Kaut arī to lieto vienskaitlī, termins penicilīns neattiecas uz vienu narkotiku, bet uz lielu molekulu grupu, ko izmanto daudzu baktēriju infekciju ārstēšanā.
Penicilīna atklāšana
Penicilīna atklāšana ir saistīta ar ārstu un biologu Aleksandru Flemingu.
1928. gadā Flemings veica pētījumu par dažām patogēnām baktērijām, audzējot tās īpašās kultūras plāksnēs. Viena no šīm plāksnēm bija piesārņota ar sēnīti - Penicillium notatum (tagad pazīstama kā Penicillium chrysogenum ). Lieta, kas visvairāk skāra Flemingu, nebija fakts, ka sēnīte audzēja barotnē, bet tas, ka tā spēja nogalināt visas apkārtējās baktērijas, radot baktēriju augšanas kavēšanas auru ap viņu kolonijām.
Flemings nekavējoties saprata, ka antimikrobiālo aktivitāti var attiecināt uz šo pašu sēnīti ražoto vielu un izolēt to, mēģinot identificēt šo konkrēto vielu.
Pēc vairākiem mēģinājumiem Flemings beidzot izdevās izolēt no sēnītes sava veida "sulas" un to sauca par penicilīnu .
Flemings ievadīja savu penicilīnu dzīvniekiem, kas inficēti ar tām pašām baktērijām, kas bija jutīgas pret šo vielu in vitro un izdevās sasniegt pozitīvus rezultātus. Dzīvnieku panākumi rosināja Flemingu mēģināt ievadīt penicilīnu pat pacientiem, kuri bija inficējušies.
1929. gadā Flemings nolēma publicēt savus pētījumus un klīnisko testu rezultātus. Diemžēl vairāku nelabvēlīgu apstākļu dēļ un sakarā ar neiespējamību attīrīt penicilīnu tādā veidā, lai tas būtu izmantojams pilnīgā drošībā un arī lielā mērā vīriešiem, šis daudzsološs antibakteriālais līdzeklis tika atcelts.
Desmit gadus vēlāk, pēc plašiem pētījumiem un dažādiem mēģinājumiem, grupa angļu ķīmiķu (tostarp Ābrahama, ķēdes, Florejas un Heatley) beidzot izdevās izdalīt dārgo antibiotiku. 1941. gadā klīniskie pētījumi sāka noteikt penicilīna efektivitāti un drošību cilvēka infekcijās un 1943. gadā sāka savu ražošanu plašā mērogā.
Penicilīnu vispārējā struktūra
Penicilīns, kas iegūts no P. notatum kultūrām, patiesībā nebija viena molekula, bet gan dažādu savienojumu maisījums, kas atšķīrās dažu to ķīmiskās struktūras izmaiņu dēļ. Pētījumā vēlāk tika uzsvērts šis fakts; turklāt tika atklāts, ka, veicot izmaiņas barotnes sastāvā, var iegūt dažādas molekulas.
Precīzāk, tika atklāts, ka, pievienojot feniletiķskābi uz barotni, tika iegūts penicilīns G (tagad pazīstams kā benzilpenicilīns ). No otras puses, ja barotnē bija liels fenoksietiķskābes daudzums, tika iegūts penicilīns V (tagad pazīstams kā fenoksimetilpenicilīns un uzskatāms par skābju rezistentu penicilīnu progenitoru).
Tika arī atklāts, ka, likvidējot dažus elementus no sēnīšu kultūras, var iegūt visu penicilīnu galveno kodolu: 6-aminopenicilānskābi (vai 6-APA ).
6-APA satur tajā penicilīnu farmakoforu, tas ir, tās molekulas daļu, kas piešķir antibiotiku aktivitāti šāda veida zālēm. Šis farmakofors ir β-laktāma gredzens .
Pateicoties 6-APA atklāšanai, bija iespējams iegūt sintētiski daudzus jaunus penicilīnu veidus, no kuriem daži joprojām tiek izmantoti terapijā.
Kas attiecas uz pilnīgi dabīgiem penicilīniem, vienīgie, kas joprojām tiek lietoti terapijā, ir benzilpenicilīns un fenoksimetilpenicilīns.
Norādes
Par to, ko tā izmanto
Pateicoties daudzu un dažāda veida molekulu pieejamībai, penicilīni ir paredzēti dažādu infekciju, ko izraisa vairākas baktērijas, gan Gram-pozitīvas, gan Gram-negatīvas, ārstēšanai.
Rīcības mehānisms
Penicilīni iedarbojas uz antibiotikām, inhibējot peptidoglikāna (baktēriju šūnu sienas) sintēzi.
Peptidoglikāns ir polimērs, kas sastāv no divām paralēlām slāpekļa ogļhidrātu ķēdēm, kas savienotas ar transversālām saitēm starp aminoskābju atliekām. Šīs transversālās saites veidojas, pateicoties konkrētam fermentam, ko sauc par transamināzi .
Penicilīni saistās ar transammidāzi, novēršot iepriekš minēto šķērsvirzienu saites veidošanos, tādējādi veidojot peptidoglikaniskās struktūras vājas vietas, kas noved pie šūnu līzes un pašas baktēriju šūnas nāves.
Penicilīna rezistence
Daži baktēriju veidi ir rezistenti pret penicilīniem, pateicoties konkrēta fermenta β-laktamāzes ražošanai . Šis enzīms spēj hidrolizēt penicilīnu β-laktāma gredzenu, inaktivējot tos.
Lai pārvarētu šo parādību, penicilīnus var ievadīt kopā ar citiem konkrētiem molekulu veidiem, β-laktamāzes inhibitoriem . Šie savienojumi spēj kavēt baktēriju fermentu darbību, tādējādi ļaujot penicilīniem veikt terapeitisko iedarbību.
Tomēr rezistenci pret antibiotikām izraisa ne tikai šo fermentu ražošana, ko veic baktērijas, bet arī citus mehānismus.
Šie mehānismi ietver:
- Antibiotiku mērķu struktūras izmaiņas;
- Metabolisma ceļa izveide un izmantošana, kas atšķiras no tā, ko inhibē zāles;
- Šādā veidā izmaiņas šūnu caurlaidībā pret medikamentu kavē antibiotiku nokļūšanu vai saķeri ar baktēriju šūnu membrānu.
Antibiotiku rezistences attīstība pēdējos gados ir ievērojami palielinājusies, galvenokārt sakarā ar ļaunprātīgu izmantošanu un tās nepareizu izmantošanu.
Tādēļ pat molekulu klase, kas ir tikpat liela un spēcīga kā penicilīnu klātbūtne, katru dienu var kļūt nelietojama un neefektīva daudzu rezistentu baktēriju celmu nepārtrauktas attīstības dēļ.
Penicilīnu klasifikācija
Penicilīni parasti tiek klasificēti atbilstoši to ievadīšanas ceļam, to darbības spektram un to ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.
Penicilīna aizkavēšanās
Šie penicilīni ir sastopami sāļu veidā un tiek lietoti parenterāli.
Sālsūdens zāļu forma ļauj lēni atbrīvoties no organisma, tiklīdz tā ir ievadīta.
Šāda veida penicilīnu lieto, ja ir nepieciešama ilgstoša zāļu izdalīšanās, lai ilgstoši uzturētu plazmas antibiotiku koncentrāciju nemainīgu.
Benzilpenicilīna benzatīns un procainic benzilpenicilīns ir daļa no šīs kategorijas.
Skābi stabili penicilīni
Penicilīni viegli skalojas skābā vidē, tāpēc tie var arī pasliktināties kuņģī. Faktiski daži penicilīnu veidi jāievada parenterāli, lai izvairītos no to degradācijas.
Veicot nelielas izmaiņas penicilīnu ķīmiskajā struktūrā, ir iespējams iegūt stabilas molekulas pat skābā vidē, tādējādi ļaujot lietot perorāli.
Skābi stabili penicilīni ir iegūti no fenoksimetilpenicilīna (penicilīna V). Tie ietver feneticilīnu, propicilīnu, fenbenicilīnu un klometocilīnu .
Izturīgi β-laktamāzes penicilīni
Kā norāda nosaukums, šai kategorijai piederošie penicilīni ir izturīgi pret β-laktamāzes iedarbību.
Šāda veida penicilīnu parasti ievada parenterāli.
Šajā kategorijā ietilpst meticilīns, nafcilīns, oksacilīns, kloksacilīns, dikloksacilīns un flukloksacilīns .
Plaša spektra penicilīni
Šiem penicilīniem ir plašs darbības spektrs; tāpēc tie ir noderīgi daudzu infekciju veidu ārstēšanā.
Dažas no šīs kategorijas penicilīniem var ievadīt perorāli, bet citas - parenterāli, bet visas ir jutīgas pret baktēriju β-laktamāzēm. Tādēļ ļoti bieži šie penicilīni tiek ievadīti kombinācijā ar β-laktamāzes inhibitoriem.
Šajā kategorijā ietilpst ampricilīns, pivampicilīns, bakampicilīns, metampicilīns, amoksicilīns, karbenicilīns, karindacilīns, karfecilīns, mezlocilīns, piperacilīns, azlocilīns, sulbenicilīns, temocilīns un ticarcilīns .
Lact-laktamāzes inhibitori
Šie savienojumi nav penicilīni, bet to ķīmiskā struktūra ir ļoti līdzīga 6-APA. Viņi spēj inhibēt baktēriju β-laktamāzes, tādējādi novēršot penicilīnu noārdīšanos un ļaujot tām veikt terapeitisko iedarbību. Turklāt tiem ir arī vāja antibakteriāla iedarbība.
Klavulānskābe, sulbaktāms un tazobaktāms ir β-laktamāzes inhibitori.
Penicilīna alerģija
Penicilīni ir zāļu grupa, kas var viegli izraisīt alerģiskas reakcijas. Parasti šīs reakcijas ir vieglas un aizkavētas un var rasties izsitumu un niezi.
Ļoti reti neiecietība izpaužas akūtā un smagā veidā, bet, ja tas notiek, zāles nekavējoties jāpārtrauc.
Pacientiem, kuriem anamnēzē ir akūta un smaga penicilīna nepanesība, ārstēšana ar citiem β-laktāma antibiotikām (piemēram, cefalosporīna terapija) ir kontrindicēta.
Tomēr var būt gadījumi, kad indivīdi uzzina par penicilīniem, neapzinoties tos; tas var notikt ar tādu pārtikas produktu vai narkotiku uzņemšanu, kas ir inficētas ar šīm antibiotikām.
Penicilīni jāsagatavo atsevišķos augos un jānošķir no tiem, ko izmanto citu zāļu ražošanai, lai izvairītos no nejaušas inficēšanās un iespējamo sensibilizāciju personām, kuras pēc tam turpinās lietot piesārņoto narkotiku.
Tomēr attiecībā uz pārtiku dzīvniekiem, kuriem ir ievadītas antibiotikas, ir jāpārtrauc zāļu lietošana ilgu laiku, pirms tās ir paredzētas lietošanai pārtikā.
Alerģijas gadījumā pret penicilīniem var lietot alternatīvas antibiotikas, piemēram, eritromicīnu ( makrolīdu antibiotiku progenitoru) vai klindamicīnu (antibiotiku, kas pieder linkozīdu grupai).
