaminiai antibiotikai jungiasi prie šių peptidazių ir neleidžia susidaryti minėtiems skersiniams ryšiams; tokiu būdu peptidoglikano viduje susidaro silpnos vietos, dėl kurių bakterinė ląstelė lizuojasi ir miršta.
Atsparumas beta laktaminiams antibiotikams
Kai kurios bakterijų rūšys yra atsparios beta laktaminiams antibiotikams, nes sintetina tam tikrus fermentus (žr β-laktamazė) gali hidrolizuoti beta-laktamo žiedą; tai darydami jie inaktyvuoja antibiotiką ir neleidžia jam atlikti savo funkcijos.
Siekiant išspręsti šią atsparumo problemą, beta laktaminiai antibiotikai gali būti skiriami kartu su kitais vadinamais junginiais β-laktamazės inhibitoriai kurie, kaip rodo pavadinimas, slopina šių fermentų veiklą.
Šių inhibitorių pavyzdžiai yra "klavulano rūgštis kuris dažnai randamas kartu su amoksicilinu (kaip, pavyzdžiui, vartojant vaistą Clavulin®), sulbaktamas kuris randamas kartu su ampicilinu (kaip, pavyzdžiui, vaistu Unasyn®) ir tazobaktamo kurių galima rasti daugelyje vaistų kartu su piperacilinu (pvz., pavyzdžiui, vaistu Tazocin®).
Tačiau atsparumą antibiotikams sukelia ne tik bakterijų gaminama β-laktamazė, bet ir kiti mechanizmai.
Šie mechanizmai apima:
- Antibiotikų taikinių struktūros pokyčiai;
- Metabolizmo kelio, skirtingo nuo to, kurį slopina vaistas, sukūrimas ir naudojimas;
- Ląstelių pralaidumo vaistui modifikacijos, tokiu būdu trukdant antibiotikui patekti ar sukibti su bakterijų ląstelių membrana.
Deja, pastaraisiais metais atsparumo antibiotikams reiškinys labai išaugo, daugiausia dėl piktnaudžiavimo ir netinkamo naudojimo.
Todėl tokiems galingiems ir veiksmingiems vaistams kaip beta laktamai vis labiau gresia pavojus tapti nenaudingais dėl nuolatinio atsparių bakterijų padermių vystymosi.
