všeobecnost
Beta-laktamy (nebo β-laktamy) představují velkou skupinu antibiotik, která obsahuje četné molekuly, které mají ve společném jádru jádra na bázi své chemické struktury: beta-laktamový kruh, který je také známý jako beta-laktam .
Beta-laktamový kruh - kromě toho, že je centrálním jádrem této třídy antibiotik - je také farmakoforem těchto molekul, tj. Je to skupina, která uděluje antibakteriální vlastnosti typické pro tyto léky.
Třídy beta-laktamových antibiotik
Ve velké skupině beta-laktamů najdeme čtyři třídy antibiotik, penicilinů, cefalosporinů, karbapenemů a monobaktamů .
Hlavní charakteristiky těchto léčiv budou stručně popsány níže.
peniciliny
Peniciliny jsou antibiotika přírodního původu, protože jsou odvozena od houby (tj. Houby).
Přesněji řečeno, zakladatelé této třídy antibiotik - penicilinu G (nebo benzylpenicilinu ) a penicilinu V (nebo fenoxymethylpenicilinu ) - byli poprvé izolováni z kultur Penicillium notatum (plísně známé jako Penicillium chrysogenum ).
Objev penicilinu je přičítán Alexandru Flemingovi, který v roce 1928 pozoroval, jak byly kolonie Penicillium notatum schopny inhibovat růst bakterií.
Nicméně, benzylpenicilin a fenoxymethylpenicilin byly izolovány pouze o deset let později díky skupině anglických chemiků.
Od této chvíle začal velký rozvoj výzkumu v oblasti penicilinů ve snaze nalézt nové sloučeniny, které by byly vždy bezpečnější a účinnější.
Byly objeveny a syntetizovány tisíce nových molekul, z nichž některé jsou stále používány v terapii.
Peniciliny jsou antibiotika s baktericidním účinkem, tj. Jsou schopna usmrcovat bakteriální buňky.
Mezi mnoha molekulami patřícími do této velké třídy připomínáme ampicilin, amoxicilin, methicilin a oxacilin.
cefalosporiny
Cefalosporiny - jako jsou peniciliny - jsou také antibiotiky přírodního původu.
Molekula považovaná za předchůdce této třídy léků - cefalosporin C - byla objevena italským lékařem Giuseppe Brotzu z University of Cagliari.
V průběhu let byly vyvinuty četné cefalosporiny se zvýšenou aktivitou ve srovnání s jejich přirozeným prekurzorem, čímž se získávají účinnější léky se širším spektrem účinku.
Cefalosporiny jsou také baktericidní antibiotika.
Cefazolin, cefalexin, cefuroxim, cefaclor, ceftriaxon, ceftazidim, cefixim a cefpodoxim patří do této skupiny léčiv.
karbapenemy
Progenitorem této třídy léčiv je thienamycin, který byl poprvé izolován z aktinomycet Streptomyces cattleya .
Bylo zjištěno, že thienamycin je sloučenina s intenzivní antibakteriální aktivitou, se širokým spektrem účinku a schopná inhibovat některé typy β-laktamáz (konkrétní enzymy produkované některými bakteriálními druhy schopnými hydrolyzovat beta-laktam a inaktivovat antibiotikum).
Protože bylo zjištěno, že thienamycin je velmi nestabilní a obtížně izolovatelný, došlo ke změnám jeho struktury, čímž se získal stabilnější první polosyntetický derivát, imipenem.
Do této třídy antibiotik patří také meropenem a œrapenem.
Karbapenemy jsou bakteriostatická antibiotika, to znamená, že nejsou schopny zabíjet bakteriální buňky, ale inhibují jejich růst.
monobaktamů
Jediný lék patřící do této třídy antibiotik je aztreonam.
Aztreonam nepochází z přírodních sloučenin, ale je zcela syntetického původu. Má spektrum účinku omezené na gramnegativní bakterie a má také schopnost inaktivovat určité typy β-laktamáz.
Mechanismus akce
Všechna beta-laktamová antibiotika působí tak, že interferují se syntézou buněčné stěny bakterií, tj. Interferují s syntézou peptidoglykanů.
Peptidoglykan je polymer tvořený paralelními řetězci dusíkatých sacharidů, které jsou spojeny příčnými vazbami mezi aminokyselinovými zbytky.
Tyto vazby jsou tvořeny specifickými enzymy, které patří do skupiny peptidáz (karboxypeptidáza, transpeptidáza a endopeptidáza).
Beta-laktamová antibiotika se váží na tyto peptidázy, což zabraňuje tvorbě výše uvedených vazeb; tímto způsobem jsou uvnitř peptidoglykanu vytvořeny slabé oblasti, které vedou k lýze a smrti bakteriální buňky.
Rezistence na beta-laktamová antibiotika
Některé druhy bakterií jsou rezistentní vůči beta-laktamovým antibiotikům, protože syntetizují konkrétní enzymy ( β-laktamázy ) schopné hydrolyzovat beta-laktamový kruh; Tímto způsobem inaktivují antibiotikum, které mu brání plnit jeho funkci.
K nápravě tohoto problému rezistence lze beta-laktamová antibiotika podávat společně s dalšími sloučeninami nazývanými β-laktamázové inhibitory, které - jak název napovídá - inhibují aktivitu těchto enzymů.
Příklady těchto inhibitorů jsou kyselina klavulanová, která se často vyskytuje ve spojení s amoxicilinem (jako například v léčivém přípravku Clavulin®), sulbaktamem, který se nachází v kombinaci s ampicilinem (například v léčivech Unasyn®). a tazobaktam, který lze nalézt v mnoha léčivech v kombinaci s piperacilinem (jako například v přípravku Tazocin®).
Antibiotická rezistence však není způsobena pouze produkcí β-laktamázových bakterií, ale může být také způsobena jinými mechanismy.
Tyto mechanismy zahrnují:
- Změny ve struktuře antibiotických cílů;
- Tvorba a použití metabolické dráhy odlišné od cesty inhibované léčivem;
- Tímto způsobem brání změny v permeabilitě buněk pro léčivo průchodu nebo adhezi antibiotika k membráně bakteriálních buněk.
Bohužel, fenomén rezistence vůči antibiotikům se v posledních letech značně zvýšil, zejména kvůli zneužívání a zneužívání, ke kterému dochází.
Léčiva, která jsou tak účinná a účinná jako beta-laktamy, se proto stávají stále více nepoužitelnými v důsledku neustálého vývoje rezistentních bakteriálních kmenů.
