Antibiotikumok hatásmechanizmusa Készítette: Garai Balázs Szak: Programozó matematikus Évfolyam: I. félév

Bevezetés Antibiotikumok előállítása: baktériumok, gombák termelik és fermentációval nyerjük őket. Kemoterápiás szerek előállítása: kémiai szintézissel történik. Félszintetikus antibiotikumok: a fermentációs úton előállított alapvegyületet kémiailag módosítják. Ma legtöbbször ilyen antibiotikumokat használnak fel.

Rezisztencia Amelyik baktérium valamely adott antibiotikum jelenlétében is szaporodásra, fertőzésre képes, azt rezisztensnek (ellenállónak) hívjuk. Ez a rezisztencia úgy is kialakulhat, ha a baktériumok sokszor találkoznak egy antibiotikum-vegyülettel, s kiválasztódnak azon csoportjaik, amelyeknek életét az antibiotikum jelenléte nem zavarja. Ha egy baktérium ellenállóvá válik, akkor azt a többieknek képes átadni. A penicillin esetében már a legtöbb baktérium rezisztens, mert korábban nagy mennyiségben használták. Emiatt ma már az antibiotikumokat általában kombináltan használják, a rezisztencia megelőzése miatt. Megjelentek a „multirezisztens” baktériumok, amelyekre a legtöbb antibiotikum hatástalan. Az orvosok félnek egy olyan baktériumtörzs kialakulásától, amelyre minden – ma létező – antibiotikum hatástalan, így nem lehet megfékezni.

Rezisztencia

A leggyakoribb rezisztencia mechanizmusok: a.) Béta-laktamáz termelés. A baktériumok olyan enzimeket képesek termelni, amelyek elbontják a béta-laktámok hatócsoportját, a béta-laktám gyürüt és így az antibiotikum hatását veszti. A béta-laktamáz termelésen alapuló rezisztencia ellen kétféle megoldást dolgozott ki a gyógyszerfejlesztés: önmagában stabil, a béta-laktamáz enzimmel szemben ellenálló származék szintézise, illetve a béta-laktamáz enzim hatását kompetitíven gátló úgynevezett béta-laktamáz gátlók kifejlesztése. b.) Kötőfehérje megváltozása. A baktériumok sejtfalában levő receptorfehérjék struktúrája megváltozik, így a béta-laktám molekula nem, vagy csak kevésbé tud kötődni. Ezen a mechanizmuson alapszik a Streptococcus pneumoniae penicillin (és más báta-laktámok) ellen kialakult rezisztenciája.

A leggyakoribb rezisztencia mechanizmusok: c.) Sejtfal permeabilitás változás. A baktériumok sejtfalának megváltozása miatt az antibiotikum bejutása a sejtbe csökken, vagy teljesen megszünik. Az egyes rezisztencia mechanizmusok többnyire jellemzőek a baktérium speciesekre, de figyelembe kell venni, hogy a baktériumok egyszerre többféle rezisztencia mechanizmussal is rendelkezhetnek. A rezisztencia többségében nemcsak egy, hanem több béta-laktám származékot érinthet (különböző mértékben), az egyes gyógyszerek között teljes vagy részleges keresztrezisztencia áll fenn.

A Gram-negatív baktérium fertőzése

Antibakteriális kemoterapikumok SZULFONAMIDOK Minden olyan mikrobára hatnak, melyek maguk szintetizálják folsavszükségletüket, azaz nem kész folsavat vesznek fel. A szulfonamidok alkalmazhatók malária kezelésére is. Emlősökre toxikus hatásuk van és allergiát is okozhat. TRIMETHOPRIM Szintén a malária kezelésére is használják, azonban a szulfonamidoknál 20-100-szor hatásosabb. Általában kombináltan használják a szulfonamidokkal.

Antibiotikumok csoportosítása támadáspontjuk alapján A peptidoglikán-szintézist gátlókat, a fehérjeszintézist gátlókat és a membránra ható antibiotikumokat.

A peptidoglikán-szintézist gátló antibiotikumok PENICILLINEK Az első gyakorlatban használható antibiotikum. Hatása nem toxikus, így több millió egység is beadható. A penicillin hatásmechanizmusa a peptidoglikán-bioszintézis során a transzpeptidizáció gátlása. Így a rácsszerkezet nem jön létre, az érzékeny mikrobák nem tudnak ellenállni a belső ozmotikus nyomásnak felpuffadnak, majd szétesnek. A tömeges alkalmazása miatt a baktériumok többsége ma már rezisztens vele szemben. Komoly mellékhatása az allergia. A penicillin-G hatásspektruma döntően a Gram pozitív mikrobákra terjed ki.

A peptidoglikán-szintézist gátló antibiotikumok CEFALOSPORINOK A fermentációs természetes cefalosporint nem használják, hanem csak a félszintetikus származékait. - Első generációs cefalosporinok: A Gram-pozitív mikrobákra hatnak. Hátrányuk, hogy nem hatolnak át a vér/liquor gáton. - Második generációs cefalosporinok: A Gram-negatív hatásspektrummal rendelkeznek. Szintén nem hatolnak át a vér/liquor gáton. - Harmadik generációs cefalosporinok: A spektrumuk a Gram- negatívak írányába tolódott el, és áthatolnak a vér/liquor gáton.

A fehérjeszintézist gátló antibiotikumok AMINOGLIKOZID ANTIBIOTIKUMOK Az első képviselője a streptomycin, amelynek spektruma a Gram-negatív mikrobákra irányult. Hatásmechanizmusa: a ribosomák 30S alegységéhez , a P10 jelzésű ribosomalis proteinhez kapcsolódik és a következmény hibás transzláció lesz. Ellene a rezisztancia gyorsan kialakul. Az anaerob mikrobák nem tudnak aminoglikozidokat felvenni, így eleve rezisztensek. CHLORAMPHENICOL Az első széles spektrumú antibiotikum, azaz egyaránt hat a Gram-negatív és -pozitív mikrobákra is. A proteinbioszintézist gátolja ribosomális szinten, de nem a 30S, hanem az 50S alegységekhez kötődik. Itt gátolja az mRNS-elmozdulást és a peptidkötések létrejöttét. A rezisztencia gyakori.

A fehérjeszintézist gátló antibiotikumok TETRACIKLINEK Bakteriosztatikus hatású antibiotikumok, a 30S ribosomalis alegységhez kötődve gátolják az aminoacil-tRNS-ek kapcsolódását, s ezáltal a polipeptid-szintézist. A rezisztencia itt is gyakori. MAKROLID ANTIBIOTIKUMOK Széles spektrumú antibiotikumok, amelyek szintén az 50S ribosomalis alegységhez kapcsolódva gátolják a polipeptid-szintézist. LINCOMYCIN ÉS CLINDAMYCIN Elsősorban anaerob fertőzések kezelésére alkalmazott antibiotikumok. Hatásmechanizmusuk hasonló a makrolid antibiotikumokéhoz, de eltérő receptoruk van.

A membránra ható antibiotikumok POLIÉNEK Többségük erősen toxikus, így csak külsőleg alkalmazhatók. Támadáspontjuk a gombák membránszteroidjai, ezek kiválnak a membránból, így a membrán dezintegrálódik. POLIMIXINEK A KDO-hoz kötött kationokat választják le, fokozódik a membránpermeabilitás, majd a membrándezintegeráció következtében a baktérium elpusztul. Toxikus mellékhatása a vesekárosodás.

Felhasznált irodalom Orvosi mikrobiológia Biokémia Internet

Köszönöm a figyelmet!