ยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคแทม

ลักษณะทั่วไป

Beta-lactams (หรือ β-lactams) เป็นยาปฏิชีวนะกลุ่มใหญ่ ซึ่งประกอบด้วยโมเลกุลจำนวนมากที่มีนิวเคลียสส่วนกลางที่ฐานของโครงสร้างทางเคมีร่วมกัน: l "แหวนเบต้าแลคตัมหรือเรียกง่ายๆ ว่า เบต้าแลคตัม.

วงแหวนเบตา-แลคตัม - นอกจากจะประกอบเป็นนิวเคลียสกลางของยาปฏิชีวนะกลุ่มนี้แล้ว - ยังเป็นเภสัชวิทยาของโมเลกุลเหล่านี้ กล่าวคือ เป็นกลุ่มที่ให้คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียตามแบบฉบับของยาเหล่านี้

คลาสของยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัม

ภายในกลุ่มใหญ่ของเบต้า-แลคตัม เราพบยาปฏิชีวนะสี่กลุ่ม เพนิซิลลิน, NS ยากลุ่มเซฟาโลสปอริน, ผม คาร์บาเพเนม และฉัน โมโนแบคแทม.
ลักษณะสำคัญของยาเหล่านี้จะแสดงโดยย่อด้านล่าง

เพนิซิลลิน

เพนนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ เนื่องจากมาจากเชื้อรา (เช่น เชื้อรา)
อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น บรรพบุรุษของยาปฏิชีวนะกลุ่มนี้ - the เพนิซิลลิน G (หรือ เบนซิลเพนิซิลลิน) และ เพนิซิลลิน วี (หรือ ฟีนอกซีเมทิลเพนิซิลลิน) - ถูกแยกออกจากวัฒนธรรมของ Penicillium notatum (แม่พิมพ์ที่ตอนนี้รู้จักกันในชื่อ Penicillium chrysogenum).
การค้นพบเพนิซิลลินเกิดจากอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิง ซึ่งในปี 2471 สังเกตว่าอาณานิคมของ Penicillium notatum สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียได้
อย่างไรก็ตาม benzylpenicillin และ phenoxymethylpenicillin ถูกแยกออกได้ภายใน 10 ปีต่อมาโดยกลุ่มนักเคมีชาวอังกฤษ
นับจากนั้นเป็นต้นมา การพัฒนาการวิจัยครั้งใหญ่ในด้านยาเพนนิซิลลินได้เริ่มต้นขึ้น ด้วยความพยายามที่จะค้นหาสารประกอบใหม่ที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
มีการค้นพบและสังเคราะห์โมเลกุลใหม่หลายพันโมเลกุล ซึ่งบางส่วนยังคงใช้ในการรักษาในปัจจุบัน
เพนิซิลลินเป็นยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย กล่าวคือ พวกมันสามารถฆ่าเซลล์แบคทีเรียได้
ในบรรดาโมเลกุลต่างๆ ของคลาสที่ยิ่งใหญ่นี้ เราจำแอมพิซิลลิน แอมม็อกซิลลิน เมทิซิลลิน และออกซาซิลลินได้

เซฟาโลสปอริน

Cephalosporins - เช่นเดียวกับ penicillins - เป็นยาปฏิชีวนะที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติ
โมเลกุลถือว่าเป็นต้นกำเนิดของยากลุ่มนี้ - the ยาเซฟาโลสปอริน C - ถูกค้นพบโดยแพทย์ชาวอิตาลี Giuseppe Brotzu จากมหาวิทยาลัย Cagliari
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา cephalosporins จำนวนมากได้รับการพัฒนาด้วยกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสารตั้งต้นตามธรรมชาติ ดังนั้นจึงได้ยาที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นพร้อมการกระทำที่หลากหลาย
Cephalosporins ยังเป็นยาปฏิชีวนะฆ่าเชื้อแบคทีเรียอีกด้วย
เซฟาโซลิน, เซฟาเลซิน, เซฟาโรซิม, เซฟาคลอร์, เซฟเทรียโซน, เซฟตาซิดิม, เซฟาเลซินและเซฟาโพดอกซิมเป็นยาประเภทนี้

คาร์บาเพเนมส์

ต้นกำเนิดของยากลุ่มนี้คือ เธียนามัยซินซึ่งแยกได้จาก actinomycete . เป็นครั้งแรก Streptomyces แคทลียา.
มันถูกค้นพบว่า thienamycin เป็นสารประกอบที่มี "ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียอย่างเข้มข้น โดยออกฤทธิ์ในวงกว้าง" และสามารถยับยั้ง β-lactamases บางชนิดได้ (เอนไซม์เฉพาะที่ผลิตโดยแบคทีเรียบางชนิดที่มีความสามารถในการไฮโดรไลซ์เบต้า-แลคตัมและหยุดการทำงานของ ยาปฏิชีวนะ)
เนื่องจาก thienamycin พิสูจน์แล้วว่าไม่เสถียรมากและแยกออกได้ยาก จึงมีการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของมัน ดังนั้นจึงได้อนุพันธ์อันดับ 1 กึ่งสังเคราะห์ที่เสถียรมากขึ้น นั่นคือ imipenem
Meropenem และ ertapenem อยู่ในกลุ่มยาปฏิชีวนะนี้เช่นกัน
Carbapenems เป็นยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย กล่าวคือ พวกมันไม่สามารถฆ่าเซลล์แบคทีเรียได้ แต่พวกมันยับยั้งการเจริญเติบโต

โมโนแบคทามิ

ยาชนิดเดียวที่เป็นของยาปฏิชีวนะกลุ่มนี้คือ aztreonam
Aztreonam ไม่ได้มาจากสารประกอบธรรมชาติแต่มาจากการสังเคราะห์โดยสมบูรณ์ มันมีสเปกตรัมของการกระทำที่จำกัดเฉพาะแบคทีเรียแกรมลบเท่านั้น และยังมีความสามารถในการยับยั้งเบต้า-แลคทาเมสบางชนิด

กลไกการออกฤทธิ์

ยาปฏิชีวนะ beta-lactam ทั้งหมดกระทำโดยขัดขวางการสังเคราะห์ผนังเซลล์แบคทีเรีย กล่าวคือ พวกมันรบกวนการสังเคราะห์ peptidoglycan
เปปไทโดไกลแคนเป็นพอลิเมอร์ที่ประกอบด้วยสายโซ่คู่ขนานของคาร์โบไฮเดรตไนโตรเจน เชื่อมขวางกันระหว่างสารตกค้างของกรดอะมิโน
พันธะเหล่านี้เกิดขึ้นจากเอ็นไซม์เฉพาะของตระกูล peptidases (carboxypeptidases, transpeptidases และ endopeptidases)
ยาปฏิชีวนะเบต้าแลคตัมจับกับเปปไทเดสเหล่านี้เพื่อป้องกันการก่อตัวของพันธะตามขวางดังกล่าว ด้วยวิธีนี้ บริเวณที่อ่อนแอจะเกิดขึ้นภายใน peptidoglycan ซึ่งนำไปสู่การสลายและการตายของเซลล์แบคทีเรีย

ความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัม

แบคทีเรียบางชนิดดื้อต่อยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัมเพราะพวกมันสังเคราะห์เอ็นไซม์เฉพาะ (le เบต้า-แลคทาเมส) สามารถไฮโดรไลซ์วงแหวนเบต้า - แลคตัมได้ การทำเช่นนี้จะทำให้ยาปฏิชีวนะหยุดทำงาน ป้องกันไม่ให้ทำหน้าที่ของมัน
เพื่อแก้ไขปัญหาการดื้อยานี้ สามารถใช้ยาปฏิชีวนะเบต้า-แลคตัมร่วมกับสารประกอบอื่นๆ ที่เรียกว่า สารยับยั้งเบต้าแลคทาเมส ซึ่งตามที่ชื่อบอกไว้ - ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เหล่านี้
ตัวอย่างของสารยับยั้งเหล่านี้คือ "กรดคลาวูลานิก ซึ่งมักพบร่วมกับอะม็อกซีซิลลิน (เช่น ในยา Clavulin®) ซัลแบคตัม ซึ่งพบร่วมกับแอมพิซิลลิน (เช่น ในยา Unasyn®) และ ทาโซแบคตัม ซึ่งพบได้ในยาหลายชนิดร่วมกับไพเพอราซิลลิน (เช่น ในยาทาโซซิน®)
อย่างไรก็ตาม การดื้อยาปฏิชีวนะไม่ได้เกิดจากการผลิต β-lactamase โดยแบคทีเรียเท่านั้น แต่อาจเกิดจากกลไกอื่นๆ ได้เช่นกัน
กลไกเหล่านี้รวมถึง:

• การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเป้าหมายของยาปฏิชีวนะ
• การสร้างและการใช้วิถีเมแทบอลิซึมที่แตกต่างจากวิธียับยั้งโดยยา
• การปรับเปลี่ยนการซึมผ่านของเซลล์ที่มีต่อยา ด้วยวิธีนี้ ทางเดินหรือการยึดเกาะของยาปฏิชีวนะกับเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียจะถูกขัดขวาง

น่าเสียดายที่ปรากฏการณ์การดื้อยาปฏิชีวนะเพิ่มขึ้นอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สาเหตุหลักมาจากการใช้ผิดวิธีและการใช้ในทางที่ผิด
ดังนั้นยาที่ทรงประสิทธิภาพและประสิทธิผล เช่น เบต้า-แลคตัมจึงมีความเสี่ยงที่จะไร้ประโยชน์มากขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากการพัฒนาสายพันธุ์แบคทีเรียที่ดื้อยาอย่างต่อเนื่อง