BACTERIOSTATIC: CARACTERISTICI, MECANISME DE ACȚIUNE ȘI EXEMPLE - MEDICAMENT - 2025

Medicamentele bacteriostatice sunt antibiotice care opresc reversibil reproducerea și creșterea bacteriilor. Sunt utilizate împotriva infecțiilor de către microorganisme sensibile și la pacienții cu un sistem imunitar competent.

Pasteur și Joubert au fost primii care au recunoscut potențialul efect terapeutic al unor produse microbiene. În 1877 și-au publicat observațiile, unde au arătat cum microorganismele comune ar putea opri creșterea bacilului Anthrax în urină.

Cum funcționează un antibiotic bacteriostatic și un bactericid în raport cu o populație de bacterii de-a lungul timpului (Sursa: Kuon.Haku via Wikimedia Commons) Era modernă a chimioterapiei antibacteriene a început în 1936, odată cu introducerea sulfonamidei în practica medicală. Cantități suficiente de penicilină au devenit disponibile pentru utilizare clinică în 1941, revoluționând tratamentul bolilor infecțioase.

Streptomicina, cloramfenicolul și clortetraciclina au fost identificate la sfârșitul celui de-al doilea război mondial. Din acel moment, sute de medicamente antimicrobiene au fost dezvoltate, acestea fiind disponibile pentru tratamentul diferitelor boli infecțioase.

În prezent, antibioticele sunt unul dintre cele mai utilizate medicamente în tratamentul medical, mai mult de 30% dintre pacienții internați primesc antibiotice. Cu toate acestea, acestea sunt unul dintre cele mai greșite droguri de către medici și pacienți. Terapiile inutile și gresite cu aceste medicamente au fost cauza dezvoltării rezistenței bacteriene împotriva multor antibiotice.

Antimicrobienele sunt clasificate, după mecanismul lor general de acțiune, ca bactericide (cele care ucid bacteriile) și bacteriostatice (cele care le inhibă creșterea și reproducerea). Deși această diferențiere este clară atunci când este testată in vitro, atunci când este utilizată în terapie, această distincție nu este atât de definită.

caracteristici

Așa cum am explicat mai sus, medicamentele antimicrobiene pot fi clasificate în cele capabile să omoare bacteriile sensibile, care sunt numite bactericide, și în cele care inhibă reversibil creșterea și dezvoltarea lor, numite bacteriostate.

În prezent, această diferențiere este considerată, din punct de vedere clinic, oarecum difuză. Din acest motiv, se spune că un antibiotic dat acționează în mod preferențial ca un bacteriostatic sau un bactericid.

Prin urmare, același antibiotic poate avea un efect dublu (bacteriostatic sau bactericid) în funcție de anumite condiții, cum ar fi concentrația pe care o poate atinge în zona în care este nevoie de efectul său și afinitatea pe care o are pentru microorganismul implicat.

În general, bacteriostatele, cu excepția aminoglicozidelor, sunt antibiotice care interferează cu sinteza proteinelor bacteriilor sensibile. Dacă sistemul imunitar al organismului este un sistem competent, este suficient să inhibi creșterea și reproducerea unei bacterii, astfel încât să o poată elimina.

Pe de altă parte, bactericidele pot avea diferite mecanisme de acțiune: pot interfera cu sinteza peretelui celular bacterian, pot modifica membrana citoplasmatică sau pot interfera cu unele procese legate de sinteza și metabolismul ADN-ului bacterian.

Mecanism de acțiune

Pentru clasificarea medicamentelor antimicrobiene au fost utilizate mai multe scheme, printre care se numără gruparea acestor medicamente în funcție de mecanisme comune de acțiune. Astfel, în funcție de mecanismul lor de acțiune, antibioticele sunt clasificate în:

- Antibiotice care inhibă sinteza peretelui bacterian: printre care se numără peniciline și cefalosporine, cycloserină, vancomicină și bacitracină.

- Antibiotice care modifică permeabilitatea membranei microorganismelor, permițând ieșirea compușilor intracelulari: aceasta include detergenți precum polimixina și polenul.

- Agenții care afectează funcția subunităților ribozomale 30S și 50S și determină o inhibare reversibilă a sintezei proteice: acestea sunt medicamente bacteriostatice. Exemple sunt cloramfenicol, tetracicline, eritromicină, clindamicină și pristanamicină.

- Agenții care se leagă de subunitatea 30S și modifică sinteza proteinelor și, în cele din urmă, provoacă moartea bacteriilor: printre aceștia se numără aminoglicozidele.

- Antibioticele care afectează metabolismul acidului nucleic inhibă ARN polimeraza: rifamicina este un exemplu.

- Agenți antimetaboliti care inhibă enzimele metabolizate ale folatilor: exemple de acestea sunt trimetoprina și sulfonamidele.

Mecanismul de acțiune în cazul bacteriostatelor

Mecanismul de acțiune al agenților bacteriostatici are legătură cu modificarea sintezei proteice a bacteriilor țintă. Acest lucru se realizează prin diferite mecanisme:

Inhibarea fazei de activare

- Inhibitori ai enzimei izoleucil-ARN sintaza.

Inhibarea inițierii sintezei proteice

- Preveniți formarea complexului de inițiere 70S sau legați-vă de subunitatea 50S.

- Inhibarea legării aminoacil-ARNt la ribozom.

Inhibarea alungirii prin diferite mecanisme

- Interferarea cu procesul de transpeptidare.

- Interferirea cu peptidiltransferaza, în ARN-ul 23S al subunității 50S a ribozomului.

- Inhibarea translației factorului de alungire G.

Un caz separat include mecanismul de acțiune al aminoglicozidelor, deoarece acestea acționează asupra subunității ribozomale 30S, interferând astfel cu sinteza proteinelor și, prin urmare, sunt bacteriostatice. Cu toate acestea, ele exercită un efect asupra membranei unor bacterii, ceea ce determină un efect bactericid în principal.

Exemple de fiecare mecanism de acțiune și microorganisme sensibile

Inhibitori ai fazei de activare

Mucopyrocin este un antibiotic bacteriostatic capabil să inhibe competitiv enzima izoleucil-ARNt sintaza, inhibând astfel încorporarea izoleucinei și oprirea sintezei.

Acest antibiotic este sintetizat de unele specii de Pseudomonas, deci este extras de acolo. Are un efect deosebit de puternic împotriva bacteriilor gram-pozitive. Este utilizat în principal pentru infecții ale pielii, topic sau pentru eradicarea stării de purtător sănătos a Staphylococcus aureus.

Inhibarea inițierii sintezei proteice

În bacterii, începutul sintezei apare odată cu încorporarea metioninei sub formă de formilmetionină legată de un ARNt (ARN de transfer). Subunitățile ribozomale 30S și 50S participă la complexul de inițiere, cu două loci importante: Locus A și Locus P.

Grupul oxazolidinonelor și aminoglicozidelor prezintă acest mecanism de acțiune. Grupul oxazolidinonelor este un grup de antibiotice sintetice introduse recent în practica clinică, care nu prezintă rezistență încrucișată cu alte antibiotice bacteriostatice.

Linezolid este reprezentantul oxazolidinonelor, este activ împotriva bacteriilor gram-pozitive, incluzând tulpinile de Staphylococcus aureus și Streptococcus spp. multiresistant și nu au nicio activitate împotriva gramnegativi.

Aminoglicozidele sunt de origine naturală, sunt sintetizate prin actinomicete din sol sau din derivatele lor semisintetice. Acestea sunt active împotriva unei varietăți largi de specii bacteriene, în special împotriva negativelor gramului aerob.

În funcție de bacterii și locația lor, acestea pot prezenta un efect bacteriostatic sau bactericid.

Inhibarea legării aminoacil-ARNt la ribozom

Tetraciclinele și derivații lor, glicicliclinele, sunt reprezentanți ai acestui grup. Acestea blochează sau inhibă Locus A. Tetraciclinele pot fi naturale (streptomice) sau semisintetice; Acestea includ doxiciclina, minociclina și oxitetraciclina.

Structura chimică a doxiciclinei antibiotice (Sursa: Vaccinationist prin Wikimedia Commons) Tetraciclinele sunt antibiotice cu spectru larg împotriva multor bacterii, atât gram-pozitive, cât și gram-negative, sunt foarte active împotriva Rickettsiae, împotriva clamidiei, micoplasmelor și spirochetelor.

Tigeciclina este o gliciclilină derivată de la minociclină, cu același mecanism de acțiune, dar cu o afinitate de cinci ori mai mare decât minociclina și care afectează și membrana citoplasmatică. Sunt foarte active împotriva enterococilor și împotriva multor bacterii rezistente la alte antibiotice.

Inhibitori de alungire

Cloramfenicolul și lincosamidele sunt exemple ale acestei grupe, care acționează asupra locusului P. Acidul fusinic este un exemplu al mecanismului de inhibare a translației factorului de alungire G. Macrolidele și ketolidele se leagă de peptidiltransferaza, la ARN-ul 23S al subunității 50S a ribozomului.

Cloramfenicolul și derivații săi, cum ar fi tiamfenicol, sunt antibiotice bacteriostatice cu spectru larg împotriva gram-pozitivi și negativi și împotriva anaerobilor. Sunt foarte active împotriva salmonelelor și a shigelelor, precum și împotriva bacteroidelor, cu excepția lui B. fragilis.

Lincosamida principală este clindamicina, care este bacteriostatică, cu toate acestea, în funcție de doză, concentrația sa în țintă și tipul de microorganism, poate prezenta un efect bactericid.

Clindamicina este eficientă împotriva agenților gram-pozitivi, cu excepția enterococilor, este la alegere pentru B. fragilis și este eficientă împotriva unor protozoare precum Plasmodium și Toxoplasma gondii.

macrolide

Aceste medicamente includ eritromicina, claritromicina și roxitromicina (sub formă de macrolide cu 14 carbon) și azitromicina (sub forma 15-carbon). Spiramicina, josamicina și midecamicina sunt exemple de macrolide cu 16 carbon.

Telitromicina este o cetolidă derivată din eritromicină. Atât macrolidele cât și ketolidele sunt active împotriva bacteriilor gram pozitive, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (claritromicina este mai eficientă) și Treponemas, printre altele.

Referințe

1. Calvo, J., & Martínez-Martínez, L. (2009). Mecanisme de acțiune a antimicrobiene. Boli infecțioase și microbiologie clinică, 27 (1), 44-52.
2. Goodman și Gilman, A. (2001). Baza farmacologică a terapeuticii. Cea de-a zecea ediție. McGraw-Hill
3. Meyers, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, LV (1978). Revizuirea farmacologiei medicale. Lange Medical Publications.
4. Ocampo, PS, Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R., … și Bonhoeffer, S. (2014). Antagonismul dintre antibiotice bacteriostatice și bactericide este predominant. Agenți antimicrobieni și chimioterapie, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B.,… & Figueroa, J. (2004). Antibiotice la adulți mai mari. Jurnalul de științe ale sănătății din Puerto Rico, 23 (1).