Иако се користи у једнини, термин пеницилин се не односи на један лек, већ на велику групу молекула који се користе у лечењу бројних бактеријских инфекција.
Откриће пеницилина
Откриће пеницилина приписује се лекару и биологу Александру Флемингу.
Године 1928. Флеминг је спровео истраживање неких патогених бактерија, узгајајући их на специјалним плочама за културу. Једна од ових плоча је контаминирана гљивицом Пенициллиум нотатум (сада позната као Пенициллиум цхрисогенум ). Оно што је највише погодило Флеминга, није била чињеница да је гљивица нарасла у медију за културу, већ чињеница да је била у стању да убије све бактерије које су биле око ње, стварајући ауру инхибиције раста бактерија у околини. својим колонијама.
Флеминг је одмах схватио да се антимикробна активност може приписати супстанци коју производи та иста гљива и изоловати је у покушају да се идентификује ова одређена супстанца.
После неколико покушаја, Флеминг је коначно успео да изолује од своје гљивице неку врсту "сока" и назвао га пеницилином .
Флеминг је примао пеницилин животињама зараженим истим бактеријама које су биле осетљиве на ову супстанцу ин витро и успеле су да постигну позитивне резултате. Успјех постигнут код животиња потакнуо је Флеминга да покуша примјену пеницилина чак и код пацијената који су имали инфекцију.
Године 1929. Флеминг је одлучио да објави своја истраживања и резултате својих клиничких тестова. Нажалост, због низа неповољних околности и због немогућности прочишћавања пеницилина на такав начин да би га се учинило употребљивим у пуној сигурности и на великом мјерилу код мушкараца, ово обећавајуће антимикробно средство је одвојено.
Десет година касније, група енглеских хемичара (укључујући Абрахама, Ланца, Флореи и Хеатлеи) - након опсежног истраживања и разних покушаја - коначно је успела да изолује драгоцени антибиотик. Године 1941. почела су клиничка испитивања да би се утврдила ефикасност и безбедност пеницилина у инфекцијама људи, а 1943. године почела је производња у великом обиму.
Општа структура пеницилина
Пеницилин добивен из култура П. нотатум у стварности није био само један молекул, већ мјешавина различитих спојева који су се разликовали због неких варијација у њиховој кемијској структури. Истраживање које је касније спроведено указало је на ту чињеницу; надаље, откривено је да се - променом састава културе културе - могу добити различити молекули.
Тачније, откривено је да се додавањем фенилацетатне киселине у медијум културе добија пеницилин Г (сада познат као бензилпеницилин ). Ако су, с друге стране, велике количине феноксиоцтене киселине присутне у културном медију, добивен је пеницилин В (сада познат као феноксиметилпеницилин и сматра се прогенитор пеницилина отпорних на киселине).
Такође је откривено да се елиминисањем одређених елемената из медијума за гљивичну културу може добити главно језгро свих пеницилина: 6-аминопенициланска киселина (или 6-АПА ).
6-АПА садржи у себи фармакофор пеницилина, то је онај део молекула који даје антибиотску активност овој врсти лекова. Овај фармакофор је β-лактамски прстен .
Захваљујући открићу 6-АПА могуће је добити - синтетички - бројне нове врсте пеницилина, од којих се неки још увијек користе у терапији.
Што се тиче потпуно природних пеницилина, једини који се и данас користе у терапији су бензилпеницилин и феноксиметилпеницилин.
indikacije
За оно што користи
Захваљујући доступности бројних и различитих типова молекула, пеницилини су индицирани за лијечење широког спектра инфекција узрокованих вишеструким бактеријама, и Грам-позитивним и Грам-негативним.
Механизам акције
Пеницилини врше своје антибиотско деловање инхибирањем синтезе пептидогликана (бактеријске ћелијске стијенке).
Пептидогликан је полимер који се састоји од два паралелна ланца угљених хидрата са азотом, који су спојени трансверзалним везама између аминокиселинских остатака. Ове попречне везе се формирају захваљујући одређеном ензиму који се зове трансамидаза .
Пеницилини се везују за трансаммидазу спречавајући формирање горе поменутих трансверзалних веза, стварајући тако слабе области унутар пептидогликанске структуре које доводе до лизе ћелија и последичне смрти саме бактеријске ћелије.
Отпорност на пеницилин
Неке врсте бактерија су отпорне на пеницилине захваљујући производњи одређеног ензима, β-лактамазе . Овај ензим је у стању да хидролизује β-лактамски прстен пеницилина и инактивира их.
Да би се превазишао овај феномен, пеницилини се могу давати заједно са другим одређеним типовима молекула, инхибиторима β-лактамазе . Ова једињења су у стању да ометају деловање бактеријских ензима, тако да пеницилини могу да обављају своју терапеутску активност.
Међутим, отпорност на антибиотике није узрокована само производњом ових ензима од стране бактерија, већ може бити узрокована и другим механизмима.
Ови механизми укључују:
- Измене у структури антибиотских циљева;
- Стварање и употреба метаболичког пута различитог од оног који је инхибиран леком;
- На овај начин, промене у пропустљивости ћелија за лек ометају пролаз или адхезију антибиотика на мембрану бактеријске ћелије.
Развој резистенције на антибиотике знатно се повећао у посљедњих неколико година, углавном због злоупотребе и злоупотребе које се од њега чине.
Због тога, чак и класа молекула која је огромна и моћна као и пеницилини, ризикује да постане свакодневно неупотребљива и неефикасна због сталног развоја бројних отпорних бактеријских сојева.
Класификација пеницилина
Пеницилини се генерално класификују према путу примене, њиховом спектру деловања и њиховим хемијским и физичким карактеристикама.
Пенициллине делаи
Ови пеницилини се налазе у облику соли и користе се парентерално.
Салифицирани облик лијека омогућава полагано ослобађање унутар тијела након примјене.
Овај тип пеницилина се користи када је потребно продужено ослобађање лека да би се концентрација антибиотика у плазми одржала константном током времена.
Бензилпеницилин бензатин и прокаин бензилпеницилин су део ове категорије.
Пеницилини стабилни на киселину
Пеницилини се лако разграђују у киселом окружењу, па се и они могу разградити у желуцу. У ствари, неке врсте пеницилина морају се давати парентерално, како би се избегла њихова деградација.
Увођењем неких малих промена у хемијској структури пеницилина могуће је добити стабилне молекуле чак иу киселом окружењу, чиме се омогућава орална примена.
Пеницилини стабилни на киселину потичу од феноксиметилпеницилина (пеницилин В). То укључује фенетицилин, пропицилин, фенбеницилин и кломцотилин .
Отпорни β-лактамазни пеницилини
Као што име имплицира, пеницилини који припадају овој категорији су отпорни на дјеловање β-лактамаза.
Овај тип пеницилина се обично даје парентерално.
Метицилин, нафцилин, оксацилин, клоксацилин, диклоксацилин и флуклоксацилин спадају у ову категорију.
Пеницилини широког спектра
Ови пеницилини имају широк спектар деловања; стога су корисни у лечењу бројних врста инфекција.
Неки од пеницилина који припадају овој категорији могу се дати орално, док се други дају парентерално, али сви су осетљиви на бактеријске β-лактамазе. Стога се врло често ови пеницилини дају у комбинацији са инхибиторима β-лактамазе.
Ампицилин, пивампицилин, бацампицилин, метампицилин, амоксицилин, карбеницилин, цариндацилин, карфецилин, мезлоцилин, пиперацилин, азлоцилин, сулбеницилин, темоцилин и тикарцилин спадају у ову категорију.
Инхибитори л-лактамазе
Ова једињења нису пеницилини, али поседују хемијску структуру која је веома слична структури 6-АПА. Они су у стању да инхибирају бактеријске β-лактамазе, чиме спречавају деградацију пеницилина и дозвољавају им да обављају своју терапеутску активност. Штавише, имају и слабо антибактеријско дејство.
Клавуланска киселина, сулбактам и тазобактам су инхибитори β-лактамазе.
Пеницилин алергија
Пеницилини су класа лекова који лако могу изазвати алергијске реакције. Генерално, ове реакције су благе и касне у природи и могу се јавити у облику осипа и сврбежа.
Веома ретко, нетолеранција се манифестује на акутан и озбиљан начин, али - ако се то догоди - лек треба одмах прекинути.
Код пацијената са историјом акутне и тешке интолеранције на пеницилин, третмани са другим типовима β-лактамских антибиотика (као што је, на пример, третман заснован на цефалоспорину) су такође контраиндиковани.
Међутим, могу постојати случајеви у којима појединци постају свјесни пеницилина, а да их нису свјесни; ово се може десити са уносом хране или лекова контаминираних овим антибиотицима.
Пеницилини треба да се припреме у одвојеним биљкама и да се разликују од оних који се користе за производњу других лекова, како би се избегла случајна контаминација и могућа сензибилизација појединаца који ће затим преузети контаминирани лек.
Што се хране тиче, животиње којима се дају антибиотици треба да престану да узимају лек дуже време пре него што буду намењене за исхрану људи.
У случају алергије на пеницилине, могу се дати алтернативни антибиотици, као што је еритромицин (праотац макролидних антибиотика) или клиндамицин (антибиотик који припада класи линкозамида ).
