يمكن للمرء أن يقول أن اكتشاف البنسلين في بداية القرن الماضي كان حدثًا ثوريًا. خلال الحرب العالمية الثانية ، أنقذ المضاد الحيوي الأول ملايين الجنود الجرحى من الإنتان. أصبح البنسلين عقارًا فعالًا ورخيصًا في نفس الوقت للعديد من الإصابات الخطيرة مع كسور خطيرة وجروح قيحية. مع مرور الوقت ، تم تصنيع فئات أخرى من المضادات الحيوية.
الخصائص العامة
يوجد اليوم بالفعل عدد كبير من الأدوية التي تنتمي إلى عالم المضادات الحيوية الواسع - مواد ذات أصل طبيعي أو شبه اصطناعي لديها القدرة على تدمير مجموعات معينة من مسببات الأمراض أو منع نموها أو تكاثرها. يمكن أن تكون آليات أطياف عمل المضادات الحيوية مختلفة. بمرور الوقت ، تظهر أنواع وتعديلات جديدة من المضادات الحيوية. تنوعهم يتطلب منهجية. في الوقت الحاضر ، يتم قبول تصنيف المضادات الحيوية وفقًا لآلية وطيف العمل ، وكذلك وفقًا للتركيب الكيميائي. حسب آلية العمل فهي مقسمة إلى:
- تثبيط الجراثيم أو تثبيط النمو أوتكاثر الكائنات الدقيقة المسببة للأمراض ؛
- مبيد للجراثيم يساعد على قتل البكتيريا.
الآليات الأساسية لعمل المضادات الحيوية:
- انتهاك جدار الخلية البكتيرية ؛
- قمع تخليق البروتين في خلية ميكروبية ؛
- انتهاك لنفاذية الغشاء السيتوبلازمي ؛
- تثبيط تخليق الحمض النووي الريبي.
بيتا لاكتام - بنسلينات
حسب التركيب الكيميائي ، يتم تصنيف هذه المركبات على النحو التالي.
المضادات الحيوية بيتا لاكتام. يتم تحديد آلية عمل المضادات الحيوية اللاكتام من خلال قدرة هذه المجموعة الوظيفية على ربط الإنزيمات المشاركة في تخليق الببتيدوغليكان ، وهو أساس الغشاء الخارجي لخلايا الكائنات الحية الدقيقة. وبالتالي ، يتم قمع تكوين جدار الخلية ، مما يساعد على وقف نمو البكتيريا أو تكاثرها. بيتا لاكتام لها سمية منخفضة وفي نفس الوقت مفعول جيد للجراثيم. يمثلون أكبر مجموعة وينقسمون إلى مجموعات فرعية لها نفس التركيب الكيميائي.
البنسلينات هي مجموعة من المواد المعزولة من مستعمرة معينة من العفن ومضادة للجراثيم. ترجع آلية عمل المضادات الحيوية لسلسلة البنسلين إلى حقيقة أنها تدمر جدار الخلية من الكائنات الحية الدقيقة. البنسلينات من أصل طبيعي وشبه اصطناعي وهي مركبات واسعة النطاق - يمكن استخدامها في علاج العديد من الأمراض التي تسببها العقديات والمكورات العنقودية. بجانب،لديهم خاصية الانتقائية ، والعمل فقط على الكائنات الحية الدقيقة ، دون التأثير على الكائنات الحية الدقيقة. للبنسلين عيوبه ومنها ظهور المقاومة البكتيرية له. من الطبيعي ، الأكثر شيوعًا هو بنزيل بنسلين ، فينوكسي ميثيل بنسلين ، والتي تستخدم لمكافحة عدوى المكورات السحائية والمكورات العقدية بسبب السمية المنخفضة والتكلفة المنخفضة. ومع ذلك ، مع الاستخدام طويل الأمد ، قد تحدث مناعة الجسم للدواء ، مما يؤدي إلى انخفاض فعاليته. عادة ما يتم الحصول على البنسلينات شبه الاصطناعية من البنسلين الطبيعي عن طريق التعديل الكيميائي لمنحها الخصائص المرغوبة - أموكسيسيلين ، أمبيسلين. هذه الأدوية أكثر فاعلية ضد البكتيريا المقاومة للبيوبنسلين.
أخرى بيتا لاكتام
يتم الحصول على السيفالوسبورينات من عيش الغراب الذي يحمل نفس الاسم ، وهيكلها مشابه لبنية البنسلين ، وهو ما يفسر نفس التفاعلات السلبية. تشكل السيفالوسبورينات أربعة أجيال. تستخدم أدوية الجيل الأول في كثير من الأحيان في علاج الالتهابات الخفيفة التي تسببها المكورات العنقودية أو العقديات. يعتبر الجيل الثاني والثالث من السيفالوسبورينات أكثر فاعلية ضد البكتيريا سالبة الجرام ، ومواد الجيل الرابع هي أقوى الأدوية المستخدمة في علاج الالتهابات الشديدة.
كاربابينيمات فعالة ضد البكتيريا موجبة الجرام ، سالبة الجرام واللاهوائية. ميزتهم هي الغيابمقاومة البكتيريا للعقار حتى بعد الاستعمال لفترة طويلة.
تنتمي Monobactams أيضًا إلى بيتا لاكتام ولها آلية عمل مماثلة للمضادات الحيوية ، والتي تتمثل في التأثير على جدران خلايا البكتيريا. يتم استخدامها لعلاج مجموعة متنوعة من الالتهابات.
الماكروليدات
هذه هي المجموعة الثانية. الماكروليدات هي مضادات حيوية طبيعية ذات بنية دورية معقدة. وهي عبارة عن حلقة لاكتون متعددة الأعضاء بها بقايا كربوهيدرات ملحقة. تعتمد خصائص الدواء على عدد ذرات الكربون في الحلقة. هناك مركبات مكونة من 14 و 15 و 16 فردًا. طيف تأثيرها على الميكروبات واسع جدًا. تتمثل آلية عمل المضادات الحيوية على الخلية الميكروبية في تفاعلها مع الريبوسومات وبالتالي تعطيل تخليق البروتينات في خلية الكائن الدقيق عن طريق قمع تفاعلات إضافة مونومرات جديدة إلى سلسلة الببتيد. تتراكم الماكروليدات في خلايا الجهاز المناعي ، وتؤدي أيضًا إلى تدمير الميكروبات داخل الخلايا.
الماكروليدات هي الأكثر أمانًا والأقل سمية بين المضادات الحيوية المعروفة وهي فعالة ليس فقط ضد البكتيريا موجبة الجرام ولكن أيضًا ضد البكتيريا سالبة الجرام. عند استخدامها ، لا يتم ملاحظة ردود الفعل الجانبية غير المرغوب فيها. تتميز هذه المضادات الحيوية بتأثيرها الجراثيم ، ولكن بتركيزات عالية يمكن أن يكون لها تأثير مبيد للجراثيم على المكورات الرئوية وبعض الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. حسب طريقة التحضير ، تنقسم الماكروليدات إلى مواد طبيعية وشبه اصطناعية.
الدواء الأول منفئة من الماكروليدات الطبيعية هي الإريثروميسين ، تم الحصول عليها في منتصف القرن الماضي واستخدمت بنجاح ضد البكتيريا موجبة الجرام المقاومة للبنسلين. ظهر جيل جديد من الأدوية في هذه المجموعة في السبعينيات من القرن العشرين وما زال يستخدم بنشاط.
تحتوي الماكروليدات أيضًا على مضادات حيوية شبه اصطناعية - أزوليدات وكيتوليد. في جزيء azolide ، يتم تضمين ذرة النيتروجين في حلقة اللاكتون بين ذرات الكربون التاسعة والعاشرة. ممثل azolides هو أزيثروميسين مع طيف واسع من العمل والنشاط في اتجاه البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام ، وبعض اللاهوائية. إنه أكثر استقرارًا في البيئة الحمضية من الإريثروميسين ، ويمكن أن يتراكم فيه. يستخدم أزيثروميسين لمجموعة متنوعة من أمراض الجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي والأمعاء والجلد وغيرها.
يتم الحصول على الكيتولات عن طريق إضافة مجموعة كيتو إلى الذرة الثالثة من حلقة اللاكتون. تتميز بقلة تعويد البكتيريا بالمقارنة مع الماكروليدات.
تتراسيكلين
التتراسيكلينات تنتمي إلى فئة البوليكيتيدات. هذه المضادات الحيوية واسعة الطيف مع تأثير جراثيم. تم عزل ممثلهم الأول ، chlortetracycline ، في منتصف القرن الماضي من إحدى ثقافات الفطريات الشعاعية ، ويطلق عليهم أيضًا اسم الفطريات المشعة. بعد بضع سنوات ، تم الحصول على أوكسي تتراسيكلين من مستعمرة لنفس الفطريات. الممثل الثالث لهذه المجموعة هو التتراسيكلين ، الذي تم إنشاؤه لأول مرة عن طريق التعديل الكيميائي لمشتق الكلور ، وبعد عام تم عزله أيضًا من الفطريات الشعاعية. آخرالأدوية من مجموعة التتراسيكلين هي مشتقات شبه اصطناعية لهذه المركبات.
جميع هذه المواد متشابهة في التركيب الكيميائي والخصائص ، في نشاطها ضد العديد من البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام ، وبعض الفيروسات والأوليات. كما أنها مقاومة لتوطين الكائنات الحية الدقيقة. تتمثل آلية عمل المضادات الحيوية على الخلية البكتيرية في قمع عمليات التخليق الحيوي للبروتين فيها. عندما تعمل جزيئات الدواء على البكتيريا سالبة الجرام ، فإنها تنتقل إلى الخلية عن طريق الانتشار البسيط. لم يتم بعد دراسة آلية تغلغل جسيمات المضادات الحيوية في البكتيريا موجبة الجرام بشكل كافٍ ، ومع ذلك ، هناك افتراض بأن جزيئات التتراسيكلين تتفاعل مع أيونات معدنية معينة موجودة في الخلايا البكتيرية لتكوين مركبات معقدة. في هذه الحالة ، يتم كسر السلسلة في عملية تكوين البروتين الضروري للخلية البكتيرية. أظهرت التجارب أن تركيزات الكلورتيتراسيكلين الجراثيم كافية لقمع تخليق البروتين ، ومع ذلك ، فإن التركيزات العالية من الدواء مطلوبة لتثبيط تخليق الأحماض النووية.
تستخدم التتراسيكلينات في مكافحة أمراض الكلى والتهابات الجلد المختلفة والجهاز التنفسي والعديد من الأمراض الأخرى. إذا لزم الأمر ، تحل محل البنسلين ، ولكن في السنوات الأخيرة انخفض استخدام التتراسيكلين بشكل ملحوظ ، وهو ما يرتبط بظهور المقاومة الميكروبية لهذه المجموعة من المضادات الحيوية. استخدام هذامضاد حيوي كمادة مضافة لعلف الحيوانات مما ادى الى انخفاض الخواص الطبية للدواء نتيجة ظهور مقاومة له. للتغلب عليها ، يتم وصف مجموعات مع أدوية مختلفة لها آلية مختلفة من عمل مضادات الميكروبات للمضادات الحيوية. على سبيل المثال ، يتم تعزيز التأثير العلاجي من خلال الاستخدام المتزامن للتتراسيكلين والستربتومايسين.
أمينوغليكوزيدات
Aminoglycosides هي مضادات حيوية طبيعية وشبه اصطناعية لها طيف واسع للغاية من الإجراءات ، وتحتوي على بقايا aminosaccharide في الجزيء. كان أول أمينوغليكوزيد هو الستربتومايسين ، المعزول من مستعمرة من الفطريات المشعة بالفعل في منتصف القرن الماضي ويستخدم بنشاط في علاج العديد من الالتهابات. كونها مبيد للجراثيم ، فإن المضادات الحيوية للمجموعة المذكورة فعالة حتى مع انخفاض المناعة بشدة. تتمثل آلية عمل المضادات الحيوية على الخلية الميكروبية في تكوين روابط تساهمية قوية مع بروتينات ريبوسومات الكائن الدقيق وتدمير تفاعلات تخليق البروتين في الخلية البكتيرية. لم يتم دراسة آلية تأثير مبيد الجراثيم للأمينوغليكوزيدات بشكل كامل ، على عكس التأثير الجراثيم للتتراسيكلين والماكروليدات ، والذي يعطل أيضًا تخليق البروتين في الخلايا البكتيرية. ومع ذلك ، من المعروف أن الأمينوغليكوزيدات نشطة فقط في الظروف الهوائية ، لذا فهي ليست فعالة جدًا في الأنسجة التي تعاني من ضعف إمداد الدم.
بعد ظهور المضادات الحيوية الأولى - البنسلين والستربتومايسين ، بدأت تستخدم على نطاق واسع في علاج أي أمراض سرعان ما ظهرت مشكلة الكائنات الحية الدقيقة التي تعتاد على هذه الأدوية. حالياًيستخدم الستربتومايسين بشكل أساسي مع أدوية الجيل الجديد الأخرى لعلاج السل أو الالتهابات النادرة مثل الطاعون. في حالات أخرى ، يوصف الكاناميسين ، وهو أيضًا مضاد حيوي من الجيل الأول للأمينوغليكوزيد. ومع ذلك ، بسبب السمية العالية للكاناميسين ، يُفضل الآن الجنتاميسين ، وهو دواء من الجيل الثاني ، وعقار الأمينوغليكوزيد من الجيل الثالث هو الأميكاسين ، والذي نادرًا ما يستخدم لمنع الكائنات الحية الدقيقة من الإدمان عليه.
Levomycetin
Levomycetin ، أو الكلورامفينيكول ، هو مضاد حيوي طبيعي مع أوسع طيف من النشاط ، نشط ضد عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة إيجابية الجرام وسالبة الجرام ، والعديد من الفيروسات الكبيرة. وفقًا للتركيب الكيميائي ، تم الحصول على هذا المشتق من nitrophenylalkylamines لأول مرة من مزرعة الفطريات الشعاعية في منتصف القرن العشرين ، وبعد عامين تم تصنيعه أيضًا كيميائيًا.
Levomycetin له تأثير جراثيم على الكائنات الحية الدقيقة. تتمثل آلية عمل المضادات الحيوية على الخلية البكتيرية في قمع نشاط المحفزات لتكوين روابط الببتيد في الريبوسومات أثناء تخليق البروتين. تتطور المقاومة البكتيرية للليفوميسيتين ببطء شديد. يستخدم الدواء لعلاج حمى التيفود أو الزحار.
الببتيدات السكرية والببتيدات الدهنية
Glycopeptides عبارة عن مركبات ببتيد حلقية تعتبر من المضادات الحيوية الطبيعية أو شبه الاصطناعية ذات المضاد الحيوي الضيق.طيف العمل على سلالات معينة من الكائنات الحية الدقيقة. لها تأثير مبيد للجراثيم على البكتيريا موجبة الجرام ، ويمكنها أيضًا أن تحل محل البنسلين في حالة مقاومته. يمكن تفسير آلية عمل المضادات الحيوية على الكائنات الحية الدقيقة من خلال تكوين روابط مع الأحماض الأمينية للببتيدوغليكان لجدار الخلية ، وبالتالي قمع تركيبها.
تم الحصول على أول ببتيد جليكوبتيد ، فانكومايسين ، من الفطريات الشعاعية المأخوذة من التربة في الهند. إنه مضاد حيوي طبيعي يعمل بنشاط على الكائنات الحية الدقيقة حتى خلال موسم التكاثر. في البداية ، تم استخدام الفانكومايسين كبديل للبنسلين في حالات الحساسية تجاهه في علاج الالتهابات. ومع ذلك ، فإن ارتفاع مقاومة الأدوية أصبح مشكلة خطيرة. في الثمانينيات من القرن الماضي ، تم الحصول على تيكوبلانين ، وهو مضاد حيوي من مجموعة الببتيدات السكرية. يوصف لنفس الالتهابات ، وبالاقتران مع الجنتاميسين يعطي نتائج جيدة.
في نهاية القرن العشرين ، ظهرت مجموعة جديدة من المضادات الحيوية - الببتيدات الدهنية المعزولة من الفطريات العقدية. وفقًا لتركيبها الكيميائي ، فهي عبارة عن ببتيدات دهنية دورية. هذه هي المضادات الحيوية ضيقة الطيف مع تأثير مبيد للجراثيم ضد البكتيريا موجبة الجرام ، وكذلك المكورات العنقودية المقاومة لأدوية بيتا لاكتام والببتيدات السكرية.
تختلف آلية عمل المضادات الحيوية بشكل كبير عن تلك المعروفة بالفعل - في وجود أيونات الكالسيوم ، يشكل الببتيد الدهني روابط قوية مع غشاء الخلية البكتيرية ، مما يؤدي إلى إزالة الاستقطاب وتعطيل تخليق البروتين نتيجة لذلك التي تموت منها الخلية الضارة. أولاًعضو في فئة الببتيد الدهني هو دابتوميسين.
دابتوميسين
بوليين
المجموعة التالية هي المضادات الحيوية من مادة البوليين. يوجد اليوم موجة هائلة من الأمراض الفطرية التي يصعب علاجها. لمكافحتها ، تهدف المواد المضادة للفطريات - المضادات الحيوية الطبيعية أو شبه الاصطناعية من البوليين. كان أول عقار مضاد للفطريات في منتصف القرن الماضي هو النيستاتين ، والذي تم عزله من ثقافة الفطريات العقدية. خلال هذه الفترة ، تم تضمين العديد من المضادات الحيوية للبوليين التي تم الحصول عليها من الثقافات الفطرية المختلفة - الجريزوفولفين والليفورين وغيرها - في الممارسة الطبية. الآن تم بالفعل استخدام الجيل الرابع من polyenes. حصلوا على اسمهم الشائع بسبب وجود عدة روابط مزدوجة في الجزيئات.
ترجع آلية عمل المضادات الحيوية من مادة البوليين إلى تكوين روابط كيميائية مع ستيرولات أغشية الخلايا في الفطر. وهكذا يتم دمج جزيء البوليين في غشاء الخلية ويشكل قناة سلكية أيونية تمر من خلالها مكونات الخلية إلى الخارج ، مما يؤدي إلى إزالتها. البوليينات هي فطريات ثابتة بجرعات منخفضة ومبيد للفطريات بجرعات عالية. ومع ذلك ، فإن نشاطهم لا يمتد إلى البكتيريا والفيروسات.
Polymyxins هي مضادات حيوية طبيعية تنتجها البكتيريا المكونة لأبواغ التربة. في العلاج ، وجدوا التطبيق في الأربعينيات من القرن الماضي. تتميز هذه الأدوية بعمل مبيد للجراثيم ، والذي ينتج عن تلف الغشاء السيتوبلازمي لخلية الكائن الدقيق ، مما يؤدي إلى موته. تعد مادة البوليميكسين فعالة ضد البكتيريا سالبة الجرام ونادرًا ما تتشكل عادة. ومع ذلك ، فإن السمية العالية جدًا تحد من استخدامها في العلاج. مركبات هذه المجموعة - نادراً ما تستخدم كبريتات polymyxin B و polymyxin M كبريتات وفقط كأدوية احتياطية.
مضادات الأورام
يتم إنتاج الأكتينوميسينات بواسطة بعض الفطريات المشعة ولها تأثير تثبيط الخلايا. الأكتينوميسينات الطبيعية هي ببتيدات كروموبيبتيدية في التركيب ، تختلف في الأحماض الأمينية في سلاسل الببتيد ، التي تحدد نشاطها البيولوجي. يجذب الأكتينوميسينات انتباه المتخصصين كمضادات حيوية مضادة للأورام. ترجع آلية عملها إلى تكوين روابط مستقرة بدرجة كافية من سلاسل الببتيد للدواء مع الحلزون المزدوج للحمض النووي للكائنات الحية الدقيقة ومنع تخليق الحمض النووي الريبي نتيجة لذلك.
Dactinomycin ، الذي تم الحصول عليه في الستينيات من القرن العشرين ، كان أول دواء مضاد للأورام يستخدم في علاج الأورام. ومع ذلك ، نظرًا للعدد الكبير من الآثار الجانبية ، نادرًا ما يتم استخدام هذا الدواء. تم الآن الحصول على المزيد من الأدوية المضادة للسرطان.
الأنثراسيكلين عبارة عن مواد قوية للغاية مضادة للأورام معزولة من الفطريات العقدية. ترتبط آلية عمل المضادات الحيوية بتكوين مجمعات ثلاثية مع سلاسل الحمض النووي وكسر هذه السلاسل. آلية ثانية للعمل المضاد للميكروبات ممكنة أيضًا ، بسبب إنتاج الجذور الحرة التي تؤكسد الخلايا السرطانية.
من الأنثراسيكلينات الطبيعية ، يمكن ذكر الداونوروبيسين والدوكسوروبيسين. تصنيف المضادات الحيوية وفقًا لآلية العمل على البكتيريا يصنفها على أنها مبيد للجراثيم. ومع ذلك ، أجبرت سميتها العالية على البحث عن مركبات جديدة تم الحصول عليها صناعياً. يتم استخدام العديد منهم بنجاح في علم الأورام.
دخلت المضادات الحيوية الممارسة الطبية وحياة الإنسان منذ فترة طويلة. بفضلهم ، هُزمت العديد من الأمراض ، والتي كانت تعتبر لعدة قرون غير قابلة للشفاء. حاليًا ، هناك مجموعة متنوعة من هذه المركبات التي لا تتطلب فقط تصنيف المضادات الحيوية وفقًا لآلية وطيف العمل ، ولكن أيضًا وفقًا للعديد من الخصائص الأخرى.
