Ανάλογα με την πηγή, το 1928 ή το 1929, ο Sir Alexander Fleming ανακάλυψε ότι "χυμός μούχλας" θα μπορούσε να σκοτώσει τα βακτηρίδια στα πιάτα Petri. Ο Φλέμινγκ και άλλοι στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης απομόνωσαν στη συνέχεια πενικιλλίνη από αυτό το χυμό μούχλας. Ωστόσο, λόγω του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου, οι Βρετανοί δεν μπορούσαν να παράγουν πενικιλίνη σε επαρκείς ποσότητες, έτσι οι Ηνωμένες Πολιτείες ανέλαβαν την παραγωγή και κατέστησαν ευρέως διαθέσιμη την πενικιλίνη.
Πριν από τη γενίκευση της εισαγωγής αντιβιοτικών τη δεκαετία του 1940, οι άνθρωποι θα πέθαιναν συνήθως από πνευμονία, σηψαιμία (λοιμώξεις του αίματος), γονόρροια και πολλά άλλα. Η εισαγωγή πενικιλλίνης προκάλεσε την αντιβιοτική ηλικία.
Ποιες είναι οι πενικιλίνες;
Οι πενικιλλίνες είναι είτε φυσικές είτε ημισυνθετικές ενώσεις που αποτελούνται από δακτύλιο β-λακτάμης (βήτα-λακτάμης) συνδεδεμένο με δακτύλιο θειαζολιδίνης. Οι πενικιλίνες έχουν επίσης πλευρικές αλυσίδες μεταβλητής σύνθεσης. Αυτές οι πλευρικές αλυσίδες καθορίζουν την αντιβακτηριακή δράση κάθε μεμονωμένης πενικιλλίνης.
Υπάρχουν πέντε κατηγορίες πενικιλλίνης:
- Φυσικές πενικιλίνες (Penicillin G)
- Αμινοπεπικιλλίνες (αμπικιλλίνη)
- Ανθεκτικές στην πενικιλλινάση πενικιλλίνες (σκέφτεστε την κλοξακιλλίνη και τη ναφιλίνη)
- Αντιψευδομονικές πενικιλίνες (σκέφτεστε την τικαρκιλλίνη)
- Πενικιλλίνες εκτεταμένου φάσματος (σκέφτεστε πιπερακιλλίνη)
Μηχανισμός δράσης
Ως επί το πλείστον, οι πενικιλλίνες είναι βακτηριοκτόνες (σε αντίθεση με τις βακτηριοστατικές ) και σκοτώνουν άμεσα τα βακτηρίδια χωρίς να παρεμβαίνουν στην αναπαραγωγή.
Έτσι, οι πενικιλίνες μπορούν να σκοτώσουν γρήγορα τα ευπαθή βακτηρίδια.
Συγκεκριμένα, οι πενικιλλίνες δεσμεύονται με πρωτεΐνες που δεσμεύουν πενικιλλίνη (PBPs) οι οποίες είναι πεπτιδάσες (ένζυμα) στα τοιχώματα των βακτηριδίων. Όταν μια πενικιλίνη έχει υψηλή συγγένεια για την ειδική PBP ενός βακτηριδίου, λειτουργεί καλύτερα.
Συνδέοντας με PBPs, οι πενικιλλίνες αναστέλλουν τη συναρμολόγηση της πεπτιδογλυκάνης και τη σταυρωτή σύνδεση και έτσι διαταράσσουν τη δομή του κυτταρικού τοιχώματος.
Αυτές οι συσπάσεις στο βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα προκαλούν την αυτοκαταστροφή των βακτηριδίων (αυτόλυση).
Η περισσότερη βακτηριακή θανάτωση συμβαίνει κατά τη διάρκεια της εκθετικής φάσης ανάπτυξης της αναπαραγωγής των βακτηριδίων.
Ως επί το πλείστον, οι πενικιλλίνες είναι δραστικές μόνο έναντι των θετικών κατά gram βακτηρίων. Τα Gram-αρνητικά βακτηρίδια έχουν στιβάδα λιποπολυσακχαρίτη ή εξωτερική μεμβράνη που καθιστά πιο δύσκολο για τις πενικιλίνες να παραβιάζουν το κυτταρικό τοίχωμα και να έχουν πρόσβαση στα PBPs.
Για να εργαστεί καθόλου, ο δακτύλιος βήτα-λακτάμης πενικιλίνης πρέπει να παραμείνει άθικτος. Ως κύριο μέσο αντίστασης, πολλά βακτηρίδια έχουν εξελιχθεί για να παράγουν βήτα-λακταμάσες, ένα ένζυμο που αναστέλλει το δακτύλιο β-λακτάμης πενικιλίνης και το καθιστά άχρηστο.
Θεραπεία
Οι πενικιλίνες είναι διαθέσιμες ως δισκία, κάψουλες και διαλύματα για ένεση. Οι πενικιλίνες γενικά απορροφώνται καλά από το γαστρεντερικό σωλήνα και κατανέμονται ευρέως σε όλο το σώμα. Ως επί το πλείστον, οι πενικιλίνες απεκκρίνονται στα ούρα.
Αν και τα πρότυπα βακτηριακής αντοχής παρεμποδίζουν σοβαρά την αποτελεσματικότητα των πενικιλλίνων, σε πολλές περιπτώσεις, οι πενικιλίνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θεραπεία μίας ποικιλίας λοιμώξεων που περιλαμβάνουν:
- Άνω αναπνευστικές λοιμώξεις όπως η πνευμονία
- Λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος
- Σηψαιμία
- Οστικές λοιμώξεις
- Μηνιγγίτιδα
- Ενδο-κοιλιακές λοιμώξεις
- Σεξουαλικά μεταδιδόμενες λοιμώξεις όπως η γονόρροια και η σύφιλη
Αξιοσημείωτο είναι ότι οι πενικιλίνες έχουν χρησιμοποιηθεί εκτός σήμανσης για τη θεραπεία του τυφοειδούς πυρετού και της νόσου του Lyme.
Δυσμενείς επιδράσεις
Οι συχνές ανεπιθύμητες ενέργειες των πενικιλλινών είναι η ήπια διάρροια, η ναυτία, ο έμετος, ο πονοκέφαλος και η μαγιά του κόλπου. Περιστασιακά, οι πενικιλίνες μπορούν να προκαλέσουν γενικευμένο εξάνθημα, κνίδωση και πιο σοβαρή υπερευαισθησία ή αλλεργικές αντιδράσεις όπως αναφυλαξία και οξεία διάμεση νεφρίτιδα.
Η καλύτερη θεραπεία για την αλλεργία με πενικιλίνη είναι η αποφυγή της πενικιλλίνης. Εάν παρατηρήσετε ανεπιθύμητες ενέργειες από τη χρήση πενικιλλίνης, παρακαλείσθε να ενημερώσετε το γιατρό σας προτού συνταγογραφήσει τέτοια φάρμακα.
Αν και η πραγματική αλλεργία σε πενικιλίνη που προκαλεί αναφυλαξία εμφανίζεται σπάνια σε 1 έως 5 περιπτώσεις ανά 10.000 περιπτώσεις θεραπείας με πενικιλίνη - επειδή οι κεφαλοσπορίνες μοιράζονται μια παρόμοια χημική δομή με πενικιλλίνες, τα άτομα που είναι αλλεργικά στις πενικιλίνες συνήθως δεν έχουν συνταγογραφηθεί κεφαλοσπορίνες και αντίστροφα.
Το 1940 - λίγο περισσότερο από 10 χρόνια μετά την ανακάλυψή του - η ομάδα πενικιλλίνης που βοήθησε στην ανακάλυψη του φαρμάκου διαπίστωσε ότι τα βακτηρίδια στο εργαστήριό τους είχαν μικροεπεξεργηθεί για να καταστούν ανθεκτικά στις πενικιλίνες και ήδη παρήγαγαν πενικιλλινάση (β-λακταμάση). Λάβετε υπόψη ότι η βακτηριακή αντοχή είναι αρχαία και πολύ πριν από την ανακάλυψη των αντιβιοτικών.
Σήμερα, η αντοχή στα αντιβιοτικά είναι μια μεγάλη ανησυχία για τη δημόσια υγεία και είναι κάτι που μπορούμε όλοι να βοηθήσουμε στην πρόληψη. Για παράδειγμα, είναι σημαντικό για όλους μας να συνειδητοποιήσουμε ότι τα αντιβιοτικά είναι μεγάλα, αλλά δεν καταπολεμούν όλες τις μολύνσεις - ειδικά τις ιογενείς λοιμώξεις. Επιπλέον, αν σας χορηγηθεί αντιβιοτικό από το γιατρό σας, παρακαλούμε συμπληρώστε ολόκληρη τη θεραπεία.
Πηγές:
Aoki FY. Κεφάλαιο 45. Αρχές της αντιμικροβιακής θεραπείας και της κλινικής φαρμακολογίας των αντιμικροβιακών φαρμάκων. Στο: Hall JB, Schmidt GA, Wood LH. eds. Αρχές Κρίσιμης Φροντίδας, 3ε . Νέα Υόρκη, ΝΥ: McGraw-Hill. 2005.
Το Mosby's Drug Reference for Health Professionals, δεύτερη έκδοση που εκδόθηκε από την Elsevier το 2010.