Bakteriostatické vlastnosti, mechanismy působení a příklady

Drogy bakteriostatický Jsou to antibiotika, která reverzibilně zastavují reprodukci a růst bakterií. Používají se proti infekcím citlivými mikroorganismy a u pacientů s kompetentním imunitním systémem.

Pasteur a Joubert jako první rozpoznali potenciální terapeutický účinek některých mikrobiálních produktů. V roce 1877 publikovali svá pozorování, kde ukázali, jak běžné mikroorganismy mohou zastavit růst bacilů Anthrax v moči..

Moderní éra antibakteriální chemoterapie začala v roce 1936 zavedením sulfonamidu do lékařské praxe. V roce 1941 bylo pro klinické použití k dispozici dostatečné množství penicilinu, což přineslo revoluci v léčbě infekčních nemocí.

Streptomycin, chloramfenikol a chlortetracyklin byly identifikovány na konci druhé světové války. Od té doby byly vyvinuty stovky antimikrobiálních léků, které jsou k dispozici pro léčbu různých infekčních onemocnění..

V současné době jsou antibiotika jedním z nejpoužívanějších léků v lékařské péči, více než 30% hospitalizovaných pacientů dostává antibiotika. Jsou však jednou z nejvíce zneužívaných drog lékaři a pacienty. Zbytečné a špatně řízené terapie těmito léky byly příčinou vývoje bakteriální rezistence proti mnoha antibiotikům.

Antimikrobiální látky se klasifikují podle obecného mechanismu účinku na baktericidy (ty, které ničí bakterie) a bakteriostatika (ty, které inhibují jejich růst a reprodukci). I když je tato diferenciace při testování v in vitro, při použití v terapii není tento rozdíl tak definován.

Rejstřík článků

• 1 Funkce
• 2 Mechanismus působení
• 3 Mechanismus účinku v případě bakteriostatik
  • 3.1 Inhibice aktivační fáze
  • 3.2 Inhibice zahájení syntézy bílkovin
  • 3.3 Inhibice prodloužení různými mechanismy
• 4 Příklady každého mechanismu účinku a citlivých mikroorganismů
  • 4.1 Inhibitory aktivační fáze
  • 4.2 Inhibice zahájení syntézy bílkovin
  • 4.3 Inhibice vazby aminoacyl-tRNA na ribozom
  • 4.4 Inhibitory prodloužení
  • 4.5 Makrolidy
• 5 Reference

Vlastnosti

Jak je vysvětleno výše, antimikrobiální léky lze rozdělit na ty, které jsou schopné zabíjet citlivé bakterie, které se nazývají baktericidy, a ty, které reverzibilně inhibují jejich růst a vývoj, nazývané bakteriostaty.. 

V současné době je tato diferenciace z klinického hlediska považována za poněkud rozptýlenou. Z tohoto důvodu se říká, že dané antibiotikum působí přednostně jako bakteriostatikum nebo baktericid..

Stejné antibiotikum proto může mít dvojí účinek (bakteriostatický nebo baktericidní) v závislosti na určitých podmínkách, jako je koncentrace, které může dosáhnout v oblasti, kde je jeho účinek potřebný, a afinita, kterou má pro zúčastněný mikroorganismus..

Obecně platí, že bakteriostatika, s výjimkou aminoglykosidů, jsou antibiotika, která interferují s syntézou citlivých bakterií. Pokud je imunitní systém těla kompetentním systémem, stačí inhibovat růst a reprodukci bakterie, aby ji mohl eliminovat.

Na druhé straně mohou mít baktericidy různé mechanismy účinku: mohou interferovat se syntézou bakteriální buněčné stěny, pozměňovat cytoplazmatickou membránu nebo interferovat s některými procesy souvisejícími se syntézou a metabolizmem bakteriální DNA..

Mechanismus účinku

Ke klasifikaci antimikrobiálních léků bylo použito několik schémat, mezi nimi je i seskupení těchto léků podle běžných mechanismů účinku. Podle mechanismu účinku se tedy antibiotika dělí na:

- Antibiotika, která inhibují syntézu bakteriální stěny: mezi ně patří peniciliny a cefalosporiny, cykloserin, vankomycin a bacitracin.

- Antibiotika, která mění membránovou permeabilitu mikroorganismů a umožňují únik intracelulárních sloučenin: to zahrnuje detergenty, jako je polymyxin a polyen.

- Látky, které ovlivňují funkci ribosomálních podjednotek 30S a 50S a způsobují reverzibilní inhibici syntézy proteinů: jedná se o bakteriostatické léky. Příklady chloramfenikol, tetracykliny, erythromycin, klindamycin a pristanamycin.

- Látky, které se vážou na podjednotku 30S a mění syntézu bílkovin a nakonec způsobí smrt bakterií: mezi nimi jsou aminoglykosidy.

- Antibiotika, která ovlivňují metabolismus nukleových kyselin, inhibují RNA polymerázu: rifamycin je příkladem.

- Antimetabolitové látky, které inhibují enzymy metabolismu folátu - příkladem jsou trimethoprin a sulfonamidy.

Mechanismus účinku v případě bakteriostatik

Mechanismus účinku bakteriostatických látek souvisí se změnou syntézy proteinů cílových bakterií. Toho je dosaženo různými mechanismy:

Inhibice aktivační fáze

- Inhibitory enzymu izoleucyl-tRNA syntetázy.

Inhibice zahájení syntézy bílkovin

- Zabraňte tvorbě iniciačního komplexu 70S nebo se vážte na podjednotku 50S.

- Inhibice vazby aminoacyl-tRNA na ribozom.

Inhibice prodloužení různými mechanismy

- Zasahování do procesu transpeptidace.

- Interferuje s peptidyltransferázou v 23S rRNA 50S podjednotky ribozomu.

- Inhibice translokace faktoru prodloužení G.

Samostatný případ zahrnuje mechanismus účinku aminoglykosidů, protože působí na ribozomální podjednotku 30S, čímž narušují syntézu proteinů, a proto jsou bakteriostatické. Působí však na membránu některých bakterií, což způsobuje hlavně baktericidní účinek..

Příklady každého mechanismu účinku a citlivých mikroorganismů

Inhibitory aktivační fáze

Mucopirocin je bakteriostatické antibiotikum schopné kompetitivně inhibovat enzym isoleucyl-tRNA syntetázu, čímž inhibuje inkorporaci isoleucinu a zastavuje syntézu..

Toto antibiotikum je syntetizováno některými druhy Pseudomonas, takže se odtud získává. Má obzvláště silný účinek proti grampozitivním bakteriím. Používá se především k kožním infekcím, lokálně nebo k eradikaci zdravého nosiče Zlatý stafylokok.

Inhibice zahájení syntézy bílkovin

U bakterií dochází k zahájení syntézy začleněním methioninu jako formylmethioninu navázaného na tRNA (přenosová RNA). Ribosomální podjednotky 30S a 50S se účastní iniciačního komplexu se dvěma důležitými lokusy: Locus A a Locus P.

Tento mechanismus účinku vykazuje skupina oxazolidinonů a aminoglykosidů. Skupina oxazolidinonů je skupina syntetických antibiotik nedávno zavedených do klinické praxe, která nevykazují zkříženou rezistenci s jinými bakteriostatickými antibiotiky..

Linezolid je zástupcem oxazolidinonů, je účinný proti grampozitivním bakteriím, včetně kmenů Zlatý stafylokok a ze dne Streptococcus spp. multirezistentní a nemají žádnou aktivitu proti gramnegativním látkám.

Aminoglykosidy jsou přírodního původu, jsou syntetizovány aktinomycety v půdě nebo z jejich polosyntetických derivátů. Jsou účinné proti široké škále bakteriálních druhů, zejména proti aerobním gramnegativům.

V závislosti na bakteriích a jejich umístění mohou vykazovat bakteriostatický nebo baktericidní účinek..

Inhibice vazby aminoacyl-tRNA na ribozom

Tetracykliny a jejich deriváty, glycylcykliny, jsou zástupci této skupiny. Blokují nebo inhibují Locus A. Tetracykliny mohou být přirozeně se vyskytující (streptomyces) nebo polosyntetické; Patří sem doxycyklin, minocyklin a oxytetracyklin..

Tetracykliny jsou širokospektrální antibiotika proti mnoha bakteriím, grampozitivním i gramnegativním, jsou velmi aktivní proti Rickettsiae, proti chlamydiím, mykoplazmám a spirochetám.

Tigecyklin je glycylcyklin odvozený od minocyklinu se stejným mechanismem účinku, ale s pětkrát větší afinitou než minocyklin, který také ovlivňuje cytoplazmatickou membránu. Jsou velmi aktivní proti enterokokům a proti mnoha bakteriím rezistentním na jiná antibiotika.

Inhibitory prodloužení

Chloramfenikol a linkosamidy jsou příklady této skupiny, která působí na lokus P. Kyselina fusinová je příkladem mechanismu inhibice translokace elongačního faktoru G. Makrolidy a ketolidy se vážou na peptidyltransferázu v 23S rRNA 50S podjednotky ribozomu.

Chloramfenikol a jeho deriváty, jako je thiamfenikol, jsou širokospektrální bakteriostatická antibiotika proti grampozitivním a negativním a proti anaerobikům. Jsou velmi aktivní proti salmonelám a shigelám, stejně jako proti bakteroidům, s výjimkou B. Fragilis.

Hlavním linkosamidem je klindamycin, který je bakteriostatický, avšak v závislosti na dávce, jeho koncentraci v cíli a typu mikroorganismu může vykazovat baktericidní účinek..

Klindamycin je účinný proti grampozitivním látkám, s výjimkou enterokoků je jeho volbou B. fragilis a je účinný proti některým prvokům, jako jsou Plasmodium Y Toxoplasma gondii.

Makrolidy

Mezi tyto léky patří erythromycin, klarithromycin a roxithromycin (jako 14-uhlíkové makrolidy) a azithromycin (jako 15-uhlíková skupina). Spiramycin, josamycin a midecamycin jsou příklady 16-uhlíkových makrolidů.

Telithromycin je ketolid odvozený od erythromycinu. Jak makrolidy, tak ketolidy jsou účinné proti grampozitivním bakteriím, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (klarithromycin je účinnější) a Treponemes, mezi ostatními.

Reference

1. Calvo, J., & Martínez-Martínez, L. (2009). Mechanismy působení antimikrobiálních látek. Infekční nemoci a klinická mikrobiologie, 27(1), 44-52.
2. Goodman a Gilman, A. (2001). Farmakologický základ terapeutik. Desáté vydání. McGraw-Hill
3. Meyers, F. H., Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, L. V. (1978). Přehled lékařské farmakologie. Lange Medical Publications.
4. Ocampo, P. S., Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, P. A., Busa-Fekete, R.,… & Bonhoeffer, S. (2014). Antagonismus mezi bakteriostatickými a baktericidními antibiotiky převládá. Antimikrobiální látky a chemoterapie, 58(8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, M. C., Ramírez-Ronda, C. H., Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B.,… & Figueroa, J. (2004). Antibiotika u starších dospělých. Portorický časopis o zdraví, 2. 3(1).