Geçen yüzyılın başında penisilinin keşfinin devrim niteliğinde bir olay olduğu söylenebilir. İkinci Dünya Savaşı sırasında, ilk antibiyotik milyonlarca yaralı askeri sepsisten kurtardı. Penisilin, ciddi kırıklar, pürülan yaralar ile birçok ciddi enfeksiyon için etkili ve aynı zamanda ucuz bir ilaç haline geldi. Zamanla, diğer antibiyotik sınıfları sentezlendi.
Genel özellikler
Bugün, antibiyotiklerin geniş dünyasına ait çok sayıda ilaç var - belirli patojen gruplarını yok etme veya büyümelerini veya üremelerini önleme yeteneğine sahip doğal veya yarı sentetik kökenli maddeler. Antibiyotiklerin etki mekanizmaları, etki spektrumları farklı olabilir. Zamanla, yeni antibiyotik türleri ve modifikasyonları ortaya çıkıyor. Çeşitlilikleri sistematizasyon gerektirir. Zamanımızda, antibiyotiklerin sınıflandırılması, kimyasal yapıların yanı sıra mekanizma ve etki spektrumuna göre kabul edilmektedir. Etki mekanizmasına göre, ayrılırlar:
- bakteriostatik, büyümeyi engelleyen veyapatojenik mikroorganizmaların üremesi;
- bakteri öldürmeye yardımcı olan bakterisidal.
Antibiyotiklerin temel etki mekanizmaları:
- bakteri hücre duvarının ihlali;
- bir mikrobiyal hücrede protein sentezinin baskılanması;
- sitoplazmik zarın geçirgenliğinin ihlali;
- RNA sentezinin inhibisyonu.
Beta-laktamlar - penisilinler
Kimyasal yapılarına göre bu bileşikler aşağıdaki gibi sınıflandırılır.
Beta-laktam antibiyotikler. Laktam antibiyotiklerin etki mekanizması, bu fonksiyonel grubun, mikroorganizma hücrelerinin dış zarının temeli olan peptidoglikan sentezinde yer alan enzimleri bağlama yeteneği ile belirlenir. Böylece hücre duvarının oluşumu bastırılır, bu da bakterilerin büyümesini veya çoğalmasını durdurmaya yardımcı olur. Beta-laktamlar düşük toksisiteye ve aynı zamanda iyi bakterisit etkiye sahiptir. En büyük grubu temsil ederler ve benzer kimyasal yapıya sahip alt gruplara ayrılırlar.
Penisilinler, belirli bir küf kolonisinden izole edilen ve bakterisit etki gösteren bir grup maddedir. Penisilin serisinin antibiyotiklerinin etki mekanizması, mikroorganizmaların hücre duvarını yok ederek onları yok etmeleri gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Penisilinler doğal ve yarı sentetik kökenlidir ve geniş spektrumlu bileşiklerdir - streptokok ve stafilokokların neden olduğu birçok hastalığın tedavisinde kullanılabilirler. Ayrıca,makroorganizmayı etkilemeden sadece mikroorganizmalar üzerinde hareket eden seçicilik özelliğine sahiptirler. Penisilinlerin, ona karşı bakteri direncinin ortaya çıkmasını içeren dezavantajları vardır. Doğal olanlardan en yaygın olanı, düşük toksisite ve düşük maliyet nedeniyle meningokok ve streptokok enfeksiyonlarıyla savaşmak için kullanılan benzilpenisilin, fenoksimetilpenisilindir. Bununla birlikte, uzun süreli kullanımda, vücudun ilaca karşı bağışıklığı oluşabilir ve bu da etkinliğinin azalmasına neden olur. Yarı sentetik penisilinler genellikle doğal olanlardan istenen özellikleri vermek için kimyasal modifikasyonla elde edilir - amoksisilin, ampisilin. Bu ilaçlar biyopenisilinlere dirençli bakterilere karşı daha aktiftir.
Diğer beta-laktamlar
Sefalosporinler aynı adı taşıyan mantarlardan elde edilir ve yapıları, aynı olumsuz reaksiyonları açıklayan penisilin yapısına benzer. Sefalosporinler dört kuşak oluşturur. Stafilokok veya streptokokların neden olduğu hafif enfeksiyonların tedavisinde birinci kuşak ilaçlar daha sık kullanılmaktadır. İkinci ve üçüncü kuşak sefalosporinler gram negatif bakterilere karşı daha aktiftir ve dördüncü kuşak maddeler ciddi enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılan en güçlü ilaçlardır.
Karbapenemler Gram pozitif, Gram negatif ve anaerobik bakterilere karşı etkilidir. Onların avantajı yoklukturuzun süreli kullanımdan sonra bile bakterilerin ilaca direnci.
Monobactams ayrıca beta-laktamlara aittir ve bakterilerin hücre duvarlarını etkilemekten oluşan benzer bir antibiyotik etki mekanizmasına sahiptir. Çok çeşitli enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılırlar.
Makrolidler
Bu ikinci grup. Makrolidler, karmaşık bir döngüsel yapıya sahip doğal antibiyotiklerdir. Ekli karbonhidrat kalıntılarına sahip çok üyeli bir lakton halkasıdır. İlacın özellikleri, halkadaki karbon atomlarının sayısına bağlıdır. 14, 15 ve 16 üyeli bileşikler vardır. Mikroplar üzerindeki etkilerinin spektrumu oldukça geniştir. Antibiyotiklerin mikrobiyal hücre üzerindeki etki mekanizması, ribozomlarla etkileşimlerinden ve böylece peptit zincirine yeni monomerlerin eklenmesi reaksiyonlarını baskılayarak mikroorganizma hücresindeki proteinlerin sentezini bozmalarından oluşur. Bağışıklık sisteminin hücrelerinde biriken makrolidler, mikropların hücre içi yıkımını da gerçekleştirir.
Makrolidler, bilinen antibiyotikler arasında en güvenli ve en az toksik olanıdır ve sadece Gram pozitif değil, aynı zamanda Gram negatif bakterilere karşı da etkilidir. Bunları kullanırken istenmeyen yan reaksiyonlar gözlenmez. Bu antibiyotikler bakteriyostatik bir etki ile karakterize edilir, ancak yüksek konsantrasyonlarda pnömokok ve diğer bazı mikroorganizmalar üzerinde bakterisidal bir etkiye sahip olabilirler. Hazırlama yöntemine göre makrolidler doğal ve yarı sentetik olarak ikiye ayrılır.
İlk ilaçGeçen yüzyılın ortalarında elde edilen ve penisiline dirençli gram pozitif bakterilere karşı başarıyla kullanılan bir doğal makrolid sınıfı eritromisin idi. Bu gruptaki yeni nesil ilaçlar 20. yüzyılın 70'lerinde ortaya çıktı ve halen aktif olarak kullanılmaktadır.
Makrolidler ayrıca yarı sentetik antibiyotikleri içerir - azolidler ve ketolidler. Azolid molekülünde, dokuzuncu ve onuncu karbon atomları arasındaki lakton halkasında bir azot atomu bulunur. Azolidlerin temsilcisi, bazı anaeroblar olan gram-pozitif ve gram-negatif bakteriler yönünde geniş bir etki ve aktivite spektrumuna sahip azitromisindir. Asidik bir ortamda eritromisinden çok daha kararlıdır ve içinde birikebilir. Azitromisin solunum yolu, genitoüriner sistem, bağırsaklar, cilt ve diğer çeşitli hastalıklar için kullanılır.
Ketolidler, lakton halkasının üçüncü atomuna bir keto grubu eklenerek elde edilir. Makrolidlere kıyasla daha az bakteri alışkanlığı ile ayırt edilirler.
Tetrasiklinler
Tetrasiklinler, poliketidler sınıfına aittir. Bunlar bakteriyostatik etkiye sahip geniş spektrumlu antibiyotiklerdir. İlk temsilcileri, klortetrasiklin, geçen yüzyılın ortalarında aktinomiset kültürlerinden birinden izole edildi, bunlara ayrıca parlak mantarlar da denir. Birkaç yıl sonra, aynı mantarların bir kolonisinden oksitetrasiklin elde edildi. Bu grubun üçüncü temsilcisi, ilk önce klor türevinin kimyasal modifikasyonu ile oluşturulan ve bir yıl sonra da aktinomisetler'den izole edilen tetrasiklindir. Diğertetrasiklin grubunun ilaçları bu bileşiklerin yarı sentetik türevleridir.
Bütün bu maddeler kimyasal yapı ve özellikler bakımından benzerdir, gram pozitif ve gram negatif bakterilerin birçok formuna, bazı virüslere ve protozoalara karşı aktivite gösterirler. Ayrıca mikroorganizmaların alışkanlığına karşı dirençlidirler. Antibiyotiklerin bakteri hücresi üzerindeki etki mekanizması, içindeki protein biyosentezi süreçlerini bastırmaktır. İlaç molekülleri gram negatif bakterilere etki ettiğinde basit difüzyonla hücreye geçerler. Antibiyotik partiküllerinin Gram pozitif bakterilere nüfuz etme mekanizması henüz yeterince çalışılmamıştır, ancak tetrasiklin moleküllerinin bakteri hücrelerinde bulunan belirli metal iyonları ile karmaşık bileşikler oluşturmak üzere etkileşime girdiği varsayımı vardır. Bu durumda, bakteri hücresi için gerekli olan proteinin oluşum sürecinde zincir kırılır. Deneyler, klortetrasiklinin bakteriyostatik konsantrasyonlarının protein sentezini baskılamak için yeterli olduğunu, ancak nükleik asitlerin sentezini inhibe etmek için ilacın yüksek konsantrasyonlarının gerekli olduğunu göstermiştir.
Tetrasiklinler böbrek hastalığı, çeşitli cilt enfeksiyonları, solunum yolları ve daha birçok hastalıkla mücadelede kullanılmaktadır. Gerekirse, penisilinin yerini alırlar, ancak son yıllarda tetrasiklinlerin kullanımı, bu antibiyotik grubuna mikrobiyal direncin ortaya çıkmasıyla ilişkili olarak belirgin şekilde azalmıştır. Bunun kullanımıhayvan yemine katkı maddesi olarak antibiyotik, bu da ona karşı direncin ortaya çıkması nedeniyle ilacın tıbbi özelliklerinde bir azalmaya yol açtı. Bunun üstesinden gelmek için, antibiyotiklerin farklı bir antimikrobiyal etki mekanizmasına sahip farklı ilaçlarla kombinasyonlar reçete edilir. Örneğin, terapötik etki, tetrasiklin ve streptomisinin aynı anda kullanılmasıyla arttırılır.
Aminoglikositler
Aminoglikositler, molekülünde aminosakkarit kalıntıları içeren, son derece geniş bir etki spektrumuna sahip doğal ve yarı sentetik antibiyotiklerdir. İlk aminoglikozit, geçen yüzyılın ortalarında zaten bir parlak mantar kolonisinden izole edilen ve birçok enfeksiyonun tedavisinde aktif olarak kullanılan streptomisindi. Bakterisidal olduklarından, bahsedilen grubun antibiyotikleri, ciddi şekilde azalmış bağışıklıkta bile etkilidir. Antibiyotiklerin bir mikrobiyal hücre üzerindeki etki mekanizması, mikroorganizmanın ribozomlarının proteinleri ile güçlü kovalent bağların oluşması ve bakteri hücresindeki protein sentez reaksiyonlarının yok edilmesidir. Aminoglikozitlerin bakterisidal etkisinin mekanizması, bakteri hücrelerinde protein sentezini de bozan tetrasiklinlerin ve makrolidlerin bakteriyostatik etkisinin aksine tam olarak çalışılmamıştır. Bununla birlikte, aminoglikozitlerin sadece aerobik koşullar altında aktif oldukları bilinmektedir, bu nedenle kan beslemesi zayıf olan dokularda çok etkili değildirler.
İlk antibiyotiklerin - penisilin ve streptomisin - ortaya çıkmasından sonra, herhangi bir hastalığın tedavisinde o kadar yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandılar ki, çok geçmeden mikroorganizmaların bu ilaçlara alışması sorunu ortaya çıktı. Şu andastreptomisin, esas olarak tüberküloz veya veba gibi nadir görülen enfeksiyonları tedavi etmek için diğer yeni nesil ilaçlarla birlikte kullanılır. Diğer durumlarda, aynı zamanda birinci nesil bir aminoglikozit antibiyotik olan kanamisin reçete edilir. Bununla birlikte, kanamisinin yüksek toksisitesi nedeniyle, artık ikinci nesil bir ilaç olan gentamisin tercih edilmektedir ve üçüncü nesil aminoglikozit ilacı, mikroorganizmaların ona bağımlı hale gelmesini önlemek için nadiren kullanılan amikasindir.
Levomycetin
Levomycetin veya kloramfenikol, önemli sayıda gram-pozitif ve gram-negatif mikroorganizmaya, birçok büyük virüse karşı aktif, en geniş aktivite spektrumuna sahip doğal bir antibiyotiktir. Kimyasal yapıya göre nitrofenilalkilaminlerin bu türevi ilk olarak 20. yüzyılın ortalarında bir aktinomisetler kültüründen elde edilmiş ve iki yıl sonra kimyasal olarak da sentezlenmiştir.
Levomycetin mikroorganizmalar üzerinde bakteriyostatik etkiye sahiptir. Antibiyotiklerin bakteri hücresi üzerindeki etki mekanizması, protein sentezi sırasında ribozomlarda peptit bağlarının oluşumu için katalizörlerin aktivitesini bastırmaktır. Levomycetine karşı bakteri direnci çok yavaş gelişir. İlaç tifo veya dizanteri için kullanılır.
Glikopep titler ve lipopep titler
Glikopep titler, dar bir alana sahip doğal veya yarı sentetik antibiyotikler olan siklik peptit bileşikleridir.belirli mikroorganizma türleri üzerindeki etki spektrumu. Gram pozitif bakteriler üzerinde bakterisidal bir etkiye sahiptirler ve buna direnç durumunda penisilinin yerini alabilirler. Antibiyotiklerin mikroorganizmalar üzerindeki etki mekanizması, hücre duvarındaki peptidoglikanların amino asitleri ile bağların oluşması ve böylece sentezlerinin baskılanması ile açıklanabilir.
İlk glikopeptid, vankomisin, Hindistan'da topraktan alınan aktinomisetler elde edildi. Üreme mevsiminde bile mikroorganizmalar üzerinde aktif olarak etki eden doğal bir antibiyotiktir. Başlangıçta vankomisin, enfeksiyonların tedavisinde alerji vakalarında penisilin yerine kullanılmıştır. Ancak, ilaç direncinin artması ciddi bir sorun haline geldi. 1980'lerde, glikopeptit grubundan bir antibiyotik olan teikoplanin elde edildi. Aynı enfeksiyonlar için reçete edilir ve gentamisin ile kombinasyon halinde iyi sonuçlar verir.
20. yüzyılın sonunda, yeni bir grup antibiyotik ortaya çıktı - streptomisetlerden izole edilen lipopep titler. Kimyasal yapılarına göre siklik lipopep titlerdir. Bunlar, gram pozitif bakterilere ve ayrıca beta-laktam ilaçlara ve glikopep titlere dirençli stafilokoklara karşı bakterisidal etkiye sahip dar spektrumlu antibiyotiklerdir.
Antibiyotiklerin etki mekanizması halihazırda bilinenlerden önemli ölçüde farklıdır - kalsiyum iyonlarının varlığında, lipopeptit bakteri hücre zarı ile güçlü bağlar oluşturur ve bunun sonucunda depolarizasyonuna ve protein sentezinin bozulmasına yol açar. zararlı hücre ölür. Birincilipopeptit sınıfının bir üyesi daptomisindir.
daptomisin
Polyenler
Bir sonraki grup polien antibiyotiklerdir. Bugün, tedavisi zor olan büyük bir mantar hastalığı dalgası var. Onlarla savaşmak için antifungal maddeler amaçlanır - doğal veya yarı sentetik polien antibiyotikler. Geçen yüzyılın ortasındaki ilk mantar önleyici ilaç, bir streptomiset kültüründen izole edilen nistatindi. Bu dönemde, çeşitli mantar kültürlerinden - griseofulvin, levorin ve diğerleri - elde edilen birçok polien antibiyotik tıbbi uygulamaya dahil edildi. Şimdi dördüncü nesil polienler zaten kullanılıyor. Moleküllerde birkaç çift bağın varlığından dolayı ortak adlarını aldılar.
Polien antibiyotiklerin etki mekanizması, mantardaki hücre zarlarının sterolleri ile kimyasal bağların oluşmasından kaynaklanmaktadır. Polien molekülü böylece hücre zarına entegre olur ve hücrenin bileşenlerinin dışarıya geçtiği ve hücrenin ortadan kaldırılmasına yol açan bir iyonik tel kanalı oluşturur. Polienler, düşük dozlarda fungistatik ve yüksek dozlarda fungisittir. Ancak etkinlikleri bakteri ve virüsleri kapsamaz.
Polimiksinler, toprakta spor oluşturan bakteriler tarafından üretilen doğal antibiyotiklerdir. Terapide, geçen yüzyılın 40'lı yıllarında uygulama buldular. Bu ilaçlar, mikroorganizma hücresinin sitoplazmik zarına verilen hasarın neden olduğu ve ölümüne neden olan bakterisidal etki ile karakterize edilir. Polimiksinler, Gram negatif bakterilere karşı etkilidir ve nadiren alışkanlık oluşturur. Bununla birlikte, çok yüksek toksisite, tedavide kullanımlarını sınırlar. Bu grubun bileşikleri - polimiksin B sülfat ve polimiksin M sülfat nadiren ve sadece yedek ilaç olarak kullanılır.
Antineoplastik antibiyotikler
Aktinomisinler, bazı parlak mantarlar tarafından üretilir ve sitostatik etkiye sahiptir. Doğal aktinomisinler, biyolojik aktivitelerini belirleyen peptit zincirlerindeki amino asitlerde farklılık gösteren yapıdaki kromopeptidlerdir. Aktinomisinler, antitümör antibiyotikler olarak uzmanların yakın ilgisini çekmektedir. Etki mekanizmaları, mikroorganizmanın DNA'sının çift sarmalı ile ilacın peptit zincirlerinin yeterince kararlı bağlarının oluşması ve bunun sonucunda RNA sentezinin bloke edilmesinden kaynaklanmaktadır.
Dactinomisin, 20. yüzyılın 60'lı yıllarında elde edilen onkolojik tedavide kullanılan ilk antitümör ilaçtı. Bununla birlikte, çok sayıda yan etkisi nedeniyle, bu ilaç nadiren kullanılır. Artık daha aktif antikanser ilaçları elde edildi.
Antrasiklinler, streptomisetlerden izole edilen son derece güçlü antitümör maddelerdir. Antibiyotiklerin etki mekanizması, DNA zincirleri ile üçlü komplekslerin oluşması ve bu zincirlerin kırılması ile ilişkilidir. Kanser hücrelerini oksitleyen serbest radikallerin üretimi nedeniyle ikinci bir antimikrobiyal etki mekanizması da mümkündür.
Doğal antrasiklinlerden daunorubisin ve doksorubisin sayılabilir. Antibiyotiklerin bakteriler üzerindeki etki mekanizmasına göre sınıflandırılması onları bakterisidal olarak sınıflandırır. Bununla birlikte, yüksek toksisiteleri, sentetik olarak elde edilen yeni bileşiklerin araştırılmasını zorladı. Birçoğu onkolojide başarıyla kullanılmaktadır.
Antibiyotikler uzun zamandır tıbbi uygulamalara ve insan yaşamına girmiştir. Onlar sayesinde, yüzyıllarca tedavi edilemez olarak kabul edilen birçok hastalık yenildi. Şu anda, bu bileşiklerin öyle bir çeşitliliği var ki, antibiyotiklerin sadece etki mekanizmasına ve spektrumuna göre sınıflandırılması değil, aynı zamanda diğer birçok özelliğe göre de sınıflandırılması gerekiyor.
