Vispārība
Beta-laktāmi (vai β-laktāmi) veido lielu antibiotiku saimi, kas sastāv no daudzām molekulām, kurām ir kopīgs centrālais kodols to ķīmiskās struktūras pamatā: l "beta-laktāma gredzens, pazīstams arī vienkāršāk kā beta-laktāms.
Beta -laktāma gredzens - kas ir šīs antibiotiku klases centrālais kodols - ir arī šo molekulu farmakofors, tas ir, tā ir grupa, kas piešķir šīm zālēm raksturīgās antibakteriālās īpašības.
Beta-laktāma antibiotiku klases
Lielajā beta-laktāmu saimē mēs atrodam četras antibiotiku klases penicilīni, cefalosporīni, i karbapenēmi un es monobaktāmus.
Šo zāļu galvenās īpašības tiks īsi ilustrētas zemāk.
Penicilīni
Penicilīni ir dabiskas izcelsmes antibiotikas, jo tās rodas no sēnītes (ti, sēnītes).
Precīzāk, šīs klases antibiotiku priekšteči - penicilīns G. (vai benzilpenicilīns) un penicilīns V. (vai fenoksimetilpenicilīns) - vispirms tika izolēti no Penicillium notatum (veidne, kas tagad pazīstama kā Penicillium chrysogenum).
Penicilīna atklāšana ir saistīta ar Aleksandru Flemingu, kurš 1928. gadā novēroja, kā Penicillium notatum spēja kavēt baktēriju augšanu.
Tomēr benzilpenicilīnu un fenoksimetilpenicilīnu tikai desmit gadus vēlāk izolēja britu ķīmiķu grupa.
No šī brīža sākās lielā pētniecības attīstība penicilīnu jomā, cenšoties atrast jaunus un arvien drošākus un efektīvākus savienojumus.
Tika atklāti un sintezēti tūkstošiem jaunu molekulu, no kurām dažas joprojām tiek izmantotas terapijā.
Penicilīni ir antibiotikas ar baktericīdu iedarbību, tas ir, tās spēj iznīcināt baktēriju šūnas.
Starp daudzajām molekulām, kas pieder šai lieliskajai klasei, mēs atceramies ampicilīnu, amoksicilīnu, meticilīnu un oksacilīnu.
Cefalosporīni
Cefalosporīni - tāpat kā penicilīni - ir arī dabiskas izcelsmes antibiotikas.
Molekula tika uzskatīta par šīs narkotiku grupas priekšteci - cefalosporīns C. - atklāja itāļu ārsts Džuzepe Brotzu no Kaljāri universitātes.
Gadu gaitā ir izstrādāti daudzi cefalosporīni ar paaugstinātu aktivitāti, salīdzinot ar to dabisko prekursoru, tādējādi iegūstot efektīvākas zāles ar plašāku darbības spektru.
Cefalosporīni ir arī baktericīdas antibiotikas.
Cefazolīns, cefaleksīns, cefuroksīms, cefaklors, ceftriaksons, ceftazidīms, cefiksīms un cefpodoksīms pieder pie šīs zāļu grupas.
Karbapenēmi
Šīs narkotiku grupas priekštecis ir tienamicīns, kas pirmo reizi tika izolēts no aktinomicetēm Streptomyces cattleya.
Tika atklāts, ka tienamicīns ir savienojums ar "intensīvu antibakteriālu aktivitāti, ar plašu darbības spektru" un spēj inhibēt dažus β-laktamāzes veidus (konkrētus fermentus, ko ražo dažas baktēriju sugas, kas spēj hidrolizēt beta-laktāmu un inaktivēt antibiotika).
Tā kā tienamicīns izrādījās ļoti nestabils un grūti izolējams, tā struktūrā tika veiktas izmaiņas, tādējādi iegūstot stabilāku pussintētisko pirmo atvasinājumu imipenēmu.
Meropenēms un ertapenēms pieder arī šai antibiotiku klasei.
Karbapenēmi ir antibiotikas ar bakteriostatisku iedarbību, tas ir, tās nespēj iznīcināt baktēriju šūnas, bet kavē to augšanu.
Monobactami
Vienīgā narkotika, kas pieder šai antibiotiku klasei, ir aztreonāms.
Aztreonāms nenāk no dabīgiem savienojumiem, bet ir pilnīgi sintētiskas izcelsmes. Tam ir darbības spektrs, kas attiecas tikai uz gramnegatīvām baktērijām, kā arī spēj deaktivizēt dažus β-laktamāzes veidus.
Darbības mehānisms
Visas beta-laktāma antibiotikas darbojas, traucējot baktēriju šūnu sienas sintēzi, t.i., tās traucē peptidoglikāna sintēzi.
Peptidoglikāns ir polimērs, kas sastāv no paralēlām slāpekļa ogļhidrātu ķēdēm, kuras savieno krusteniskās saites starp aminoskābju atlikumiem.
Šīs saites veido īpaši peptīdu ģimeņu fermenti (karboksipeptidāzes, transpeptidāzes un endopeptidāzes).
Beta-laktāma antibiotikas saistās ar šīm peptidāzēm, novēršot iepriekš minēto šķērsenisko saišu veidošanos; šādā veidā peptidoglikāna iekšienē veidojas vājas vietas, kas noved pie baktēriju šūnas sabrukšanas un nāves.
Izturība pret beta-laktāma antibiotikām
Dažas baktēriju sugas ir izturīgas pret beta-laktāma antibiotikām, jo tās sintezē noteiktus fermentus (sk β-laktamāze) spēj hidrolizēt beta-laktāma gredzenu; to darot, viņi deaktivizē antibiotiku, neļaujot tai pildīt savu funkciju.
Lai novērstu šo rezistences problēmu, beta-laktāma antibiotikas var ievadīt kopā ar citiem nosauktajiem savienojumiem β-laktamāzes inhibitori kas - kā norāda nosaukums - kavē šo enzīmu aktivitāti.
Šo inhibitoru piemēri ir "klavulānskābe kas bieži sastopams saistībā ar amoksicilīnu (kā, piemēram, zālēs Clavulin®), sulbaktāms kas atrodams kombinācijā ar ampicilīnu (kā, piemēram, zālēs Unasyn®) un tazobaktāms ko var atrast daudzās zālēs kombinācijā ar piperacilīnu (piemēram, piemēram, zālēs Tazocin®).
Tomēr rezistenci pret antibiotikām izraisa ne tikai baktēriju β-laktamāzes ražošana, bet to var izraisīt arī citi mehānismi.
Šie mehānismi ietver:
- Izmaiņas antibiotiku mērķa struktūrā;
- Metabolisma ceļa izveide un izmantošana, kas atšķiras no tā, ko inhibē zāles;
- Tiek traucēta šūnu caurlaidības izmaiņas pret zālēm, tādējādi kavējot antibiotikas pāreju vai adhēziju ar baktēriju šūnu membrānu.
Diemžēl rezistences pret antibiotikām parādība pēdējos gados ir ievērojami palielinājusies, galvenokārt tās ļaunprātīgas izmantošanas un ļaunprātīgas izmantošanas dēļ.
Tāpēc tādām spēcīgām un efektīvām zālēm kā beta-laktāms arvien vairāk draud kļūt bezjēdzīgām, pateicoties nepārtrauktai rezistentu baktēriju celmu attīstībai.
