BAKTERIOSTATISK: EGENSKAPER, VERKNINGSMEKANISMER OCH EXEMPEL - MEDICIN - 2026

Bakteriostatiska läkemedel är antibiotika som reversibelt stoppar reproduktion och tillväxt av bakterier. De används mot infektioner av känsliga mikroorganismer och hos patienter med ett kompetent immunsystem.

Pasteur och Joubert var de första som insåg den potentiella terapeutiska effekten av vissa mikrobiella produkter. 1877 publicerade de sina observationer, där de visade hur vanliga mikroorganismer kunde stoppa tillväxten av Anthrax bacillus i urin.

Hur en bakteriostatisk och ett bakteriedödande antibiotikum fungerar med avseende på en population av bakterier över tid (Källa: Kuon.Haku via Wikimedia Commons) Den moderna eran av antibakteriell kemoterapi började 1936 med införandet av sulfonamid i medicinsk praxis. Tillräckliga mängder penicillin blev tillgängliga för klinisk användning 1941, vilket revolutionerade behandlingen av infektionssjukdomar.

Streptomycin, kloramfenikol och klortetracyklin identifierades i slutet av andra världskriget. Sedan den tiden har hundratals antimikrobiella läkemedel utvecklats och dessa är tillgängliga för behandling av olika infektionssjukdomar.

För närvarande är antibiotika ett av de mest använda läkemedlen i medicinsk behandling, mer än 30% av patienterna på sjukhus får antibiotika. Men de är en av de mest missbrukade läkemedlen av läkare och patienter. Onödiga och misshanterade behandlingar med dessa läkemedel har varit orsaken till utvecklingen av bakterieresistens mot många antibiotika.

Antimikrobiella medel klassificeras enligt deras allmänna verkningsmekanism som bakteriedödande (de som dödar bakterier) och bakteriostatiska (de som hämmar deras tillväxt och reproduktion). Även om denna differentiering är tydlig när den testas in vitro, är den distinktionen inte så definierad när den används i terapi.

egenskaper

Som förklarats ovan kan antimikrobiella läkemedel klassificeras i sådana som kan döda känsliga bakterier, som kallas bakteriedödande, och de som reversibelt hämmar deras tillväxt och utveckling, kallad bakteriostatik.

För närvarande anses denna differentiering ur klinisk synvinkel vara något diffus. Av denna anledning sägs det att ett givet antibiotikum verkar företrädesvis som en bakteriostatisk eller en baktericid.

Därför kan samma antibiotikum ha en dubbel effekt (bakteriostatisk eller bakteriedödande) beroende på vissa förhållanden, såsom koncentrationen som det kan nå i området där dess effekt behövs och den affinitet som den har för den involverade mikroorganismen.

I allmänhet är bakteriostatik, med undantag av aminoglykosider, antibiotika som stör den proteinsyntesen av känsliga bakterier. Om kroppens immunsystem är ett kompetent system räcker det att hämma tillväxten och reproduktionen av en bakterie så att den kan eliminera den.

Å andra sidan kan baktericider ha olika verkningsmekanismer: de kan störa syntesen av bakteriecellväggen, förändra det cytoplasmiska membranet eller störa vissa processer relaterade till syntesen och metabolismen av bakteriell DNA.

Handlingsmekanism

Flera scheman har använts för att klassificera antimikrobiella läkemedel, bland dem är gruppering av dessa läkemedel enligt vanliga verkningsmekanismer. Enligt deras verkningsmekanism klassificeras således antibiotika i:

- Antibiotika som hämmar syntesen av bakterieväggen: bland dessa är penicilliner och cefalosporiner, cykloserin, vankomycin och bacitracin.

- Antibiotika som förändrar permeabiliteten hos membranet hos mikroorganismer, vilket möjliggör utträde av intracellulära föreningar: detta inkluderar tvättmedel som polymyxin och polyen.

- Agenter som påverkar funktionen hos 30S och 50S ribosomala subenheter och orsakar en reversibel hämning av proteinsyntes: detta är bakteriostatiska läkemedel. Exempel är kloramfenikol, tetracykliner, erytromycin, klindamycin och pristanamycin.

- Agenter som binder till 30S-underenheten och förändrar proteinsyntesen och så småningom orsakar bakteriens död: bland dessa är aminoglykosider.

- Antibiotika som påverkar nukleinsyrametabolismen hämmar RNA-polymeras: rifamycin är ett exempel.

- Antimetabolitmedel som hämmar enzymer av folatmetabolism: exempel på dessa är trimetoprin och sulfonamider.

Handlingsmekanism för bakteriostatika

Virkningsmekanismen för bakteriostatiska medel har att göra med förändringen av proteinsyntesen av målbakterierna. Detta uppnås genom olika mekanismer:

Hämning av aktiveringsfasen

- Hämmare av isoleucyl-tRNA-syntetasenzym.

Hämning av initiering av proteinsyntes

- Förhindra bildandet av 70S-initieringskomplexet eller binda till 50S-underenheten.

- Hämning av bindning av aminoacyl-tRNA till ribosomen.

Hämning av förlängning med olika mekanismer

- Störa transpeptidationsprocessen.

- Störande med peptidyltransferas i 23S rRNA i 50S-subenheten i ribosomen.

- Hämmar omlokaliseringen av töjningsfaktorn G.

Ett separat fall inkluderar verkningsmekanismen för aminoglykosider, eftersom de verkar på 30S ribosomal subenhet, vilket således stör proteinsyntesen och därför är bakteriostatiska. Men de har en effekt på membranet hos vissa bakterier, vilket orsakar en huvudsakligen bakteriedödande effekt.

Exempel på varje verkningsmekanism och känsliga mikroorganismer

Hämmare av aktiveringsfasen

Mukopyrocin är ett bakteriostatiskt antibiotikum som kan konkurrera inhiberande av enzymet isoleucyl-tRNA-syntetas, och därmed hämma införlivandet av isoleucin och stoppa syntesen.

Detta antibiotikum syntetiseras av vissa arter av Pseudomonas, så det extraheras därifrån. Det har en särskilt kraftfull effekt mot gram-positiva bakterier. Det används främst för hudinfektioner, lokalt eller för att utrota det hälsosamma bärartillståndet Staphylococcus aureus.

Hämning av initiering av proteinsyntes

I bakterier inträffar början av syntesen med införlivandet av metionin som formylmetionin kopplat till ett tRNA (överförings-RNA). 30S och 50S ribosomala underenheter deltar i initieringskomplexet, med två viktiga loci: Locus A och Locus P.

Gruppen oxazolidinoner och aminoglykosider uppvisar denna verkningsmekanism. Gruppen oxazolidinoner är en grupp syntetiska antibiotika som nyligen har införts i klinisk praxis, som inte visar korsresistens med andra bakteriostatiska antibiotika.

Linezolid är representativ för oxazolidinoner, det är aktivt mot gram-positiva bakterier, inklusive stammar av Staphylococcus aureus och Streptococcus spp. multiresistant och har ingen aktivitet mot gramnegativ.

Aminoglykosider är av naturligt ursprung, de syntetiseras av aktinomyceter i jorden eller från deras halvsyntetiska derivat. De är aktiva mot en mängd olika bakteriesorter, särskilt mot aeroba gramnegativ.

Beroende på bakterierna och deras placering kan de uppvisa en bakteriostatisk eller bakteriedödande effekt.

Hämning av bindning av aminoacyl-tRNA till ribosomen

Tetracyklinerna och deras derivat, glycylcyklinerna, är representanter för denna grupp. De blockerar eller hämmar Locus A. Tetracykliner kan vara naturligt förekommande (streptomyces) eller halvsyntetiska; Dessa inkluderar doxycyklin, minocyklin och oxytetracyklin.

Kemisk struktur för antibiotikadoxicyklin (källa: Vaccinationist via Wikimedia Commons) Tetracykliner är brett spektrumantibiotika mot många bakterier, både gram-positiva och gram-negativa, de är mycket aktiva mot Rickettsiae, mot klamydier, mykoplasmas och spiroketer.

Tigecyklin är en glycylcyklin härledd från minocyklin, med samma verkningsmekanism, men med fem gånger mer affinitet än minocyklin och som också påverkar det cytoplasmiska membranet. De är mycket aktiva mot enterokocker och mot många bakterier som är resistenta mot andra antibiotika.

Förlängningshämmare

Kloramfenikol och lincosamider är exempel på denna grupp som verkar på P-locus Fusinsyra är ett exempel på mekanismen för hämning av translokationen av töjningsfaktor G. Makrolider och ketolider binder till peptidyltransferas, vid 23S rRNA på 50S-subenheten i ribosomen.

Kloramfenikol och derivat därav, såsom tiampenikol, är bakteriostatiska antibiotika med ett brett spektrum mot gram-positiva och negativa och mot anaeroba ämnen. De är mycket aktiva mot salmonella och shigella, samt mot bakteroider, med undantag av B. fragilis.

Den huvudsakliga lincosamiden är clindamycin, som är en bakteriostatisk, men beroende på dosen, dess koncentration i målet och typen av mikroorganism kan den uppvisa en bakteriedödande effekt.

Clindamycin är effektivt mot gram-positiva medel, med undantag för enterokocker, det är valet för B. fragilis och är effektivt mot vissa protosoier såsom Plasmodium och Toxoplasma gondii.

Makrolider

Dessa läkemedel inkluderar erytromycin, klaritromycin och roxitromycin (som 14-kolmakrolider) och azitromycin (som 15-kol-grupp). Spiramycin, josamycin och midecamycin är exempel på 16-kolmakrolider.

Telitromycin är en ketolid härledd från erytromycin. Både makrolider och ketolider är aktiva mot gram-positiva bakterier, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (klaritromycin är mer effektivt) och Treponemas, bland andra.

referenser

1. Calvo, J., & Martínez-Martínez, L. (2009). Mekanismer för verkan av antimikrobiella medel. Infektionssjukdomar och klinisk mikrobiologi, 27 (1), 44-52.
2. Goodman och Gilman, A. (2001). Den farmakologiska grunden för terapeutika. Tionde upplagan. McGraw-Hill
3. Meyers, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., & Schaubert, LV (1978). Granskning av medicinsk farmakologi. Lange Medical Publications.
4. Ocampo, PS, Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R., … & Bonhoeffer, S. (2014). Antagonism mellan bakteriostatiska och bakteriedödande antibiotika är vanlig. Antimikrobiella medel och kemoterapi, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B., … & Figueroa, J. (2004). Antibiotika hos äldre vuxna. Puerto Rico hälsovetenskapsdagbok, 23 (1).