Πώς λειτουργούν οι πενικιλίνες;

Οι πενικιλίνες είναι μια ομάδα αντιβακτηριακών φαρμάκων που επιτίθενται σε ένα ευρύ φάσμα βακτηρίων. Ήταν τα πρώτα φάρμακα αυτού του τύπου που χρησιμοποίησαν οι γιατροί. Η ανακάλυψη και η κατασκευή πενικιλλίνων άλλαξαν το πρόσωπο του φαρμάκου, καθώς αυτά τα φάρμακα έχουν σώσει εκατομμύρια ζωές.

Πενικίλιο Οι μύκητες είναι η πηγή της πενικιλίνης, την οποία οι άνθρωποι μπορούν να πάρουν από το στόμα ή με ένεση.

Οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο χρησιμοποιούν ευρέως πενικιλλίνες για τη θεραπεία λοιμώξεων και ασθενειών.

Γρήγορα γεγονότα για την πενικιλίνη

• Οι πενικιλίνες ήταν το πρώτο αντιβιοτικό που χρησιμοποίησαν οι γιατροί.
• Υπάρχουν πολλά αντιβιοτικά στην κατηγορία της πενικιλίνης.
• Οι ειδικοί πιστώνουν τον Alexander Fleming για την ανακάλυψη των πενικιλίνων.
• Η πενικιλίνη δρα παρεμβαίνοντας στα τοιχώματα των κυττάρων βακτηρίων.
• Λιγότερο από 1 τοις εκατό των ατόμων είναι επικίνδυνα αλλεργικά στην πενικιλίνη.

Λειτουργία

Οι πενικιλίνες λειτουργούν με διάρρηξη του κυτταρικού τοιχώματος των βακτηρίων.

Τα ναρκωτικά στην τάξη της πενικιλίνης λειτουργούν με έμμεση διάρρηξη βακτηριακών κυτταρικών τοιχωμάτων. Το κάνουν αυτό ενεργώντας απευθείας σε πεπτιδογλυκάνες, οι οποίες παίζουν ουσιαστικό δομικό ρόλο στα βακτηριακά κύτταρα.

Οι πεπτιδογλυκάνες δημιουργούν μια δομή τύπου πλέγματος γύρω από τη μεμβράνη πλάσματος βακτηριακών κυττάρων, η οποία αυξάνει την αντοχή των κυτταρικών τοιχωμάτων και εμποδίζει την είσοδο εξωτερικών υγρών και σωματιδίων.

Όταν ένα βακτήριο πολλαπλασιάζεται, μικρές τρύπες ανοίγουν στα κυτταρικά τοιχώματά του καθώς τα κύτταρα χωρίζονται. Οι πεπτιδογλυκάνες που παράγονται πρόσφατα γεμίζουν αυτές τις τρύπες για να ανακατασκευάσουν τους τοίχους.

Οι πενικιλίνες μπλοκάρουν τις πρωτεΐνες που συνδέουν τις πεπτιδογλυκάνες μεταξύ τους. Αυτό εμποδίζει το βακτήριο να κλείσει τις οπές στα κυτταρικά τοιχώματά του.

Δεδομένου ότι η συγκέντρωση νερού του περιβάλλοντος υγρού είναι υψηλότερη από εκείνη στο εσωτερικό του βακτηρίου, το νερό τρέχει μέσω των οπών μέσα στο κελί και το βακτήριο εκρήγνυται.

Ιστορία

Οι άνθρωποι αποδίδουν γενικά την ανακάλυψη των πενικιλλίνων στον Alexander Fleming. Η ιστορία πηγαίνει ότι επέστρεψε στο εργαστήριό του μια μέρα τον Σεπτέμβριο του 1928 για να βρει ένα πιάτο Petri που περιέχει Σταφυλόκοκκος βακτήρια με το καπάκι του δεν είναι πλέον στη θέση τους.

Το πιάτο είχε μολυνθεί με ένα μπλε-πράσινο καλούπι που ονομάζεται Πενικίλιο notatum. Ο Φλέμινγκ σημείωσε ότι υπήρχε ένας καθαρός δακτύλιος γύρω από το καλούπι όπου τα βακτήρια δεν μπορούσαν να αναπτυχθούν.

Ανακαλύπτοντας αυτό το καλούπι και αναγνωρίζοντας τη χρήση του, ο Fleming έθεσε τους τροχούς σε κίνηση για να δημιουργήσει ένα από τα πιο χρήσιμα φάρμακα στο ιατρικό ιστορικό.

Τον Μάρτιο του 1942, η Άννα Μίλερ έγινε ο πρώτος πολίτης που έλαβε επιτυχημένη θεραπεία με πενικιλίνη. Αποφύγει στενά τον θάνατο μετά από σοβαρή λοίμωξη μετά από αποβολή.

Αν και ο Fleming ανακάλυψε τεχνικά το πρώτο αντιβιοτικό, οι επιστήμονες έπρεπε να κάνουν πολλή δουλειά προτού οι πενικιλίνες μπορούσαν να γίνουν διαθέσιμες για γενική χρήση.

Επιστήμονες με ανώτερο εργαστήριο και βαθύτερη κατανόηση της χημείας από ότι ο Fleming πραγματοποίησε το μεγαλύτερο μέρος της εργασίας. Οι Howard Florey, Norman Heatley και Ernst Chain πραγματοποίησαν τις πρώτες σε βάθος και εστιασμένες μελέτες για το φάρμακο.

Στην ομιλία αποδοχής του βραβείου Νόμπελ του Φλέμινγκ, προειδοποίησε ότι η υπερβολική χρήση πενικιλλίνης μπορεί, κάποια μέρα, να οδηγήσει σε βακτηριακή αντίσταση. Αυτό έκτοτε έχει γίνει πρόβλημα.

Αντίσταση

Σε αντίθεση με τη δημοφιλή άποψη, δεν είναι το άτομο που αναπτύσσει αντίσταση στις πενικιλλίνες αλλά στα ίδια τα βακτήρια.

Τα βακτήρια υπάρχουν εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, έχουν υποστεί ακραία περιβάλλοντα και, ως εκ τούτου, είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμα. Αναγεννιούνται επίσης πολύ γρήγορα, καθιστώντας πιθανές σχετικά γρήγορες γενετικές αλλαγές σε έναν πληθυσμό.

Υπάρχουν τρεις συνηθισμένοι τρόποι με τους οποίους τα βακτήρια μπορούν να αναπτύξουν ανοσία στην πενικιλίνη:

• Πενικιλινάση: Τα βακτήρια μερικές φορές είναι ικανά να παράγουν πενικιλινάση, ένα ένζυμο που αποικοδομεί τις πενικιλλίνες. Αυτή η ικανότητα μπορεί να εξαπλωθεί σε όλο τον βακτηριακό πληθυσμό μέσω ενός μικρού δακτυλίου DNA σε μια διαδικασία που ονομάζεται σύζευξη. Αυτό είναι το βακτηριακό ισοδύναμο της σεξουαλικής αναπαραγωγής, όπου μεμονωμένοι οργανισμοί μοιράζονται νέες γενετικές πληροφορίες μεταξύ τους.
• Τροποποιημένη βακτηριακή δομή: Μερικά βακτήρια μπορούν να αλλάξουν διακριτικά τη μορφή των πρωτεϊνών που δεσμεύουν την πενικιλλίνη στο τοίχωμα των πεπτιδογλυκανών τους, έτσι ώστε οι πενικιλλίνες να μην μπορούν πλέον να δεσμεύονται σε αυτό.
• Αφαίρεση πενικιλίνης: Άλλα βακτήρια αναπτύσσουν συστήματα για την εξαγωγή πενικιλλίνης. Τα βακτήρια έχουν αντλίες εκροής που χρησιμοποιούν για την απελευθέρωση ουσιών από το κύτταρο. Η επανατοποθέτηση ορισμένων από αυτές τις αντλίες μπορεί να επιτρέψει στο κύτταρο να πετάξει πενικιλίνες.

Παρενέργειες

Η ναυτία είναι μια συχνή παρενέργεια της λήψης πενικιλλίνης.

Οι πιο συχνές ανεπιθύμητες ενέργειες της λήψης πενικιλλίνης περιλαμβάνουν:

• διάρροια
• ναυτία
• ένας πονοκέφαλος
• δερματικά εξανθήματα και κνίδωση

Οι λιγότερο συχνές ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν:

• δύσπνοια ή ακανόνιστη αναπνοή
• πόνος στις αρθρώσεις
• ξαφνική ζάλη και λιποθυμία
• πρήξιμο και ερυθρότητα του προσώπου
• φολιδωτό, κόκκινο δέρμα
• κολπικός κνησμός και εκκρίσεις, είτε λόγω λοίμωξης ζύμης είτε βακτηριακής κολπίτιδας
• πονόλαιμο και γλώσσα, μερικές φορές με λευκά μπαλώματα
• κοιλιακές κράμπες, σπασμοί, ευαισθησία ή πόνο

Οι σπάνιες ανεπιθύμητες ενέργειες περιλαμβάνουν:

• άγχος, φόβος ή σύγχυση
• μια αίσθηση επικείμενης καταστροφής
• παραισθήσεις
• κιτρίνισμα των ματιών και του δέρματος
• πονόλαιμος
• ασυνήθιστη αιμορραγία
• διάρροια και μειωμένη ούρηση
• σπασμοί

Κίνδυνοι

Αν και η χρήση πενικιλλίνων είναι ευρέως διαδεδομένη, μπορεί να εμφανιστούν ορισμένα ζητήματα ή αντενδείξεις, όπως με οποιοδήποτε φάρμακο:

• Θηλασμός: Τα άτομα που θηλάζουν μπορεί να μεταφέρουν μικρές ποσότητες πενικιλλίνης στο παιδί. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στο παιδί να εμφανίσει αλλεργικές αντιδράσεις, διάρροια, μυκητιασικές λοιμώξεις και δερματικό εξάνθημα.
• Αλληλεπιδράσεις: Ορισμένα άλλα φάρμακα μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τις πενικιλίνες. Ο έλεγχος με γιατρό πριν από τη λήψη πολλαπλών φαρμάκων είναι ζωτικής σημασίας.
• Προβλήματα αιμορραγίας: Ορισμένες πενικιλλίνες, όπως η καρβενικιλλίνη, η πιπερακιλλίνη και η τικαρκιλλίνη, μπορούν να επιδεινώσουν τα προϋπάρχοντα προβλήματα αιμορραγίας.
• Στοματικά αντισυλληπτικά: Οι πενικιλίνες μπορούν να επηρεάσουν τα αντισυλληπτικά χάπια, αυξάνοντας τον κίνδυνο ανεπιθύμητης εγκυμοσύνης.
• Κυστική ίνωση: Τα άτομα με κυστική ίνωση είναι πιο επιρρεπή σε πυρετό και δερματικά εξανθήματα κατά τη λήψη πιπερακιλλίνης.
• Νεφρική νόσος: Τα άτομα με νεφρική νόσο έχουν αυξημένο κίνδυνο παρενεργειών.
• Μεθοτρεξάτη: Η μεθοτρεξάτη διαταράσσει την ανάπτυξη των κυττάρων και μπορεί να θεραπεύσει διάφορες καταστάσεις, όπως η λευχαιμία και ορισμένες αυτοάνοσες ασθένειες. Οι πενικιλίνες εμποδίζουν το σώμα να απορρίψει αυτό το φάρμακο, οδηγώντας ενδεχομένως σε σοβαρές επιπλοκές.
• Φαινυλκετονουρία: Μερικά ισχυρότερα, μασώμενα δισκία αμοξικιλλίνης περιέχουν υψηλά επίπεδα ασπαρτάμης που το σώμα μετατρέπει σε φαινυλαλανίνη. Αυτό είναι επικίνδυνο για οποιονδήποτε πάσχει από φαινυλκετονουρία.
• Γαστρεντερικά προβλήματα: Ασθενείς με ιστορικό έλκους στομάχου ή άλλων εντερικών παθήσεων ενδέχεται να έχουν περισσότερες πιθανότητες να αναπτύξουν κολίτιδα όταν παίρνουν πενικιλίνες.

Αλλεργία στην πενικιλίνη

Μερικοί άνθρωποι έχουν αλλεργία στις πενικιλίνες.

Οι αλλεργικές αντιδράσεις στην πενικιλίνη συνήθως οδηγούν σε κυψέλες, συριγμό και πρήξιμο, ιδιαίτερα του προσώπου.

Περίπου το 10% των ανθρώπων αναφέρουν αλλεργία στις πενικιλλίνες, αλλά το πραγματικό ποσοστό είναι πιο κοντά στο 1 τοις εκατό και μόνο περίπου το 0,03 τοις εκατό εμφανίζουν αλλεργικές αντιδράσεις που απειλούν τη ζωή.

Αλκοόλ και πενικιλίνη

Ορισμένα αντιβιοτικά, όπως η μετρονιδαζόλη και η τινιδαζόλη, έχουν σοβαρές αντιδράσεις με το αλκοόλ. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει με τις πενικιλίνες.

Πάρε μακριά

Οι πενικιλίνες έχουν σώσει αμέτρητες ζωές σε όλο το ιστορικό χρήσης τους στην ιατρική. Ωστόσο, οι γιατροί ανησυχούν τώρα για την αύξηση της αντοχής στα αντιβιοτικά. Μόνο ο χρόνος θα δείξει πώς τα αντιβιοτικά του μέλλοντος θα ξεπεράσουν αυτό το εμπόδιο.