for Å tillate behandling av bakterier med styrker til, for eksempel, β-lactamer, og det er behov for en rekke antibiotikum medisiner med forskjellige strukturer og aksjonsformer.
Fem moduser handling
Vi har sett at penicilliner hemmer bakteriell cellevegg syntese og dette er den vanligste mekanismen for handling av antibiotika. Men andre antibiotika har blitt utviklet som hemmer proteinsyntesen i bakterier., For eksempel, makrolider (som inneholder en stor lakton ring), som erytromycin, stopper dannelsen av peptid båndene mellom aminosyrer, som hindrer protein syntese. Som ribosomes (en celle-struktur som gjør proteiner) som finnes i cellene våre har forskjellige strukturer til de som finnes i bakteriell celler, selektiv antibakterielle legemidler som bare handle på bakteriell ribosomes kan utvikles. Ulike klasser av antibiotika har vist seg å forstyrre protein syntese av litt forskjellige moduser handling., For eksempel tetracykliner (navnet gjenspeiler den kjemiske strukturen, som har fire knyttet ringer), også hemme proteinsyntesen, men de gjør dette på en litt annen måte å erytromycin, ved å binde til et annet område på bakteriell ribosomet.
Andre antibiotika målnukleinsyre, syntese i bakterier. Nukleinsyrer er «byggesteinene» i DNA og RNA. Det er en forskjell i enzymer som utfører DNA-og RNA-syntese i cellene våre, og i bakteriell celler, som hjelpemidler for utvikling av selektive antibakterielle legemidler., Den antibakterielle midler kan deles inn i DNA-hemmere og RNA-hemmere. For eksempel, bedøve rifampicin hemmer syntese av bakterielle RNA, mens fluorokinoloner selektivt binde seg til en bakteriell enzym som hindrer replikering av bakteriell DNA. (Replikering er prosessen der DNA-lager en kopi av seg selv i løpet av celledeling.) Disse handlingene kan føre til bakteriell celle skade.,
Også, noen antibiotika, som polypeptid gramicidin D (som er en blanding av gramicidin A, B og Cs) og syklisk polypeptid gramicidin S, forstyrre cellemembranen av bakterier. De danner små porer (opptrer som et mobilt «hole-punch») som tillater overføring av ioner, noe som fører til celledød. Gramicidin innledende krav til berømmelse var som den første klinisk testet antibiotika. Men gramicidins også påvirke membraner i cellene våre, om enn på høyere konsentrasjoner at de av bakterielle celler., De er giftig for blod, lever, nyre og hjerne celler, og det ble raskt erstattet av penicillin. Å si at, gramicidins er fortsatt en ingrediens i noen moderne-dag pastiller for sår hals og i aktuelle medisiner til å behandle, for eksempel, infiserte sår.
til Slutt, det er stoff som fungerer som antimetabolites. De stopper den livreddende kjemiske reaksjoner (kalt metabolic pathways) i bakterier ved å hemme bakterielle enzymer., Vi har For eksempel sett at sulfonamider (for eksempel sulfamethoxazole) etterligne PABA og så stoppe produksjon av bakteriell tetrahydrofolate. Tetrahydrofolate er brukt til å lage forbindelser kalt pyrimidines og puriner, som er nødvendig for å gjøre nukleinsyrer og deretter RNA og DNA. I kontrast, får vi tetrahydrofolate fra folic syre i maten vår. Så vi gjør ikke tetrahydrofolate på samme måte som bakterier, sulfonamider er selektivt giftig for bakterier.,
for Å sammenligne de ulike strukturene av antibiotika, oppfordres du til å ta en titt på moduser handling pdf i nedlastinger-delen nedenfor. Gjør deg klar for noen vakkert intrikate og variert kjemiske strukturer.
Også, for å illustrere de forskjellige moduser av virkningen av legemidler på bakterier cellevegger, har vi nå se på to viktige antibiotika i mer detalj.,
Vancomycin
En vanlig alternativ til penicilliner er en ikke-β-lactam antibiotika som kalles vancomycin (Vancocin), som opprinnelig var godkjent for bruk i 1958. Etter sin første innføring den ble avløst av β-lactamer som ga et billigere og mindre giftig alternativ til å behandle bakterielle infeksjoner. Over tid, men interesse i vancomycin har resurged og det er nå en av de mest vanlige ikke-β-lactam antibiotika i bruk.,
Vancomycin har en svært komplisert struktur, som inneholder karbohydrater grupper, en rekke erstattet benzener og ulike amide (eller peptid) obligasjoner. Det har en molekylvekt langt over det som penicilliner og mest β-lactam antibiotika. Ettersom den ikke inneholder en beta-lactam ring, kan vi anta at det dreper bakterier i en annen måte å beta-lactam penicilliner.
faktisk, vankomycin mål forløperen molekyler som danner peptidoglycan direkte.,
Vancomycin binder seg til forgrenede aminosyrer kjeder som utgjør noen av de individuelle peptidoglycan tråder. Disse aminosyrene er designet til cross-link med andre aminosyrer, ved hjelp av et enzym som kalles peptidoglycan synthetase, for å danne sterke celle vegger laget av flere lag av sammenflettede peptidoglycan kjeder. (Som en analogi, tenk å lukke en glidelås, hvor tennene link alle sammen.) Vankomycin virker ved å binde til forgrenede aminosyrer og hindre synthetase enzymet fra å samhandle med dem., (Zip er nå fast og tennene ikke kan koble seg sammen.) Så, restitusjon og bygging av peptidoglycan celle vegger er i stand til å finne sted og over tid celle beskyttende mur rundt bakteriell cellen brytes ned.
Motstand mot vankomycin er kjent og baserer seg på å endre strukturen av den endelige amino syre på slutten av peptidoglycan kjede som gjennomgår cross-linking. Det endres fra …–CO–NH–CH(Meg)–CO2H å …–CO–O–CH(Meg)–CO2H., Denne svært subtile strukturelle endringer, fra en amide til en ester, har en stor effekt, fordi vankomycin ikke lenger har en gratis formen til den nye kjeden. Derfor, det kan ikke binde seg til kjeden, og at det ikke hemmer virkningen av peptidoglycan synthetase enzym som, til tross for den strukturelle endringen, er i stand til å akseptere og crosslink kjeden inneholder ester (dvs. glidelåsen fungerer fortsatt!). Bakterier som gjør sin celle vegger ved hjelp av dette endret peptidoglycan forløper (som inneholder en ester) er derfor motstandsdyktig mot vankomycin.,
Daptomycin
Et alternativ antibiotika er daptomycin (Cubicin), er godkjent for bruk i 2003. Daptomycin har ennå en annen mekanisme handling som dreier seg om den molekylære struktur. Ring amide obligasjoner gir en hydrofil polar hodet og lipofile alkyl-kjeden representerer ikke-polare enden av molekylet. Daptomycin er hovedsakelig effektiv mot gram-positive bakterier som det kan diffuse gjennom den omliggende peptidoglycan lag., (Den selektivitet for gram-positive bakterier ser ut til å innebære daptomycin binding til Ca2+ og den resulterende positivt ladet komplekse blir tiltrukket til negativt ladet celle veggen i gram-positive bakterier – vanligvis, gram-positive bakterier har celleveggene inneholder mer negativt ladede grupper enn gram-negative bakterier. Også, den positivt ladede daptomycin-Ca2+ komplekse synes å ha en særlig affinitet til et negativt ladet gruppe som er mer vanlig i bakterier cellevegger, enn i vår egen celle vegger., Når det kommer til cellemembranen sin lipofile ‘hale’ setter inn phospholipid membran av cellen.
Denne «halen» gir mulighet for daptomycin å integrere seg inn i fosfolipid bi-lag av bakterielle cellemembranen som både «halen» og fosfolipid fettsyrer kjedene er lipofile. Når mange daptomycin molekyler integrere seg i cellemembranen de begynner å strekke og contort det, produsere hull som ioner i cellen kan lekke ut., Når ion-lekkasje oppstår mistet ioner kan ikke være lett erstattes av bakterien; cellen mister sin evne til å reprodusere seg og produsere proteiner er avgjørende for dens overlevelse.
Daptomycin har kategorisert tilfeller av motstand, men disse er sjeldne og mekanisme som motstand oppstår er foreløpig ukjent. Som sådan daptomycin ser ut til å være et verdifullt alternativ der vancomycin resistente bakterier har utviklet seg., Så langt, kliniske studier har vist lik eller større effektivitet enn vancomycin i å bekjempe bakterielle infeksjoner.
viktigere, studier tyder på at vancomycin har en ødeleggende effekt på nyrene ved langvarig bruk. Imidlertid, daptomycin har vist ingen av disse giftige bivirkninger og i noen tilfeller det har bidratt til å lindre lignende nyreskader. Derfor, daptomycin kan ikke bare være en mer effektiv form for behandling, men også en tryggere ett.
Denne potente antibiotika er stadig økende popularitet., I 2015 av 6075 pasienter kategorisert i Cubicin Utfall Registeret og Erfaring database (CORE), var det en 85% suksessrate i behandlingen av de som er foreskrevet daptomycin. KJERNEN database ble satt opp spesielt for å katalogen bruker av daptomycin i en klinisk setting og analysere resultatene. Totalt sett disse ser ut til å være lovende med mindre enn 5% av pasientene rapporterer ugunstig virkninger av behandlingen.
Med videre studier og studier, disse statistikkene kan bare bli bedre og mer effektiv analoger og kombinasjoner med andre resepter er brukt.,
Overskrift nyheter
i begynnelsen av 2017, et team av kjemikere og biologer ved York rapporterte nye antibiotika av potensiell bruk for behandling av gonoré. (Verdens helseorganisasjon advart om at hvis noen kontrakter gonorrhoea, er det nå mye vanskeligere å behandle, og i noen tilfeller umulig, som infeksjonen er å utvikle resistens mot antibiotika. De har utnyttet den terapeutiske virkninger av karbonmonoksid-avgi molekyler – disse molekylene binder seg til de bakteriene som forårsaker gonoré, hindrer bakterier fra å produsere energi og drepe det.,
Bruke honning først?
for Å bidra til å håndtere antibiotikum motstand, for hoste, ta honning er anbefalt som en første linje av behandling. Den viktigste antimikrobielt stoff i honning er hydrogen peroxide; forskjellige konsentrasjoner av H2O2 i forskjellige honning forklare ulike antimikrobielle effekter. O–O bond i hydrogen peroxide er relativt svak, og bryter ned å danne svært reaktive arter (kalt hydroksyl-radikaler, HO•) som reagerer med, og skade, bakterier DNA.