Kako delujejo penicilini?

Penicilini so skupina antibakterijskih zdravil, ki napadajo širok spekter bakterij. Bila so prva zdravila te vrste, ki so jih zdravniki uporabljali. Odkritje in izdelava penicilinov sta spremenila obraz medicine, saj sta ti zdravili rešili milijone življenj.

Penicillium glive so vir penicilina, ki ga ljudje lahko jemljejo peroralno ali z injekcijo.

Ljudje po vsem svetu zdaj pogosto uporabljajo peniciline za zdravljenje okužb in bolezni.

Hitra dejstva o penicilinu

• Penicilini so bili prvi antibiotik, ki so ga uporabili zdravniki.
• V razredu penicilina je več antibiotikov.
• Strokovnjaki Aleksanderu Flemingu pripisujejo odkritje penicilinov.
• Penicilin deluje tako, da posega v celične stene bakterij.
• Manj kot 1 odstotek ljudi je nevarno alergičen na penicilin.

Funkcija

Penicilini delujejo tako, da razbijejo celično steno bakterij.

Zdravila v penicilinskem razredu delujejo tako, da posredno porušijo bakterijske celične stene. To storijo tako, da delujejo neposredno na peptidoglikane, ki imajo v bakterijskih celicah bistveno strukturno vlogo.

Peptidoglikani okoli plazemske membrane bakterijskih celic ustvarijo mrežno podobno strukturo, ki poveča trdnost celičnih sten in prepreči vstop zunanjih tekočin in delcev v celico.

Ko se bakterija razmnoži, se v njenih celičnih stenah odprejo majhne luknje, ko se celice delijo. Novo proizvedeni peptidoglikani nato zapolnijo te luknje, da rekonstruirajo stene.

Penicilini blokirajo beljakovinske opornike, ki povezujejo peptidoglikane. To preprečuje, da bi bakterija zaprla luknje v celičnih stenah.

Ker je koncentracija vode v okoliški tekočini višja od koncentracije v bakteriji, voda teče skozi luknje v celico in bakterija poči.

Zgodovina

Ljudje praviloma odkritje penicilinov pripisujejo Aleksandru Flemingu. Zgodba pravi, da se je nekega dne septembra 1928 vrnil v svoj laboratorij, da bi našel Petrijevo posodo Stafilokok bakterija s pokrovom ni več na svojem mestu.

Posoda se je onesnažila z modro-zeleno plesnijo, imenovano Penicillium notatum. Fleming je opozoril, da je okoli plesni jasen obroč, kjer bakterije niso mogle rasti.

Z odkritjem tega plesni in prepoznavanjem njegove uporabe je Fleming sprožil kolesa in ustvaril eno najkoristnejših zdravil v zgodovini bolezni.

Marca 1942 je Anne Miller postala prva civilistka, ki je bila uspešno zdravljena s penicilinom. Težko se je izognila smrti po hudi okužbi po splavu.

Čeprav je Fleming tehnično odkril prvi antibiotik, so morali znanstveniki narediti veliko dela, preden so penicilini postali na voljo za splošno uporabo.

Glavnino dela so opravili znanstveniki z vrhunskim laboratorijem in globljim razumevanjem kemije kot Fleming. Howard Florey, Norman Heatley in Ernst Chain so izvedli prve poglobljene in usmerjene študije o drogi.

V Flemingovem govoru o sprejetju Nobelove nagrade je opozoril, da lahko prekomerna uporaba penicilinov nekega dne privede do odpornosti bakterij. To je od takrat postalo problem.

Odpornost

V nasprotju s splošnim mnenjem ni oseba, ki razvije odpornost na peniciline, temveč bakterije same.

Bakterije obstajajo že milijarde let. V tem času so preživeli ekstremna okolja in so zato zelo prilagodljivi. Prav tako se zelo hitro obnavljajo in omogočajo razmeroma hitre genske spremembe v populaciji.

Obstajajo trije pogosti načini, na katere lahko bakterije razvijejo imunost na penicilin:

• Penicilinaza: Bakterije včasih lahko proizvajajo penicilinazo, encim, ki razgrajuje peniciline. Ta sposobnost se lahko širi po celotni bakterijski populaciji skozi majhen obroč DNA v procesu, imenovanem konjugacija. To je bakterijski ekvivalent spolnega razmnoževanja, kjer si posamezni organizmi izmenjujejo nove genetske informacije.
• Spremenjena bakterijska zgradba: Nekatere bakterije lahko neznatno spremenijo obliko beljakovin, ki vežejo penicilin, v svoji peptidoglikanski steni, tako da se penicilini nanjo ne morejo več vezati.
• Odstranjevanje penicilina: Druge bakterije razvijajo sisteme za izvoz penicilinov. Bakterije imajo odtočne črpalke, ki jih uporabljajo za sproščanje snovi iz celice. Ponovna uporaba nekaterih od teh črpalk lahko celici omogoči, da odstrani peniciline.

Stranski učinki

Slabost je pogost neželeni učinek jemanja penicilinov.

Najpogostejši neželeni učinki jemanja penicilinov vključujejo:

• driska
• slabost
• glavobol
• kožni izpuščaji in koprivnica

Manj pogosti neželeni učinki vključujejo:

• težko dihanje ali nepravilno dihanje
• bolečine v sklepih
• nenadna omotica in omedlevica
• zabuhlost in pordelost obraza
• luskasta, rdeča koža
• nožnični srbenje in izcedek zaradi okužbe z kvasovkami ali bakterijske vaginoze
• bolečine v ustih in jeziku, včasih z belimi madeži
• krči v trebuhu, krči, občutljivost ali bolečina

Redki neželeni učinki vključujejo:

• tesnoba, strah ali zmedenost
• občutek bližajoče se pogube
• halucinacije
• porumenelost oči in kože
• vneto grlo
• nenavadna krvavitev
• driska in zmanjšano uriniranje
• konvulzije

Tveganja

Čeprav je uporaba penicilinov zelo razširjena, se lahko pojavijo nekatere težave ali kontraindikacije, kot pri vseh zdravilih:

• Dojenje: Ljudje, ki dojijo, lahko otroku dajo majhne količine penicilina. Posledica tega je lahko, da ima otrok alergijske reakcije, drisko, glivične okužbe in kožni izpuščaj.
• Interakcije: Nekatera druga zdravila lahko medsebojno delujejo s penicilini. Nujno je posvetovanje z zdravnikom, preden vzamete več zdravil.
• Težave s krvavitvijo: Nekateri penicilini, kot so karbenicilin, piperacilin in tikarcilin, lahko poslabšajo že obstoječe težave s krvavitvami.
• Peroralni kontraceptivi: Penicilini lahko vplivajo na kontracepcijske tablete in povečajo tveganje za neželeno nosečnost.
• Cistična fibroza: Ljudje s cistično fibrozo so pri jemanju piperacilina bolj nagnjeni k vročini in kožnim izpuščajem.
• Ledvična bolezen: Posamezniki z ledvično boleznijo imajo večje tveganje za neželene učinke.
• Metotreksat: Metotreksat moti rast celic in lahko zdravi več stanj, vključno z levkemijo in nekaterimi avtoimunskimi boleznimi. Penicilini preprečujejo, da bi telo odvrglo to zdravilo, kar lahko vodi do hudih zapletov.
• Fenilketonurija: Nekatere močnejše, žvečljive tablete amoksicilina vsebujejo visoko raven aspartama, ki ga telo pretvori v fenilalanin. To je nevarno za vse s fenilketonurijo.
• Težave s prebavili: Bolniki z anamnezo čir na želodcu ali drugimi črevesnimi boleznimi lahko pri jemanju penicilinov pogosteje razvijejo kolitis.

Alergija na penicilin

Nekateri ljudje imajo alergijo na peniciline.

Alergijske reakcije na penicilin običajno vodijo do koprivnice, piskanja in otekanja, zlasti obraza.

Približno 10 odstotkov ljudi poroča o alergiji na peniciline, vendar je dejanska številka približno 1 odstotek, le okoli 0,03 odstotka pa ima življenjsko nevarne alergijske odzive.

Alkohol in penicilin

Nekateri antibiotiki, kot sta metronidazol in tinidazol, imajo hude reakcije z alkoholom. Vendar to ne velja za peniciline.

Odvoz

Penicilini so v svoji zgodovini uporabe v medicini rešili nešteto življenj. Vendar so zdravniki zdaj zaskrbljeni zaradi povečanja odpornosti na antibiotike. Šele čas bo pokazal, kako bodo antibiotiki prihodnosti premagali to oviro.