општост
Бета-лактами (или β-лактами) чине велику фамилију антибиотика, који се састоји од бројних молекула који имају заједничко централно језгро на бази њихове хемијске структуре: бета-лактамски прстен, такође познат више као бета-лактам .
Бета-лактамски прстен - поред тога што је централно језгро ове класе антибиотика - је и фармакофор ових молекула, односно, група која даје антибактеријска својства типична за ове лекове.
Бета-лактамске класе антибиотика
У великој породици бета-лактама налазимо четири класе антибиотика, пеницилина, цефалоспорина, карбапенема и монобактама .
Главне карактеристике ових лекова ће бити укратко описане у наставку.
пеницилини
Пеницилини су антибиотици природног поријекла, јер потичу од гљивица (тј. Гљивица).
Тачније, оснивачи ове класе антибиотика - пеницилин Г (или бензилпеницилин ) и пеницилин В (или феноксиметилпеницилин ) - прво су изоловани из Пенициллиум нотатум (калуп који је сада познат као Пенициллиум цхрисогенум ).
Откриће пеницилина приписује се Александру Флемингу који је 1928. године уочио како колоније Пенициллиум нотатум могу инхибирати раст бактерија.
Међутим, бензилпеницилин и феноксиметилпеницилин су изоловани тек десет година касније захваљујући групи енглеских хемичара.
Од тог тренутка почео је велики развој истраживања у области пеницилина, у покушају да се пронађу нова једињења која су увек безбеднија и ефикаснија.
Откривене су и синтетисане хиљаде нових молекула, од којих се неки још увек користе у терапији.
Пеницилини су антибиотици са бактерицидним деловањем, тј. Они су у стању да убијају бактеријске ћелије.
Међу многим молекулима који припадају овој великој класи, присјећамо се ампицилина, амоксицилина, метицилина и оксацилина.
цефалоспорини
Цефалоспорини - као што су пеницилини - су такође антибиотици природног порекла.
Молекул који се сматра предником ове класе лекова - цефалоспорином Ц - открио је италијански лекар Гиусеппе Бротзу са Универзитета у Цаглиарију.
Током година развијени су бројни цефалоспорини са повећаном активношћу у односу на њихов природни прекурсор, чиме се добијају ефикаснији лекови са ширим спектром деловања.
Цефалоспорини су такође бактерицидни антибиотици.
Цефазолин, цефалексин, цефуроксим, цефаклор, цефтриаксон, цефтазидим, цефиксим и цефподоксим спадају у ову класу лекова.
карбапенеми
Претеча ове класе лекова је тиенамицин, који је први пут изолован од актиномицета Стрептомицес цаттлеиа .
Откривено је да је тиенамицин једињење са интензивном антибактеријском активношћу, са широким спектром деловања и способним да инхибира неке врсте β-лактамаза (одређени ензими које производе неке бактеријске врсте које могу хидролизовати бета-лактам и да деактивира антибиотик).
Пошто је утврђено да је тиенамицин веома нестабилан и тешко изолован, извршене су промене у његовој структури, чиме се добија стабилнији први полусинтетички дериват, имипенем.
У ову класу антибиотика спада и меропенем и œрапенем.
Карбапенеми су бактериостатски антибиотици, тј. Нису у стању да убијају бактеријске ћелије, али инхибирају њихов раст.
монобактами
Једини лек који припада овој класи антибиотика је азтреонам.
Азтреонам не потиче од природних једињења, већ је потпуно синтетског порекла. Има спектар деловања ограничен на грам-негативне бактерије и такође има способност да инактивира одређене врсте β-лактамаза.
Механизам акције
Сви бета-лактамски антибиотици делују тако што ометају синтезу бактеријске ћелијске стијенке, тј. Ометају синтезу пептидогликана.
Пептидогликан је полимер састављен од паралелних ланаца угљених хидрата са азотом, који су спојени трансверзалним везама између аминокиселинских остатака.
Ове везе формирају специфични ензими који припадају породици пептидаза (карбоксипептидаза, транспептидаза и ендопептидаза).
Бета-лактамски антибиотици се везују за ове пептидазе спречавајући стварање горе поменутих унакрсних веза; на тај начин се унутар пептидогликана формирају слабе области које доводе до лизе и смрти бактеријске ћелије.
Резистенција на бета-лактамске антибиотике
Неке бактеријске врсте су отпорне на бета-лактамске антибиотике зато што синтетишу одређене ензиме ( β-лактамазе ) који могу хидролизовати бета-лактамски прстен; На тај начин, они деактивирају антибиотик који га спречава да обавља своју функцију.
Да би се отклонио овај проблем отпорности, бета-лактамски антибиотици могу да се примењују заједно са другим једињењима која се називају инхибитори β-лактамазе који - као што и само име имплицира - инхибирају активност ових ензима.
Примери ових инхибитора су клавуланска киселина која се често налази у вези са амоксицилином (као што је, на пример, лек Цлавулин®), сулбактам који се налази у комбинацији са ампицилином (као што је, на пример, у Унасин® медицини) и тазобактам који се може наћи у многим лековима у комбинацији са пиперацилином (као што је, на пример, лек Тазоцин®).
Међутим, отпорност на антибиотике није узрокована само производњом б-лактамазних 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.
Нажалост, феномен резистенције на антибиотике је знатно порастао последњих година, углавном због злоупотребе и злоупотребе која се врши.
Због тога, лекови који су снажни и ефикасни као бета-лактами су све вероватније да постану бескорисни због сталног развоја резистентних бактеријских сојева.
