Deși utilizat în singular, termenul penicilină nu se referă la un singur medicament, ci la un grup mare de molecule utilizate în tratamentul numeroaselor infecții bacteriene.
Descoperirea penicilinei
Descoperirea penicilinei este atribuită medicului și biologului Alexander Fleming.
În 1928, Fleming a efectuat cercetări asupra unor bacterii patogene, cultivându-le în plăci de cultură corespunzătoare. Una dintre aceste plăci a fost contaminată de o ciupercă, Penicillium notatum (astăzi cunoscut sub numele de Penicillium chrysogenum ). Ceea ce a lovit cel mai mult pe Fleming nu a fost atât de mult faptul că ciuperca a crescut în mijlocul recoltei, ci faptul că a reușit să omoare toate bacteriile din jurul ei, creând un halou inhibitor de creștere bacteriană în jurul ei. la coloniile lor.
Fleming imediat a înțeles că activitatea antimicrobiană poate fi atribuită unei substanțe produse de aceeași ciupercă și că a izolat-o în încercarea de a identifica această substanță particulară.
După mai multe încercări, Fleming a reușit în cele din urmă să izoleze un fel de "suc" de acea ciupercă și să-l numească penicilină .
Fleming și-a dat penicilina animalelor infectate cu aceleași bacterii sensibile la această substanță in vitro și a reușit să obțină rezultate pozitive. Succesul obținut la animale a împins-o pe Fleming să încerce administrarea de penicilină și la pacienții care au contractat infecții.
În 1929, Fleming a decis să facă publice cercetările sale și rezultatele studiilor sale clinice. Din păcate, din cauza unei serii de circumstanțe nefavorabile și datorită incapacității de a purifica penicilina într-un mod care să poată fi folosit în siguranță și pe o scară largă chiar și la bărbați, acest antimicrobian promițător a fost pus deoparte.
Zece ani mai târziu, un grup de chimiști britanici (inclusiv, Abraham, Chain, Florey și Heatley) - după numeroase cercetări și câteva încercări - au reușit în cele din urmă să izoleze prețiosul antibiotic. În 1941, studiile clinice au început să stabilească eficacitatea și siguranța utilizării penicilinei în infecțiile umane, iar în 1943 a început producția pe scară largă.
Structura generală a penicilinelor
Penicilina obținută din culturile P. notatum, în realitate, nu era o singură moleculă, ci un amestec de diferiți compuși care diferă pentru unele variații ale structurii lor chimice. Cercetările efectuate mai târziu au evidențiat acest fapt; în plus, s-a descoperit că prin modificarea compoziției mediului de cultură s-ar putea obține diferite molecule.
Mai precis, s-a descoperit că prin adăugarea acidului fenilacetic în mediul de cultură, s-a obținut în principal penicilina G (cunoscută astăzi ca benzilpenicilină ). Dacă s-au prezentat cantități mari de acid fenoxiacetic în mediul de cultură, s-a obținut și penicilina V (cunoscută astăzi ca fenoximetilpenicilină și considerată părintele penicilinelor rezistente la acid).
Mai mult, s-a descoperit că prin eliminarea anumitor elemente din mediul de cultură al ciupercilor, nucleul principal al tuturor penicilinelor poate fi obținut: acidul 6-aminopenicilanic (sau 6-APA ).
6-APA conține în el farmacofor de peniciline, adică acea parte a moleculei care conferă activitate antibiotică acestui tip de medicamente. Acest farmacofor este inelul β-lactamic .
Datorită descoperirii a 6-APA a fost posibil să se obțină - prin mijloace sintetice - numeroase noi tipuri de peniciline, dintre care unele sunt încă folosite în terapie.
În ceea ce privește penicilinele complet naturale, singurele utilizate în prezent în terapie sunt benzilpenicilina și fenoximetilpenicilina.
indicaţii
Pentru ceea ce utilizați
Datorită disponibilității mai multor tipuri de molecule, penicilinele sunt indicate pentru tratamentul unei largi varietăți de infecții cauzate de bacterii multiple, gram-pozitive și gram-negative.
Mecanismul de acțiune
Penicilinele își exercită acțiunea antibiotică prin inhibarea sintezei peptidoglicanului (peretele celular bacterian).
Peptidoglicanul este un polimer alcătuit din două lanțuri paralele de carbohidrați azotați, uniți prin legături transversale între resturile de aminoacizi. Aceste legături transversale se formează datorită unei enzime numite transamidază .
Penicilinele se leagă la transamidază, prevenind formarea legăturilor transversale menționate mai sus, generând astfel zone slabe în structura peptidoglican care conduc la liza celulară și moartea consecutivă a celulei bacteriene în sine.
Rezistența la peniciline
Unele tipuri de bacterii sunt rezistente la peniciline datorită producției unei enzime particulare, β-lactamază . Această enzimă este capabilă să hidrolizeze inelul β-lactam al penicilinelor, inactivându-le.
Pentru a depăși acest fenomen, penicilinele pot fi administrate în combinație cu alte tipuri particulare de molecule, inhibitori ai β-lactamazei . Acești compuși sunt capabili să împiedice acțiunea enzimelor bacteriene, permițând astfel penicilinelor să își efectueze acțiunea terapeutică.
Cu toate acestea, rezistența la antibiotice nu este cauzată doar de producerea acestor enzime de către bacterii, ci poate fi cauzată și de alte mecanisme.
Aceste mecanisme includ:
- Modificări în structura țintelor antibiotice;
- Crearea și utilizarea unei căi metabolice diferite de cea inhibată de medicament;
- Modificările permeabilității celulare împotriva medicamentului, în acest fel, împiedică trecerea sau adeziunea antibioticului la membrana celulară bacteriană.
Dezvoltarea rezistenței la antibiotice a crescut considerabil în ultimii ani, mai ales datorită abuzului și utilizării abuzive a acesteia.
Prin urmare, chiar și o clasă de molecule, atât de mari și puternice ca cele ale penicilinelor, riscă, în fiecare zi, să devină inutilizabile și ineficiente din cauza dezvoltării continue a numeroaselor tulpini bacteriene rezistente.
Clasificarea penicilinelor
Penicilinele sunt în general clasificate în funcție de calea lor de administrare, spectrul de acțiune și caracteristicile lor chimico-fizice.
Penicilinele întârzie
Aceste peniciline se găsesc sub formă de săruri și sunt utilizate parenteral.
Forma salifiată a medicamentului permite o eliberare lentă în organism după ce a fost administrat.
Acest tip de penicilină este utilizat atunci când este necesară o eliberare prelungită a medicamentului pentru a menține concentrația constantă a antibioticelor plasmatice în timp.
Benzilbenzilpenicilina și benzylpenicilina procainică fac parte din această categorie.
Acid stabil-peniciline
Penicilinele se degradează cu ușurință într-un mediu acid, astfel încât acestea se pot degrada și în interiorul stomacului. De fapt, unele tipuri de peniciline trebuie administrate parenteral, pentru a evita degradarea.
Prin efectuarea unor mici modificări în structura chimică a penicilinelor, se poate obține molecule stabile chiar și într-un mediu acid, permițând astfel administrarea orală.
Penicilinele rezistente la acid sunt toate derivate din fenoximetilpenicilina (penicilina V). Acestea includ fenicilină, propicilină, fenbenicilină și clometocilină .
Rezistent la penicilinele β-lactamazice
După cum sugerează și numele, penicilinele aparținând acestei categorii sunt rezistente la acțiunea β-lactamazei.
Acest tip de penicilină este administrat de obicei parenteral.
Sunt incluse în această categorie meticilina, nafcilina, oxacilina, cloxacilina, dicloxacilina și flucloxacilina .
Peniciline cu spectru larg
Aceste peniciline au un spectru larg de acțiune; prin urmare, ele sunt utile în tratarea numeroaselor tipuri de infecții.
Unele dintre penicilinele care aparțin acestei categorii pot fi administrate pe cale orală, în timp ce altele sunt administrate parenteral, dar toate sunt sensibile la beta-lactamaze bacteriene. De aceea, foarte des, aceste peniciline sunt administrate în asociere cu inhibitori ai β-lactamazei.
Ampicilina, pivampicilina, bacampicilina, metampilina, amoxicilina, carbenicilina, carindacilina, carfecilina, mezlocilina, piperacilina, azlocilina, sulbenicilina, temocilina si ticarcilina aparțin acestei categorii.
Inhibitori ai β-lactamazelor
Acești compuși nu sunt peniciline, ci posedă o structură chimică foarte asemănătoare cu cea a 6-APA. Sunt capabili să inhibe β-lactamazele bacteriene, prevenind astfel degradarea penicilinelor și permițându-le să își desfășoare acțiunea terapeutică. În plus, ele sunt, de asemenea, înzestrate cu o acțiune antibacteriană slabă.
Inhibitorii β-lactamazei sunt acidul clavulanic, sulbactamul și tazobactamul .
Alergie la peniciline
Penicilinele sunt o clasă de medicamente care pot declanșa cu ușurință reacții alergice. În general, aceste reacții sunt ușoare și întârziate și pot apărea sub formă de erupții și mâncărimi.
Foarte rar, intoleranța se manifestă într-o manieră acută și severă, dar dacă se întâmplă acest lucru, medicamentul trebuie oprit imediat.
La pacienții cu antecedente de episoade acute și severe de intoleranță la peniciline, tratamentele cu alte tipuri de antibiotice β-lactamice (cum ar fi tratamentul cu cefalosporine) sunt, de asemenea, contraindicate.
Cu toate acestea, pot exista cazuri în care persoanele se sensibilizează la peniciline fără a fi conștiente de acestea; acest lucru se poate întâmpla cu aportul de alimente sau medicamente contaminate cu aceste antibiotice.
Penicilinele trebuie preparate în instalații separate, distincte de cele utilizate pentru producerea altor medicamente, pentru a evita contaminarea accidentală și posibila sensibilizare a persoanelor care vor lua ulterior medicamentul contaminat.
În ceea ce privește alimentele, pe de altă parte, animalele care au primit antibiotice ar trebui să înceteze să mai ia medicamentul de mult timp înainte de a putea fi utilizate pentru consumul uman.
În cazul alergiilor la peniciline, se pot administra antibiotice alternative, cum ar fi eritromicina (părintele antibioticelor macrolide ) sau clindamicina (un antibiotic aparținând clasei lincosamidelor ).
