Do penicylin są antybiotyki beta-laktamowe . Penicylina to toksyna syntetyzowana przez niektóre gatunki pleśni z rodzaju Penicillium, która jest nieszkodliwa dla ludzi.
Zostały one wprowadzone do terapii aż do 1941 roku, trzynaście lat po odkryciu penicyliny G . Niemiecki apteka wolał ze swojej strony, aby zorientować się w ścieżce sulfonamidów .
Penicyliny są stosowane w leczeniu zakażeń bakteryjnych, głównie przeciwko bakteriom Gram-dodatnim .
Penicyliny (penicylina G), została odkryta3 września 1928skoncentrowany i nazwany specjalnie przez Brytyjczyka Aleksandra Fleminga .
W 1940 roku brytyjski zespół badawczy, w skład którego wchodzili lekarz i farmakolog Australij Howard Florey , urodzony w Niemczech chemik Ernst Chain i brytyjski biolog Norman Heatley (in) , odkryli, jak wyprodukować wystarczającą ilość penicyliny, aby zabić bakterie zakażające żywy organizm.
Penicyliny są pochodnymi kwasu 6-aminopenicylanowego (6-APA).
Składa się on z pierścienia 7-okso-4-tia-1-azabicyklo [3.2.0] heptanu, tj. 4-atomowego pierścienia beta-laktamowego skondensowanego z pięcioatomową grupą heterocykliczną ( tiazolidyna ). Do tego pierścienia 5 są przyłączone dwie grupy metylowe i grupa karboksylowa. Jeśli chodzi o cykl w 4, pełni on funkcję aminową .
To właśnie z tą funkcją aminową połączone są różne łańcuchy boczne penicylin (wiązaniem amidowym ).
Francuski lekarz Ernest Duchesne opublikował w 1897 r. Rozprawę medyczną zatytułowaną Wkład w badanie żywotnej konkurencji mikroorganizmów: antagonizm między pleśniami i drobnoustrojami, w której bada w szczególności interakcję między Escherichia coli i Penicillium glaucum . Chociaż był prekursorem terapii antybiotykami, aw szczególności penicyliną, jego praca jest w dużej mierze zapomniana.
Penicylinę odkryto na 3 września 1928użytkownika Alexander Fleming . Szkocki badacz pracował następnie przez kilka lat, aby spróbować oczyścić ten antybiotyk . Dopiero w 1940 roku dwóch innych badaczy, Florey i Chain , spełniło marzenie Duchesne i Fleminga, oczyszczając penicylinę.
W czasie II wojny światowej pod kierownictwem Komisji Badań Medycznych Biura Badań Naukowych i Rozwoju dokonano uprzemysłowienia na dużą skalę . Do 1942 roku fabryka Eli Lilly and Company w Terre Haute (Indiana) mogła produkować 40 miliardów jednostek penicyliny miesięcznie w zbiornikach o pojemności 50 000 litrów.
W 1996 roku penicyliny były nadal skutecznym leczeniem przeciwko pneumokokom , bakterii wywołującej głównie zapalenie płuc, infekcje ucha i zapalenie opon mózgowych. W 2001 roku społeczność naukowa zaobserwowała, że pneumokoki wykazywały znaczną oporność na te antybiotyki. Zjawisko to jest jednak odwracalne; odsetek pneumokoków opornych na penicylinę wzrósł w ten sposób z 47% w 2001 r. do 22,3% w 2014 r. Ten niedawny wzrost wskaźnika wrażliwości na penicylinę należy porównać z kampaniami zachęcającymi do ograniczenia spożycia antybiotyków od 2002 r. („Antybiotyki nie są automatyczny ”) .
Alergii na penicyliny lub limitów zakazuje stosowania u niektórych osób.
Penicyliny i inne antybiotyki β-laktamowe działają poprzez hamowanie tworzenia wiązań międzypeptydoglikanowych w ścianie komórkowej bakterii. Beta-laktamowy kopuła penicylin wiąże się z (i tym samym inaktywuje) ą transpeptydazy, które enzym powinien łączyć peptydoglikanu cząsteczki muru bakterii siebie: w ten sposób, penicylina hamuje syntezę ściany, co zapobiega rozmnażanie bakterii..
Penicyliny zabijają bakterie, przeciwko którym są aktywne (Gram + i niektóre Gram -). Ze względu na zahamowanie syntezy ściany podczas podziału komórkowego bakterii (fissiparity), komórki nie są całkowicie uformowane pod koniec podziału, przez co bakterie ulegają samozniszczeniu. Dlatego penicyliny działają na bakterie podczas namnażania, a nie w fazie spoczynku.
Jednak niektóre szczepy lub gatunki bakterii rozwijają oporność na penicylinę poprzez hydrolizę jądra β-laktamowego (na poziomie wiązania amidowego ) dzięki β-laktamazie , która powoduje inaktywację antybiotyku. Aby temu przeciwdziałać, używamy inhibitora tego enzymu , kwasu klawulanowego . W ten sposób penicylina związana z kwasem klawulanowym może przywrócić lub nawet rozszerzyć swoje spektrum działania przeciwbakteryjnego ( por. Co-amoxiclav , Co-ticarclav ).
Penicylina G to pozajelitowa postać penicyliny (dożylna lub domięśniowa). Jest stosowany w cięższych infekcjach, w których nie można polegać na doustnej penicylinie. Ma dokładnie takie samo spektrum działania jak penicylina V, jej doskonały doustny odpowiednik. Litera „G” po wyrażeniu „penicylina” oznacza „ złoty standard ”.
Benzylopenicylina benzatynowa jest mieszaniną benzylopenicyliny (penicyliny G) i benzatyny . Jest stosowany wyłącznie przeciwko Treponema pallidum , bakterii kiły . Ta forma penicyliny o powolnym uwalnianiu jest podawana jako pojedyncze wstrzyknięcie domięśniowe; dawka następnie rozprzestrzenia się powoli po całym organizmie przez długi okres czasu, pod koniec którego kiła pierwotna jest normalnie wyleczona.
Nazwa handlowa: Extencillin .
Penicylina V jest doustną postacią penicyliny. Jej cząsteczka różni się od penicyliny G zastąpieniem grupy benzylowej grupą fenoksymetylową. Wiąże się z PLP1 (białka wiążące penicylinę).
Jego eliminacja odbywa się z moczem.
Nie jest już leczeniem referencyjnym w leczeniu dusznicy bolesnej wywołanej przez paciorkowce beta-hemolityczne z grupy A, zgodnie z niektórymi zaleceniami z 2005 r., Preferuje się obecnie penicylinę A ze względu na większą częstość występowania penicylinaz bakteryjnych powodujących nieskuteczność penicyliny V. w tym wskazaniu.
Nazwa handlowa: Oracillin .
Penicyliny A to aminopenicyliny o szerokim spektrum działania. Ampicylinę a zwłaszcza amoksycylina są jego dwóch głównych przedstawicieli.
Bacampicylina jest estrem ampicyliny, lepiej przyswajalnym.
Ampicylina jest wydalana z moczem w niezmienionej postaci o 80%, żółć w niezmienionej postaci o 20%.
Amoksycylina jest wydalana w postaci niezmienionej w 80% z moczem, 5-10% z żółcią, pozostała część jest metabolizowana do nieaktywnego kwasu penicylowego i wydalana z moczem.
Kilka gatunków opornych na konwencjonalne penicyliny ma tę oporność dzięki rodzinie enzymów, penicylinaz (= β-laktamaz), które chronią je niszcząc cząsteczki penicyliny. Dzieje się tak zwłaszcza w przypadku Staphylococcus aureus . Aby pokonać tę przeszkodę, opracowano specjalne penicyliny, które są odporne na te enzymy obronne.
Te penicyliny to metycylina , oksacylina i kloksacylina ; wszystkie mają to samo spektrum działania, to znaczy konwencjonalne penicyliny plus bakterie chronione przez penicylinazy, jak większość szczepów Staphylococcus aureus . Jednakże nie mają żadnego działania przeciwko metycylino odpornego aureus Staphylococcus (MRSA). Metycylina, prototyp rodziny, nie jest już używana więcej niż do przeprowadzania testów wrażliwości. Oksacylina jest stosowana klinicznie w Stanach Zjednoczonych. W Kanadzie stosuje się kloksacylinę, która jest dostępna do podawania dożylnego i doustnego.
Niestety dożylna kloksacylina silnie podrażnia żyły, często prowadząc do zakrzepicy żylnej (zapalenia żył) w miejscu wstrzyknięcia. Ponadto krótki okres półtrwania wymaga podawania co cztery godziny. Dlatego często preferowane jest stosowanie cefalosporyny , która jest łatwiejsza w użyciu.
Są to antybiotyki stosowane głównie w szpitalach:
Głównie spowodowane produkcją beta-laktamaz, w tym penicylinaz. U bakterii Gram-ujemnych te beta-laktamazy działają w przestrzeni peryplazmatycznej (między dwiema błonami). U bakterii Gram-dodatnich beta-laktamazy działają między błoną komórkową a ścianą. Kiedy bakteria jest oporna na metycylinę, jest odporna na wszystkie penicyliny.
Jest to wprowadzenie półsyntetycznych penicylin, które było możliwe dzięki przygotowaniu prekursora, jądra 6-APA . Wąskie spektrum pierwszych penicylin, podobnie jak niska aktywność fenoksymetylopenicyliny (aktywnej per os ), doprowadziło do poszukiwań półsyntetycznych penicylin zdolnych do leczenia szerszego zakresu infekcji.
Jednym z pierwszych interesujących osiągnięć była ampicylina , umożliwiająca leczenie szerszego spektrum zarazków, zarówno Gram-dodatnich ( paciorkowce , gronkowce ), jak i Gram-ujemnych ( Escherichia coli , Haemophilus influenzæ itp.). Później doszło do amoksycyliny , która była lepiej wchłaniana.
Flukloksacylinę nie sprzedawany we Francji, znana jest aktywny na Staphylococcus aureus oporne na metycylinę .
Najnowsze penicyliny to tak zwane penicyliny przeciw Pseudomonas æruginosa ( tikarcylina , piperacylina ). Ich działanie przeciwko temu zarazkowi Gram-ujemnemu , zwykle opornemu na wiele antybiotyków, prowadzi do ich oszczędnego stosowania, aby ograniczyć ryzyko rozprzestrzeniania się oporności na antybiotyki .
Chociaż grzyb ten pochodzi z tej samej rodziny co Penicillium notatum (zwany także Penicillium chrysogenum ), nie jest zdolny do syntezy penicyliny ze względu na brak w jego genomie niezbędnej sekwencji.