Információ

7.3.3: Béta-laktám antibiotikumok – penicillinek és cefalosporinok – biológia

7.3.3: Béta-laktám antibiotikumok – penicillinek és cefalosporinok – biológia



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

A β-laktám gyűrű számos antibiotikum család magszerkezetének része.

Tanulási célok

  • Ismerje fel a béta-laktámok osztályait és hatásmechanizmusaikat

Főbb pontok

  • A fő antibiotikum családok, amelyekben a β-laktám gyűrű a magszerkezet részét képezi, a penicillinek, cefalosporinok, karbapenemek és monobaktámok, amelyeket β-laktám antibiotikumoknak is neveznek.
  • A β-laktám (béta-laktám) gyűrű egy négytagú laktám (ciklikus amid). - A laktámokat a maggyűrű szerkezetük szerint osztályozzák.
  • A cefalosporinok a β-laktám antibiotikumok egy osztálya, amely eredetileg az Acremonium gombából származik, amelyet korábban Cephalosporium néven ismertek.

Kulcsfontossagu kifejezesek

  • cefalosporinok: A cefalosporinok a β-laktám antibiotikumok egy osztálya, amely eredetileg az Acremonium gombából származik, amely korábban „Cephalosporium” néven volt ismert.
  • antibiotikum: Minden olyan anyag, amely elpusztíthatja vagy gátolja a baktériumok és hasonló mikroorganizmusok növekedését.
  • β-laktám: A β-laktám (béta-laktám) gyűrű négytagú laktám. A laktám egy ciklikus amid. Azért nevezték el, mert a nitrogénatom a karbonilcsoporthoz képest a β-szénhez kapcsolódik. A lehető legegyszerűbb β-laktám a 2-azetidinon.
  • β-laktám: A ciklusos amidok bármely osztálya, amely a laktonok nitrogén-analógjai, aminosavak hevítésével képződnek; a tautomer enol formákat laktimoknak nevezzük.

A β-laktám (béta-laktám) gyűrű egy négytagú laktám. A lehető legegyszerűbb β-laktám a 2-azetidinon.

A β-laktám gyűrű számos antibiotikum család magszerkezetének része, a főbbek a penicillinek, cefalosporinok, karbapenemek és monobaktámok, amelyeket ezért β-laktám antibiotikumoknak is neveznek. Ezeknek az antibiotikumoknak majdnem mindegyike gátolja a bakteriális sejtfal bioszintézisét. Ez halálos hatással van a baktériumokra. A baktériumok azonban populációikon belül kisebb mennyiségben tartalmaznak olyan baktériumokat, amelyek rezisztensek a β-laktám antibiotikumokkal szemben. Ezt a β-laktamáz gén expresszálásával teszik. Ha a baktériumpopulációk rendelkeznek ezekkel a rezisztens alcsoportokkal, a β-laktámmal végzett kezelés azt eredményezheti, hogy a rezisztens törzs egyre elterjedtebbé és így virulensebbé válik.

A β-laktámokat a maggyűrű szerkezetük szerint osztályozzák:

  • β-laktámok telített öttagú gyűrűkkel fuzionálva;
  • A tiazolidin gyűrűt tartalmazó β-laktámokat nevezik el penams;
  • A pirrolidin gyűrűket tartalmazó β-laktámokat nevezik el karbapenámok;
  • Az oxazolidin gyűrűkkel kondenzált β-laktámokat nevezik el oxapenams vagy clavams;
  • β-laktámok telítetlen öttagú gyűrűkkel fuzionálva;
  • A 2,3-dihidrotiazol gyűrűt tartalmazó β-laktámokat nevezik el penems;
  • A 2,3-dihidro-1H-pirrol gyűrűt tartalmazó β-laktámokat nevezik karbapenemek;
  • a β-laktámok telítetlen, hattagú gyűrűkkel olvadtak össze;
  • A 3,6-dihidro-2H-1,3-tiazin gyűrűt tartalmazó β-laktámokat nevezik el. cefemek;
  • Az 1,2,3,4-tetrahidropiridin gyűrűt tartalmazó β-laktámok neve karbacefémek;
  • A 3,6-dihidro-2H-1,3-oxazin gyűrűt tartalmazó β-laktámok elnevezése oxacephemek; és
  • A más gyűrűvel nem fuzionált β-laktámokat nevezik el monobaktámok.

A penicillin (néha rövidítve PCN vagy toll) az antibiotikumok egy csoportja, amely Penicillium gombák. Ide tartozik a penicillin G, a prokain penicillin, a benzatin penicillin és a penicillin V. A penicillin antibiotikumok történelmi jelentőségűek, mert ezek az első gyógyszerek, amelyek hatékonyak voltak számos korábban súlyos betegség, például a szifilisz, valamint a staphylococcusok és streptococcusok okozta fertőzések ellen. A penicillinek még ma is széles körben használatosak, bár sokféle baktérium ellenálló. Minden penicillin β-laktám antibiotikum, és érzékeny, általában Gram-pozitív szervezetek által okozott bakteriális fertőzések kezelésére használják.

A cefalosporinok (sg. /ˌsɛfəlɵspɔrɨn/) a β-laktám antibiotikumok egy osztálya, amely eredetileg az Acremonium gombából származik, amelyet korábban „Cephalosporium” néven ismertek. A cehamycinekkel együtt a β-laktám antibiotikumok alcsoportját alkotják cefemek. A cefalosporinok az antibiotikum ezen formájára érzékeny baktériumok által okozott fertőzések megelőzésére és kezelésére javallt. Az első generációs cefalosporinok túlnyomórészt a Gram-pozitív baktériumok ellen aktívak, az egymást követő generációk pedig fokozott aktivitást mutatnak a Gram-negatív baktériumokkal szemben (bár gyakran csökkent aktivitással a Gram-pozitív mikroorganizmusokkal szemben).


Allergiás reakciók penicillinekre és cefalosporinokra: diagnózis, keresztreaktivitás értékelése és kezelése

Bevezetés: A béta-laktámok (BL) a specifikus immunológiai mechanizmusok által közvetített allergiás gyógyszerreakciók fő okozói. A reakciók IgE vagy effektor T-sejt által közvetítettek lehetnek. Az új antigén-determinánsokat az immunrendszer a közös béta-laktám szerkezettel összefüggésben ismeri fel, vagy az ebbe a családba tartozó antibiotikumok oldalláncai és a fehérjehordozó specifikus különbségei alapján. Lefedett területek: Áttekintettük a legújabb klinikai irodalmat az új klinikai entitásokról, a diagnózis előrehaladásáról, beleértve a bejutás nehézségeit in vivo és vagy in vitro tesztek, valamint a béta-laktámokra allergiásnak minősített alanyok címkézésére javasolt új algoritmusok, valamint a deszenzitizációs eljárásokra vonatkozó ajánlások. Szakértői vélemény: Az elmúlt években a béta-laktám túlérzékenységről szerzett ismeretek lehetővé tették a béta-laktámokra adott allergiás reakciók jobb megértését és kezelését.

Kulcsszavak: Allergia cefalosporinok keresztreakciós diagnózis kezelése penicillinek.


Különbség a béta-laktám antibiotikumok és a makrolidok között

Úgy gondolták, hogy az antibiotikumok olyan szerves vegyületek, amelyeket mikroorganizmusok termelnek, és amelyek mérgezőek más mikroorganizmusokra. Az antibiotikumot úgy határozták meg, mint egy mikroorganizmus által termelt vagy biológiai eredetű anyagot, amely alacsony koncentrációban képes gátolni más mikroorganizmusok növekedését vagy elpusztítani.

Az felfedezés és fejlesztése a bétalaktám antibiotikumok a modern tudomány és technológia legerősebb, legfontosabb és leghíresebb vívmánya. A penicillin volt az első béta-laktám antibiotikum, amelyet egy angol bakteriológus, néhai Sir Alexander Fleming fedezett fel, aki véletlenül fedezte fel az antibiotikumot. Penicillium notatum A béta-laktám antibiotikumok gátolják a sejtfal szintézisét.

Az első antibiotikumot, amely a makrolidok osztályába tartozik, J. M. McGuire fedezte fel és izolálta 1952-ben a Saccharopolyspora erythraea talajban élő gomba anyagcseretermékeként. Ez a gomba Streptomyces erythraeus néven ismert, amely az aktinomyceta baktériumok Saccharopolyspora nemzetségébe tartozik. A makrolidok fehérjeszintézis-gátlók.

OSZTÁLYOZÁS

Az antibiotikumokat általában molekuláris szerkezetük, hatásmódjuk és hatásspektrumuk, valamint beadási módjuk (injektálható, orális és helyi) alapján osztályozzák. Az azonos szerkezeti osztályba tartozó antibiotikumok általában hasonló hatékonyságot, toxicitást és allergiás potenciális mellékhatásokat mutatnak.

A béta-laktám antibiotikumok osztályozása:

A béta-laktám antibiotikumok tovább osztályozhatók

A makrolid antibiotikumok osztályozása:

KÉMIAI SZERKEZET

A béta-laktám antibiotikumok kémiai szerkezete

A Βeta-laktám antibiotikumok azok az antibiotikumok, amelyek molekulaszerkezetükben béta-laktám gyűrűt tartalmaznak. A béta-laktám gyűrű egy négytagú laktám (ciklusos amid), amely 3 szénatomot és 1 nitrogénatomot tartalmaz, és nagyon reakcióképes.

A makrolidok kémiai szerkezete

Az általános vegyszer makrolidok szerkezete egy nagy laktongyűrű jellemzi, amely 12-16 atomot tartalmaz, amelyhez glikozidos kötésen keresztül egy vagy több cukorhoz kapcsolódik.

A TEVÉKENYSÉG SPEKTRUMA

A béta-laktám antibiotikumok hatásspektruma:

A béta-laktámok közé tartoznak a penicillinek és cefalosporinok, szűk spektrumú antibiotikumok, amelyek rendkívül hatékonyak a Gram-pozitív Streptococcus, Gonococcus és Staphylococcus nemzetségek ellen.

A makrolidok aktivitási spektruma:

A makrolidok nagyon aktívak a Gram-pozitív baktériumokkal szemben, kivéve az enterococcusokat és néhány gram-negatív baktériumot. Hatékonyak a Mycoplasma pneumoniae, Treponema pallidum, Bordetella pertussis, Chlamydia trachomatis, Chlamydophila pneumoniae, Legionella spp., Campylobacter spp.

A CSELEKVÉS MECHANIZMUSA

A béta-laktám antibiotikumok hatásmechanizmusa

A béta-laktám antibiotikum megzavarja a bakteriális sejtfal szintézisét, és ennek során elpusztítja vagy gátolja a baktériumok növekedését. Pontosabban, bizonyos bakteriális enzimek, amelyeket penicillin-kötő proteinnek (PBP) neveznek, felelősek a peptidegységek keresztkötéséért a peptidoglikán szintézise során. A béta-laktám antibiotikumok tagjai képesek kötődni ezekhez a PBP enzimekhez, és ennek során megzavarják a peptidoglikán szintézisét, ami lízist és sejthalált eredményez.

A makrolidok hatásmechanizmusa

A makrolidok hatásmechanizmusa a bakteriális fehérje bioszintézis gátlása, kötődnek az 50S riboszómához és gátolják a fehérjeszintézist, és ezt úgy tartják, hogy gátolja a peptidil-transzferázt abban, hogy hozzáadja a növekvő peptidhez kapcsolódó RNS-t a következő aminosavhoz, valamint gátolja a riboszomális transzlációt.

ELLENÁLLÁSI MECHANIZMUS

A béta-laktám antibiotikumokkal szembeni rezisztencia mechanizmusa

A béta-laktám antibiotikummal szembeni rezisztenciát a következő okok okozhatják


A TEM-1 béta-laktamáz cefalosporin szubsztrát specificitását meghatározó tényezők

A béta-laktamáz egy bakteriális enzim, amely katalizálja a béta-laktám antibiotikumok, például a penicillinek és a cefalosporinok hidrolízisét. A TEM-1 béta-laktamáz egy elterjedt béta-laktamáz, amely Gram-negatív baktériumokban található, és képes a penicillinek és a cefalosporinok hidrolizálására is, kivéve a kiterjesztett spektrumú cefalosporinokat. Egy adott antibiotikum szubsztrát aktív helyén lévő szekvencia-determinánsok azonosítására véletlenszerű könyvtárakat állítottunk össze, amelyek mindegyike tartalmazza a TEM-1 béta-laktamáz kijelölt régiójának összes lehetséges aminosav-kombinációját. A cefalosporinokra és a penicillinekre vonatkozó szubsztrátspecifitás meghatározó tényezőinek megállapítására ezeket az aktív hely könyvtárakat a második generációs cefalosporin cefaloridin magas aktivitású mutánsaira szűrték. A szekvencia eredmények alapján a W165S, A237T és E240C szubsztitúcióit cefalosporin-specifikusként azonosították. Ezen mutánsok kinetikai elemzését elvégezték annak meghatározására, hogy mindegyik képes-e megkülönböztetni az antibiotikumok két osztályát. Mind az A237T, mind az E240C szubsztitúció, önmagában vagy kombinációban, fokozott cefalosporináz aktivitást és csökkent penicillináz aktivitást mutatott a vad típusú enzimhez képest. A cefaloridin hidrolitikus aktivitása alapján kiválasztott funkcionális mutánsok és az ampicillin hidrolitikus aktivitásra korábban kiválasztott funkcionális mutánsok közötti szekvencia-összehasonlítás azt sugallja, hogy a TEM-1 béta-laktamáznak nagyobb korlátai vannak a cefalosporináz aktivitás fenntartásában, mint a penicillináz aktivitás fenntartásában.


Mitokondriális gépek fehérjeimporthoz és -összeállításhoz

Nils Wiedemann és Nikolaus Pfanner
Vol. 2017. 86

Absztrakt

A mitokondriumok alapvető organellumok, amelyek számos funkciót töltenek be a sejtanyagcserében és a homeosztázisban. A több mint 1000 különböző mitokondriális fehérje többsége prekurzorként szintetizálódik a citoszolban, és öt transzport útján importálódik a mitokondriumokba. Olvass tovább

1. ábra: A mitokondriumok öt fő fehérjeimport-útvonalának áttekintése. A preszekvenciát hordozó preproteineket a külső mitokondriális membrán (TOM) transzlokáza és a preszekv.

2. ábra: A preszekvencia útvonal a mitokondriális belső membránba (IM) és a mátrixba. A külső membrán transzlokáza (TOM) három receptorfehérjéből áll, a csatornaképző To fehérjéből.

3. ábra: Az oxidáz-összeállítás (OXA) transzlokáz szerepe a fehérjeválogatásban. A mitokondriális riboszómák által szintetizált fehérjéket az OXA transzlokáz, a ribos a belső membránba (IM) exportálja.

4. ábra: A hordozó útja a belső membránba. A hidrofób metabolit hordozók prekurzorai hasítható előszekvencia nélkül szintetizálódnak. A prekurzorok a citoszol chaperonhoz kötődnek.

5. ábra: Mitokondriális intermembrane space import and assembly (MIA) gépek. Számos intermembrane space (IMS) fehérje tartalmaz jellegzetes cisztein motívumokat. A prekurzorokat csökkentett an.

6. ábra: A külső mitokondriális membrán β-hordó fehérjéinek biogenezise. A β-hordó fehérjék prekurzorait kezdetben a külső membrán transzlokáza (TOM) importálja, és kicsi .

7. ábra: A 10-es fehérje mitokondriális eloszlása ​​és morfológiája (Mdm10) kettős szerepe a fehérje-összeállításban és az organellumok érintkezési helyeiben. Az Mdm10 a válogató és összeszerelő gépekhez (SAM) kapcsolódik.

8. ábra: A mitokondriális külső membrán integrált α-helikális fehérjéinek több importálási útvonala. Az N-terminális szignál horgonyszekvenciával rendelkező fehérjék prekurzorai tipikusan inszertálódnak.

9. ábra: A mitokondriális érintkezési hely és a cristae szervezőrendszer (MICOS) kölcsönhatásba lép a fehérje transzlokázokkal. A MICOS két alapvető alegységből áll, a Mic10-ből és a Mic60-ból. A Mic10 nagy oligomereket képez th.


Béta-laktám antibiotikumok: hatásmechanizmus, rezisztencia

Az béta-laktám gyűrű kulcsfontosságú ezeknek a gyógyszereknek a hatásmechanizmusában, amelyek megcélozzák és gátolják a sejtfalszintézist a szintézisben részt vevő enzimek megkötésével. Ezek az enzimek a sejtmembránban vannak rögzítve, és csoportként hivatkoznak rájuk penicillin-kötő fehérjék (PBP). A baktériumfajok 4-6 különböző típusú PBP-t tartalmazhatnak. A sejtfal keresztkötésében részt vevő PBP-k (azaz a transzpeptidázok) gyakran a legkritikusabbak a túlélés szempontjából.

Az 4 tagú béta-laktám gyűrű az antibiotikumok háromdimenziós formát adnak ezeknek a vegyületeknek, amelyek utánozza az D-Ala-D-Ala peptid terminális, amely a transzpeptidáz aktivitás természetes szubsztrátjaként szolgál a sejtfal peptidoglikán szintézise során. Szoros kötés ezek közül a béta-laktám drogok hoz transzpeptidáz aktív hely gátolja a sejtfal szintézisét. A halált az ozmotikus instabilitás okozza, amelyet a hibás sejtfalszintézis okoz, vagy a béta-laktám PBP-hez való kötődése események sorozatát válthatja ki, amelyek a sejt autolíziséhez és pusztulásához vezetnek. A béta-laktám antibiotikumok hatásmechanizmusa

A béta-laktám szerek Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumok ellen egyaránt hatásosak, de a hatékonyság a sejtfal szerkezetének szerkezeti különbségei (például a Gram-negatív, de nem Gram-pozitív baktériumokban jelen lévő külső membrán) és a PBP-tartalom miatt változik.

A béta-laktámok elleni rezisztencia mechanizmusok Antibiotikumok

Három út játszik fontos szerepet a béta-laktámokkal szembeni rezisztencia kialakításában. Ezek az antibiotikumok enzimatikus elpusztítása, megváltozott antibiotikum célpontok vagy csökkent gyógyszerfelvétel.

Összegzés

Az antibiotikumok enzimek elpusztítása

Penicillinek és cefalosporin antibiotikumok hidrolízise β-laktamáz által

A béta-laktámok elpusztítása által béta-laktamáz Az enzimtermelő baktériumok messze a legfontosabb rezisztencia módszer. A béta-laktamázok kinyitják a béta-laktám gyűrűt, és a gyógyszer megváltozott szerkezete már nem tud kötődni a PBP-ekhez, és már nem gátolja a sejtfal szintézisét. De nem minden β-laktám érzékeny minden β-laktamáz általi hidrolízisre. Például a staphylococcus béta-laktamáz könnyen hidrolizálja a penicillint és a penicillinszármazékokat, de nem hidrolizál számos cefalosporint és imipenemet.

Tudod?

Mind a gram-pozitív, mind a gram-negatív baktériumok termelnek β-laktamázt. A Gram-pozitív baktériumok által termelt β-laktamázok kiválasztódnak a környező környezetbe, de a Gram-negatív baktériumoké a periplazmatikus térben marad.

Megváltozott antibiotikum célpontok

Az organizmusok megváltoztatnak vagy megszereznek egy gént, amely a megváltozott PBP-ket kódolja. A β-laktámoknak nincs elegendő affinitásuk a megváltozott PBP-hez, így működésüket nem tudják megakadályozni (azaz a sejtfal szintézis antibiotikumok jelenlétében is folytatódik. Pl. meticillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA) rezisztenciát fejlesztett ki meticillinnel és minden más β-laktámmal szemben ezzel a mechanizmussal. Gram-pozitív és gram-negatív baktériumok β-laktám rezisztencia mechanizmusai.
A kép forrása (Bailey & Scott's Diagnostic Microbiology)


AZ ANTIBIOTUMOK FORRÁSAI ÉS OSZTÁLYAI/TÍPUSAI

A mai klinikai gyógyászatban a fertőző betegségek kezelésére használt hagyományos orvoslás megjelenése előtt az emberek az ókorban és még ma is hagyományosan évszázadok óta használtak egyes gyógynövényeket az emberben betegségeket okozó mikrobák elleni küzdelemben. A közelmúltban a tudósok tanulmányozták és olyan eredményekről számoltak be, amelyek alátámasztják e gyógynövények használatát. A növényi antibiotikumok enyhébbek, mint a gyógyszerészeti antibiotikumok, és a Center for Disease Control and Prevention (CDC) szerint a gyógyszerészeti antibiotikumok túlzott használata a kórokozók mutációját és megerősödését okozza, így lehetőség nyílik az antibiotikumokkal szembeni rezisztencia kialakulására. A fejlődő világ legtöbb vidéki részén fertőző betegségek kezelésére használt gyógynövények némelyike ​​(különösen olyan helyeken, ahol a hagyományos gyógyszerek nem biztos, hogy könnyen hozzáférhetők) többek között a következők: Neem növény (Azadirachta indica), gyömbér, fokhagyma, teafa növény és Moringa oleifera növény.

AZ ANTIBIOTIKUMOK FŐBB FORRÁSAI

  1. MIKROORGANIZMUSOK: A mikroorganizmusok az antibiotikumok elsődleges forrásai. Bár nem minden, a klinikai gyógyászatban manapság használt antibiotikumot állítanak elő teljesen (teljesen) mikroorganizmusokból, a mikroorganizmusok továbbra is a szülőgyökeret adják, amelyből az antibiotikumok fejlődnek. A bacitracint és a polimixineket innen nyerik Bacilus fajokból nyerik a sztreptomicint és a tetraciklint Streptomyces fajból származó gentamicin Micromonospora purpurea penicillinek és cefalosporinok származnak Penicillium és Cephalosporium fajok ill.
  2. Szintetikus antibiotikumok: A szintetikus antibiotikumok olyan antibiotikumok, amelyeket természetes drogokból állítanak elő a természetes drog prototípusának (modelljének) elkészítésével a laboratóriumban kémiai reakciókkal anélkül, hogy bármit is kellene kezdeniük a gyógyszer eredeti forrásával. A szintetikus antibiotikum például a kloramfenikol.
  3. Félszintetikus antibiotikumok: A félszintetikus antibiotikumok természetes antibiotikumok, amelyeket egy adott kémiai csoport eltávolításával vagy hozzáadásával módosítanak a gyógyszer terápiás hatásának fokozása érdekében. Itt természetes forrásokból (például növényekből vagy mikroorganizmusokból) izolált vegyületeket használnak kiindulási anyagként, és fermentációs folyamat vesz részt az ilyen antibiotikumok előállításában. Ezt követően az antibiotikumot laboratóriumi kémiai eljárással tovább módosítják. Példák az így előállított gyógyszerekre: penicillinek, cefalosporinok és a malária elleni gyógyszer, az artemether.

AZ ANTIBIOTIKUMOK OSZTÁLYAI/TÍPUSAI

Manapság az antibiotikumoknak többféle osztályozása/típusa létezik, amelyek a bakteriális hatásspektrumon (akár széles, akár szűken) vagy a szer által kifejtett hatástípuson (akár baktericid, akár bakteriosztatikus) alapulnak. Egyes antibiotikumokat kémiai szerkezetük alapján is osztályoznak. Ezáltal az antibiotikumok egy bizonyos szerkezeti osztályon belül hasonló hatást, toxicitást és allergiás potenciált mutatnak. Az itt kifejtett antibiotikumok típusai nem teljesek az antibiotikumok különböző osztályaira vagy típusaira vonatkozóan.

  1. BÉTA – LAKTAM ANTIBIOTIKUMOK: A béta-laktám antibiotikumok az antibiotikumok széles csoportja, amely minden olyan antibiotikumból áll, amely molekulaszerkezetében béta-laktám gyűrűt/magot tartalmaz. Ezek az antibiotikumok legrégebbi osztálya, különösen a penicillinek, és ezekből állítják elő őket Penicillium és Cephalosporium baktériumok.Ebbe az osztályba tartozó antibiotikumok példái a következők: penicillinek, cefalosporinok, monobaktámok és karbapenemek. A béta-laktám antibiotikumok a baktériumok sejtfalának szintézisét gátolják. Ezek a klinikai gyógyászatban a legszélesebb körben használt antibiotikumok csoportja, és mind a Gram-pozitív, mind a Gram-negatív baktériumokra hatásosak. A béta-laktám antibiotikumoknak nincs antibakteriális hatása azokon a baktériumsejteken, amelyeknek nincs sejtfaluk pl. Mikoplazmák. Csak olyan baktériumfajokra hatásosak, amelyek sejtfallal rendelkeznek, és aktívan növekednek.
  2. MAKROLIDOK: A makrolidok olyan antibiotikumok csoportja, amelyek molekuláris szerkezetükben nagy (12-16 tagú) laktongyűrűket tartalmaznak, amelyek glikozidos kötésekkel kapcsolódnak aminocukrokhoz. Ebből származnak Streptomyces baktériumok, és ezek bakteriosztatikusak, a bakteriális riboszómákhoz kötődnek, hogy gátolják a fehérjeszintézist. A makrolidok a legtöbb Gram-pozitív baktérium ellen aktívak, de nem Enterobacteriaceae. Példák az ebbe a kategóriába tartozó antibiotikumokra: eritromicin, azitromicin és klaritromicin.
  3. FLUOROKINOLONOK: A fluorokinolonok (fluorozott kinolonok) a második generációs kinolonok, amelyek a kinolonok szén-6 szénatomján (C-6) egy fluoratom (molekula) hozzáadásával keletkeznek. Szintetikus antibiotikumok, és nem mikroorganizmusokból származnak. A nalidixinsav az első kinolon, míg a ciprofloxacin, az ofloxacin és a norfloxacin a fluorokinolonok példái. Mind a Gram-pozitív, mind a Gram-negatív baktériumokra hatásosak, és többnyire húgyúti fertőzések (UTI) kezelésére használják. A fluorokinolonok a baktériumsejtek DNS-giráz és topoizomeráz IV enzimeit célozzák meg, ami a DNS-szintézis vagy -replikáció gátlásához vezet. Így a fluorokinolonok gátolják a baktériumokat azáltal, hogy megzavarják DNS-képző képességüket. Ez a tevékenység megnehezíti a baktériumok szaporodását és pusztítást in vivo. Kiváló felszívódásuk miatt a legtöbb húgyúti fertőzés, bőrfertőzés és légúti fertőzés kezelésére használják in vivo.
  4. TETRACIKLINOK: A tetraciklinek az antibiotikumok egy csoportja, amelyet négy ciklikus gyűrű jellemez. Egy csoportból származnak Streptomyces baktériumokat, és gátolják a bakteriális fehérjeszintézist. Ilyenek például az oxitetraciklin, a doxiciklin és a klórtetraciklin. A tetraciklinek széles körű hatást fejtenek ki a Gram-pozitív és Gram-negatív baktériumokra egyaránt. Széles spektrumú bakteriosztatikus szerek.
  5. AMINOGLIKOZIDOK: Az aminoglikozid antibiotikumok szerkezetükben aminocukrokat tartalmaznak, és ciklohexángyűrűvel rendelkeznek. Ebből származnak Streptomyces baktériumok, és baktériumölő hatásúak. Az aminoglikozidok gátolják a fehérje szintézisét a baktériumsejtekben. Az ebbe a kategóriába tartozó antibiotikumok például a gentamicin, a kanamicin, a tobramicin és a sztreptomicin.

Ashutosh Kar (2008). Pharmaceutical Microbiology, 1. kiadás. New Age International Publishers: Újdelhi, India.

Block S.S (2001). Fertőtlenítés, sterilizálás és tartósítás. 5. kiadás. Lippincott Williams és Wilkins, Philadelphia és London.

Courvalin P, Leclercq R és Rice L.B (2010). Antibiogram. ESKA Publishing, ASM Press, Kanada.

Denyer S.P., Hodges N.A és Gorman S.P (2004). Hugo és Russell gyógyszerészeti mikrobiológiája. 7. kiadás Blackwell Publishing Company, USA. 152-172.o.

Ejikeugwu Chika, Iroha Ifeanyichukwu, Adikwu Michael és Esimone Charles (2013). Kiterjesztett spektrumú β-laktamáz enzimek érzékenysége és kimutatása a középfülgyulladás kórokozóiból. American Journal of Infectious Diseases. 9(1):24-29.

Finch R.G., Greenwood D., Norrby R. és Whitley R. (2002). Antibiotikum és kemoterápia, 8. kiadás. Churchill Livingstone, London és Edinburg.

Russell A.D. és Chopra I (1996). Az antibakteriális hatás és rezisztencia megértése. 2. kiadás. Ellis Horwood Publishers, New York, USA.


AZ ANTIBIOTIKUMOK ÁLTALÁNOS HATÁSMECHANIZMUSA

Az antibiotikumokat betegséget okozó mikroorganizmusok (például patogén baktériumok) által okozott fertőzések kezelésére használják. Legtöbbjük erősen szelektív toxikus hatást fejt ki a megcélzott mikrobiális sejtjeire, de az emlőssejtekre alig vagy egyáltalán nincs toxicitásuk. Ezért ezeket az antibiotikumokat olyan koncentrációban lehet beadni, amely elegendő ahhoz, hogy elpusztítsa vagy gátolja a fertőző szervezetek növekedését anélkül, hogy az emlőssejteket károsítaná. Az a mód, ahogyan ezek az antibiotikumok kifejtik antibakteriális hatásukat a célmikrobákra in vivo anélkül, hogy szükségszerűen károsítaná a gyógyszert szedő gazdát (beteget), az úgynevezett "Az antibiotikumok hatásmechanizmusa". Felfedi és elmagyarázza az antibiotikumok szelektív toxicitásának okait, és azt, hogy hogyan állítják meg a baktériumok mérgező hatását.

Szelektív toxicitás az antibiotikumok (antimikrobiális szerek) azon képessége, hogy elpusztítsák vagy gátolják a mikroorganizmusok növekedését.in vivo)anélkül, hogy káros hatást okozna a szert (gyógyszert) szedő gazdára nézve. Ez egy antimikrobiális szer azon képessége, hogy elpusztítsa vagy gátolja a mikrobiális kórokozót, miközben a lehető legkisebb mértékben károsítja a gazdaszervezetet. Ahhoz, hogy az antibiotikumok terápiásán relevánsak legyenek egy adott kórokozó elleni alkalmazáshoz in vivo, szelektíven mérgező jellegűnek kell lennie. Az antimikrobiális szerek (különösen az antibiotikumok) sokféle hatásmechanizmust mutatnak a patogén mikroorganizmusok ellen. in vivo vagy in vitro és ezekről ebben a részben lesz szó. Az itt kidolgozott hatásmechanizmus szigorúan az antibakteriális szerek (vagyis patogén baktériumokat célzó gyógyszerek).

  • A MIKROBA SEJTFAL SZINTÉZISÉNEK GÁTLÁSA: A peptidoglikán gyakorlatilag minden baktérium sejtfalának létfontosságú összetevője, kivéve a fal nélküli baktériumokat, például a sejtfalat nem tartalmazó mikoplazmákat. De ez kifejezettebb a Gram-pozitív baktériumokban, mint a Gram-negatív baktériumokban. A peptidoglikán réteg felelős a bakteriális sejtfal alakjának és mechanikai szilárdságának megőrzéséért. Ha egyébként is sérül, vagy szintézise gátolt (pl. antibiotikum), akkor a baktériumsejtek alakja eltorzul, és a folyadékok vagy anyagok beáramlását követő magas belső ozmotikus nyomás következtében végül felrobbannak (lizálnak). gyógyszerek kívülről a baktériumsejtbe. Az emlőssejtekben nincs peptidoglikán réteg, így a mikrobiális sejtfal szintézisét gátló antibiotikumok kiemelkedő szelektív toxicitást mutatnak. A bakteriális sejtfal szintézisét gátló antibiotikumok például a következők: penicillinek, bacitracin, glikopeptidek (például vankomicin) és cefalosporinok.

Ezek az antibiotikumok leállítják az N-acetil-glükózamin (NAG) és az N-acetil-muraminsav (NAM) keresztkötését egy transzpeptidációs reakcióként ismert reakció révén. Ez a keresztkötés állítólag peptidoglikán képződéséhez vezet, amely a bakteriális sejtfal fontos összetevője. A béta-laktám antibiotikumokkal (pl. penicillinek és cefalosporinok) szembeni bakteriális rezisztencia az egyik olyan mechanizmus, amelyet a patogén baktériumok (mind Gram-pozitív, mind Gram-negatív szervezetek) alkalmaznak a béta-laktám gyógyszerek antimikrobiális támadásának elkerülésére, és ez azért van, mert ezek az antibiotikumok ( azaz a béta-laktámok) a klinikai gyógyászat legszélesebb körben alkalmazott gyógyszerei. Azonban az ezekkel a hatékony antibiotikumokkal szembeni bakteriális rezisztencia növekvő szintje gyorsan lelassítja ezen szerek hatékonyságát és klinikai alkalmazását. A béta-laktám antibiotikumok, amint azt korábban kifejtettük, a gyógyszerek egy csoportja, amelyek gátolják a sejtfal szintézisét patogén baktériumokban. A béta-laktámok antibakteriális hatása akkor mutatkozik meg in vivo, amikor a gyógyszerek a célbaktérium sejtmembránján vagy sejtfalán lévő specifikus receptorokhoz kötődnek, különösen a penicillin-kötő fehérjékhez (PBP).

A béta-laktám antibiotikumok patogén baktériumok PBP-jéhez való kötődése megakadályozza a NAM és a NAG keresztkötését. A NAG és a NAM egyaránt létfontosságúak a peptidoglikán réteg szintézisében, amely a baktériumsejtfal fontos összetevője. A peptidoglikán réteg szintézise gátolt, ha a NAM és a NAG keresztkötését a béta-laktám antibiotikumok antibakteriális hatása gátolja. Ez pedig porózussá teszi a baktérium sejtfalát a külső káros anyagokkal szemben, mint például a gyógyszerek, a víz és más vegyszerek. A baktériumsejt végül elpusztul a sejt szakadása vagy lízise után. Mindazonáltal a patogén baktériumok antibiotikumot hidrolizáló enzimeket, például béta-laktamázokat termelnek, amelyek in vivo hatástalanná teszik a béta-laktám gyógyszereket. A béta-laktám antibiotikumok egyedülállóak, mivel rendelkeznek egy béta-laktám gyűrűként ismert gyűrűvel, amely a patogén baktériumok által termelt béta-laktamázok célpontja. A béta-laktamáz enzim felhasítja a béta-laktámok béta-laktám gyűrűjének szén-nitrogén (C-N) kötését, és ez végül egy kisebb antibakteriális aktivitású vegyület előállításához vezet. A penicillin esetében például a penicillinek béta-laktám gyűrűjének hasadása penicillinsav képződéséhez vezet, amely mentes minden antibakteriális hatástól. A béta-laktamázokat termelő patogén baktériumok, valamint más kiterjesztett spektrumú enzimek, például a kiterjesztett spektrumú béta-laktamázok (ESBL-ek) hatástalanná teszik a béta-laktám antibiotikumokat in vivo, és ez az általuk termelt antibiotikum-hidrolizáló enzimek miatt van.

  • A DNS-SZINTÉZIS FUNKCIÓ GÁTLÁSA: A dezoxiribonukleinsav (DNS) a baktériumsejtek kromoszómájának létfontosságú összetevője, mivel ismert, hogy irányítják a sejtek aktivitását. Azok az antibiotikumok, amelyek gátolják a DNS szintézisét a baktériumsejtekben, úgy hatnak, hogy megzavarják a transzkripciós szakaszokat, amelyek nagyon létfontosságúak a bakteriális DNS végső és teljes kialakulásához. Ezek az antibiotikumok blokkolják a DNS-giráz enzimet (topoizomeráz II vagy IV), amely létfontosságú a baktériumokban a DNS teljes szintéziséhez. A bakteriális DNS-szintézis funkcióját gátló antibiotikumok például a következők: szulfonamidok, trimetoprim, rifampicin, kinolonok és fluorokinolonok.
  • A MIKROBI SEJTMEMBRÁNÁNAK MEGSEMMISÍTÉSE: A citoplazmatikus (sejt) membrán integritása a baktériumsejtben nagyon fontos minden sejt normális működéséhez. A bakteriális sejtmembránok nem tartalmaznak szterint. Ez megkülönbözteti őket a gomba- és emlőssejtektől, amelyek szterolokat tartalmaznak, így az ilyen antibiotikumok rendkívül szelektív toxicitást adnak a baktériumokra. A baktériumsejtek citoplazmatikus membránját elpusztító antibiotikumok a citoplazmatikus komponensek visszafordíthatatlan szivárgását okozzák a membrán integritásának megzavarásával. Ez károsíthatja a membránhoz kapcsolódó egyéb metabolikus funkciókat is. Példák a mikrobiális sejtmembránt elpusztító antibiotikumokra: polimixinek (melyek a bakteriális sejtmembránt célozzák meg), és poliének (melyek a gombás sejtmembránokat célozzák meg).
  • A fehérjeszintézis gátlása: A bakteriális riboszómák kisebbek, mint emlős társaik. A baktériumsejtekben lévő riboszómák létfontosságúak a fehérjék szintéziséhez. A bakteriális sejtekben a fehérjeszintézist gátló antibiotikumok a 30S vagy 50S alegység riboszómáin található receptorokhoz kötődve hatnak. Ez a hatás megakadályozza a transzlokáció teljes reakcióját, ezáltal gátolja a fehérje szintézisét a baktériumsejtekben. A fehérjeszintézist gátló antibiotikumok közé tartoznak a következők: tetraciklinek, kloramfenikol, makrolidok és sztreptomicin.
  • AZ anyagcsere-út gátlása: A mikrobák metabolikus útvonalának gátlását (például a kulcsfontosságú metabolitok, például a folsav szintéziséért felelős útvonalat) az antimetabolitoknak nevezett antibiotikumok csoportja végzi. Ezek az antibiotikumok gátolják a kulcsfontosságú metabolitok termelődését célszervezeteikben. Az antimetabolitok közé tartozó antibiotikumok a következők: szulfonamidok, trimetoprim és pirimetamin. Az antimetabolitok blokkolják a folsavszintézis legfontosabb lépéseit. A folsav fontos kofaktor a nukleotidok bioszintézisében, amelyek a mikroorganizmusokban a DNS és RNS építőkövei. A szulfonamidok a para-amino-benzoesav (PABA) szerkezeti analógjai. A PABA kulcsfontosságú összetevője a folsav baktériumokban történő szintézisének. Kompetitív módon blokkolják a pteridin és a PABA átalakulását dihidrofolsavvá, mivel az antimetabolit, a szulfonamidok nagyobb affinitással rendelkeznek az átalakulást végző enzimhez (dihidropterát szintetáz), mint a PABA. A baktériumok és protozoonok a legtöbb emlős vagy állati sejttől eltérően (melyek saját folsavat nyernek az étrendjükből) saját folsavat szintetizálnak. A szulfonamidok kompetitív módon gátolják a PABA beépülését a dihidropteroinsavba (folsav), és ha ez megtörténik, a folsav többé nem lesz elérhető a purinok és pirimidinek szintézisében, amelyek egyaránt szükségesek a baktériumok DNS-ének és RNS-ének összekapcsolásához. Ez gátolja a nukleinsav szintézisét a szervezetben.

Ashutosh Kar (2008). Pharmaceutical Microbiology, 1. kiadás. New Age International Publishers: Újdelhi, India.

Block S.S (2001). Fertőtlenítés, sterilizálás és tartósítás. 5. kiadás. Lippincott Williams és Wilkins, Philadelphia és London.

Courvalin P, Leclercq R és Rice L.B (2010). Antibiogram. ESKA Publishing, ASM Press, Kanada.

Denyer S.P., Hodges N.A és Gorman S.P (2004). Hugo és Russell gyógyszerészeti mikrobiológiája. 7. kiadás Blackwell Publishing Company, USA. 152-172.o.

Ejikeugwu Chika, Iroha Ifeanyichukwu, Adikwu Michael és Esimone Charles (2013). Kiterjesztett spektrumú β-laktamáz enzimek érzékenysége és kimutatása a középfülgyulladás kórokozóiból. American Journal of Infectious Diseases. 9(1):24-29.

Finch R.G., Greenwood D., Norrby R. és Whitley R. (2002). Antibiotikum és kemoterápia, 8. kiadás. Churchill Livingstone, London és Edinburg.

Russell A.D. és Chopra I (1996). Az antibakteriális hatás és rezisztencia megértése. 2. kiadás. Ellis Horwood Publishers, New York, USA.


A béta-laktám antibiotikumok teljes szintézise. 6(7)-aminopenicillinek és cefalosporinok epimerizálása a-ból. hogy .béta.

A cikkmegtekintések a teljes szöveges cikkletöltések COUNTER-kompatibilis összege 2008 novembere óta (PDF és HTML formátumban egyaránt) az összes intézmény és magánszemély esetében. Ezeket a mutatókat rendszeresen frissítjük, hogy tükrözzék az elmúlt napok használatát.

Az idézetek a cikkre hivatkozó egyéb cikkek száma, a Crossref által kiszámított és naponta frissített szám. További információ a kereszthivatkozási hivatkozások számáról.

Az Altmetric Attention Score annak a figyelemnek a mennyiségi mérőszáma, amelyet egy kutatási cikk online kapott. A fánk ikonra kattintva betöltődik egy oldal az altmetric.com oldalon, amely további részleteket tartalmaz az adott cikk pontszámáról és közösségi médiában való megjelenéséről. További információ az Altmetric Attention Score-ról és a pontszám kiszámításáról.

Jegyzet: Absztrakt helyett ez a cikk első oldala.


Streptomyces-ből származó béta-laktám antibiotikumok

A cikkmegtekintések a teljes szöveges cikkletöltések COUNTER-kompatibilis összege 2008 novembere óta (PDF és HTML formátumban egyaránt) az összes intézmény és magánszemély esetében. Ezeket a mutatókat rendszeresen frissítjük, hogy tükrözzék az elmúlt napok használatát.

Az idézetek a cikkre hivatkozó egyéb cikkek száma, a Crossref által kiszámított és naponta frissített szám. További információ a kereszthivatkozási hivatkozások számáról.

Az Altmetric Attention Score annak a figyelemnek a mennyiségi mérőszáma, amelyet egy kutatási cikk online kapott. A fánk ikonra kattintva betöltődik egy oldal az altmetric.com oldalon, amely további részleteket tartalmaz az adott cikk pontszámáról és közösségi médiában való megjelenéséről. További információ az Altmetric Attention Score-ról és a pontszám kiszámításáról.

Jegyzet: Absztrakt helyett ez a cikk első oldala.


Nézd meg a videót: Mikor szedjünk antibiotikumot? HáziPatika (Augusztus 2022).