Yleisyys
Beetalaktaamit (tai beetalaktaamit) muodostavat suuren antibioottiperheen, joka käsittää lukuisia molekyylejä, joilla on yhteinen ydin niiden kemiallisen rakenteen pohjalla: l "beetalaktaamirengas, joka tunnetaan myös yksinkertaisemmin nimellä beetalaktaami.
Beetalaktaamirengas - sen lisäksi, että se on tämän antibioottiluokan keskeinen ydin - on myös näiden molekyylien farmakofori, toisin sanoen ryhmä antaa näille lääkkeille tyypilliset antibakteeriset ominaisuudet.
Beetalaktaamiantibioottien luokat
Suuren beetalaktaamiperheen sisällä on neljä antibioottiluokkaa, penisilliinit, kefalosporiinit, i karbapeneemit ja minä monobaktaamit.
Näiden lääkkeiden pääominaisuudet kuvataan lyhyesti alla.
Penisilliinit
Penisilliinit ovat luonnollista alkuperää olevia antibiootteja, koska ne ovat peräisin sienestä (eli sienestä).
Tarkemmin sanottuna tämän luokan antibioottien esi -isät - penisilliini G. (tai bentsyylipenisilliini) ja penisilliini V (tai fenoksimetyylipenisilliini) - eristettiin ensin kulttuureista Penicillium notatum (muotti, joka tunnetaan nyt nimellä Penicillium chrysogenum).
Penisilliinin löytö johtuu Alexander Flemingistä, joka vuonna 1928 havaitsi, kuinka Penicillium notatum pystyivät estämään bakteerien kasvua.
Kuitenkin bentsyylipenisilliini ja fenoksimetyylipenisilliini eristettiin vasta kymmenen vuotta myöhemmin ryhmästä brittiläisiä kemistejä.
Siitä hetkestä lähtien alkoi suuri kehitys penisilliinialalla, jotta voitaisiin löytää uusia ja yhä turvallisempia ja tehokkaampia yhdisteitä.
Tuhansia uusia molekyylejä löydettiin ja syntetisoitiin, joista osa on edelleen käytössä terapiassa.
Penisilliinit ovat antibiootteja, joilla on bakterisidinen vaikutus, eli ne voivat tappaa bakteerisoluja.
Tähän suureen luokkaan kuuluvista monista molekyyleistä muistamme ampisilliinin, amoksisilliinin, metisilliinin ja oksasilliinin.
Kefalosporiinit
Kefalosporiinit - kuten penisilliinit - ovat myös luonnollista alkuperää olevia antibiootteja.
Molekyyliä pidettiin tämän lääkeryhmän esi -isänä - kefalosporiini C - löysi italialainen lääkäri Giuseppe Brotzu Cagliarin yliopistosta.
Vuosien mittaan on kehitetty lukuisia kefalosporiineja, joiden aktiivisuus on lisääntynyt verrattuna niiden luonnolliseen esiasteeseen, jolloin saadaan tehokkaampia lääkkeitä, joilla on laajempi vaikutus.
Kefalosporiinit ovat myös bakterisidisiä antibiootteja.
Kefatsoliini, kefaleksiini, kefuroksiimi, kefakloori, keftriaksoni, keftatsidiimi, kefiksimi ja kefpodoksiimi kuuluvat tähän lääkeryhmään.
Karbapeneemit
Tämän lääkeryhmän esi -isä on tienamysiini, joka eristettiin ensin aktinomykeeteistä Streptomyces cattleya.
On havaittu, että tienamysiini oli yhdiste, jolla oli "voimakas antibakteerinen aktiivisuus, laaja vaikutusalue" ja joka kykeni estämään tietyntyyppisiä beetalaktamaaseja (tiettyjen bakteerilajien tuottamia entsyymejä, jotka kykenevät hydrolysoimaan beetalaktaamia ja inaktivoimaan antibiootti).
Koska tienamysiini osoittautui erittäin epävakaaksi ja vaikeaksi eristää, sen rakenteeseen tehtiin muutoksia, jolloin saatiin vakaampi puolisynteettinen ensimmäinen johdannainen, imipeneemi.
Meropeneemi ja ertapeneemi kuuluvat myös tähän antibioottien luokkaan.
Karbapeneemit ovat antibiootteja, joilla on bakteriostaattinen vaikutus, toisin sanoen ne eivät pysty tappamaan bakteerisoluja, mutta ne estävät niiden kasvua.
Monobactami
Ainoa tähän antibioottiluokkaan kuuluva lääke on aztreonaami.
Aztreonaami ei ole peräisin luonnollisista yhdisteistä, vaan on täysin synteettistä alkuperää, sillä sen vaikutusalue rajoittuu vain gramnegatiivisiin bakteereihin ja sillä on myös kyky inaktivoida tietyntyyppisiä beetalaktamaaseja.
Toimintamekanismi
Kaikki beetalaktaamiantibiootit vaikuttavat häiritsemällä bakteerisoluseinän synteesiä, ts. Ne häiritsevät peptidoglykaanin synteesiä.
Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu rinnakkaisista typpipitoisista hiilihydraattiketjuista, jotka on liitetty toisiinsa ristisilloitteilla aminohappotähteiden välillä.
Nämä sidokset muodostuvat tietyistä peptidaasiperheeseen kuuluvista entsyymeistä (karboksipeptidaasit, transpeptidaasit ja endopeptidaasit).
Beetalaktaamiantibiootit sitoutuvat näihin peptidaaseihin estäen edellä mainittujen poikittaissidosten muodostumisen; tällä tavalla peptidoglykaanin sisään muodostuu heikkoja alueita, jotka johtavat bakteerisolun hajoamiseen ja kuolemaan.
Vastustuskyky beetalaktaamiantibiooteille
Jotkut bakteerilajit ovat resistenttejä beetalaktaamiantibiooteille, koska ne syntetisoivat tiettyjä entsyymejä (ks β-laktamaasi) kykenevät hydrolysoimaan beetalaktaamirenkaan; näin ne inaktivoivat antibiootin estäen sitä toimimasta.
Tämän resistenssiongelman korjaamiseksi beetalaktaamiantibiootteja voidaan antaa yhdessä muiden niin kutsuttujen yhdisteiden kanssa β-laktamaasin estäjät jotka - kuten nimestä voi päätellä - estävät näiden entsyymien toimintaa.
Esimerkkejä näistä estäjistä ovat "klavulaanihappo jota esiintyy usein yhdessä amoksisilliinin kanssa (kuten esimerkiksi Clavulin® -lääkkeessä), sulbaktaami jota esiintyy yhdessä ampisilliinin kanssa (kuten esimerkiksi Unasyn® -lääkkeessä) ja tatsobaktaami joita löytyy monista lääkkeistä yhdessä piperasilliinin kanssa (kuten esimerkiksi Tazocin® -lääkkeestä).
Kuitenkin antibioottiresistenssi ei johdu pelkästään siitä, että bakteerit tuottavat β-laktamaasia, vaan se voi johtua myös muista mekanismeista.
Näitä mekanismeja ovat:
- Muutokset antibioottikohteiden rakenteessa;
- Sellaisen aineenvaihduntareitin luominen ja käyttö, joka poikkeaa lääkkeen estämästä;
- Solujen läpäisevyyden muutokset lääkeainetta kohtaan, tällä tavalla, estävät antibiootin kulkeutumisen tai tarttumisen bakteerisolukalvoon.
Valitettavasti antibioottiresistenssi on lisääntynyt merkittävästi viime vuosina lähinnä sen väärinkäytön ja väärinkäytön vuoksi.
Siksi sellaiset tehokkaat ja tehokkaat lääkkeet kuin beetalaktaamit ovat yhä vaarassa joutua hyödyttömiksi resistenttien bakteerikantojen jatkuvan kehittymisen vuoksi.
