Dapat dikatakan bahwa penemuan penisilin pada awal abad terakhir adalah peristiwa revolusioner. Selama Perang Dunia II, antibiotik pertama menyelamatkan jutaan tentara yang terluka dari sepsis. Penisilin telah menjadi obat yang efektif dan sekaligus murah untuk banyak infeksi serius dengan patah tulang serius, luka bernanah. Seiring waktu, kelas antibiotik lain disintesis.
Karakteristik umum
Saat ini sudah ada sejumlah besar obat-obatan yang termasuk dalam dunia antibiotik yang luas - zat yang berasal dari alam atau semi-sintetis yang memiliki kemampuan untuk menghancurkan kelompok patogen tertentu atau mencegah pertumbuhan atau reproduksinya. Mekanisme, spektrum aksi antibiotik bisa berbeda. Seiring waktu, jenis baru dan modifikasi antibiotik muncul. Keragaman mereka membutuhkan sistematisasi. Saat ini, klasifikasi antibiotik diterima menurut mekanisme dan spektrum aksi, serta menurut struktur kimianya. Menurut mekanisme kerjanya, mereka dibagi menjadi:
- bakteriostatik, penghambat pertumbuhan ataureproduksi mikroorganisme patogen;
- bakterisida, yang membantu membunuh bakteri.
Mekanisme dasar kerja antibiotik:
- pelanggaran dinding sel bakteri;
- penekanan sintesis protein dalam sel mikroba;
- pelanggaran permeabilitas membran sitoplasma;
- penghambatan sintesis RNA.
Beta-laktam - penisilin
Berdasarkan struktur kimianya, senyawa ini diklasifikasikan sebagai berikut.
Antibiotik beta-laktam. Mekanisme kerja antibiotik laktam ditentukan oleh kemampuan kelompok fungsional ini untuk mengikat enzim yang terlibat dalam sintesis peptidoglikan, dasar membran luar sel mikroorganisme. Dengan demikian, pembentukan dinding selnya ditekan, yang membantu menghentikan pertumbuhan atau reproduksi bakteri. Beta-laktam memiliki toksisitas rendah dan pada saat yang sama tindakan bakterisida yang baik. Mereka mewakili kelompok terbesar dan dibagi menjadi subkelompok yang memiliki struktur kimia yang serupa.
Penisilin adalah sekelompok zat yang diisolasi dari koloni jamur tertentu dan bertindak sebagai bakterisida. Mekanisme kerja antibiotik seri penisilin disebabkan oleh fakta bahwa, menghancurkan dinding sel mikroorganisme, mereka menghancurkannya. Penisilin berasal dari alam dan semi-sintetis dan merupakan senyawa spektrum luas - mereka dapat digunakan dalam pengobatan banyak penyakit yang disebabkan oleh streptokokus dan stafilokokus. Di samping itu,mereka memiliki sifat selektivitas, hanya bekerja pada mikroorganisme, tanpa mempengaruhi makroorganisme. Penisilin memiliki kelemahan, yang meliputi munculnya resistensi bakteri terhadapnya. Dari alam, yang paling umum adalah benzilpenisilin, fenoksimetilpenisilin, yang digunakan untuk memerangi infeksi meningokokus dan streptokokus karena toksisitas rendah dan biaya rendah. Namun, dengan penggunaan jangka panjang, kekebalan tubuh terhadap obat dapat terjadi, yang akan menyebabkan penurunan efektivitasnya. Penisilin semi-sintetik biasanya diperoleh dari yang alami dengan modifikasi kimia untuk memberi mereka sifat yang diinginkan - amoksisilin, ampisilin. Obat ini lebih aktif melawan bakteri yang resisten terhadap biopenisilin.
Beta-laktam lainnya
Sefalosporin diperoleh dari jamur dengan nama yang sama, dan strukturnya mirip dengan struktur penisilin, yang menjelaskan reaksi negatif yang sama. Sefalosporin membentuk empat generasi. Obat generasi pertama lebih sering digunakan dalam pengobatan infeksi ringan yang disebabkan oleh stafilokokus atau streptokokus. Sefalosporin generasi kedua dan ketiga lebih aktif melawan bakteri gram negatif, dan zat generasi keempat adalah obat paling kuat yang digunakan untuk mengobati infeksi berat.
Carbapenem efektif melawan bakteri Gram-positif, Gram-negatif, dan anaerobik. Keuntungan mereka adalah tidak adanyaresistensi bakteri terhadap obat bahkan setelah penggunaan jangka panjang.
Monobaktam juga termasuk dalam beta-laktam dan memiliki mekanisme kerja antibiotik yang serupa, yang terdiri dari mempengaruhi dinding sel bakteri. Mereka digunakan untuk mengobati berbagai macam infeksi.
Makrolid
Ini adalah grup kedua. Makrolida adalah antibiotik alami dengan struktur siklik yang kompleks. Mereka adalah cincin lakton beranggota banyak dengan residu karbohidrat yang melekat. Sifat obat tergantung pada jumlah atom karbon dalam cincin. Ada senyawa beranggota 14, 15, dan 16. Spektrum aksi mereka pada mikroba cukup luas. Mekanisme kerja antibiotik pada sel mikroba terdiri dari interaksinya dengan ribosom dan dengan demikian mengganggu sintesis protein dalam sel mikroorganisme dengan menekan reaksi penambahan monomer baru ke rantai peptida. Terakumulasi dalam sel-sel sistem kekebalan, makrolida juga melakukan penghancuran mikroba intraseluler.
Makrolid adalah yang paling aman dan paling tidak beracun di antara antibiotik yang dikenal dan efektif tidak hanya terhadap bakteri Gram-positif tetapi juga Gram-negatif. Saat menggunakannya, reaksi samping yang tidak diinginkan tidak diamati. Antibiotik ini dicirikan oleh efek bakteriostatik, tetapi pada konsentrasi tinggi mereka dapat memiliki efek bakterisida pada pneumokokus dan beberapa mikroorganisme lainnya. Menurut metode persiapan, makrolida dibagi menjadi alami dan semi-sintetis.
Obat pertama dariKelas makrolida alami adalah eritromisin, diperoleh pada pertengahan abad terakhir dan berhasil digunakan melawan bakteri gram positif yang resisten terhadap penisilin. Obat generasi baru dalam kelompok ini muncul pada tahun 70-an abad ke-20 dan masih digunakan secara aktif.
Makrolida juga termasuk antibiotik semi-sintetik - azolida dan ketolida. Dalam molekul azolide, atom nitrogen termasuk dalam cincin lakton antara atom karbon kesembilan dan kesepuluh. Perwakilan dari azolides adalah azitromisin dengan spektrum aksi dan aktivitas yang luas ke arah bakteri gram positif dan gram negatif, beberapa anaerob. Ini jauh lebih stabil dalam lingkungan asam daripada eritromisin, dan dapat terakumulasi di dalamnya. Azitromisin digunakan untuk berbagai penyakit saluran pernapasan, sistem genitourinari, usus, kulit dan lain-lain.
Ketolida diperoleh dengan menambahkan gugus keto ke atom ketiga dari cincin lakton. Mereka dibedakan oleh pembiasaan bakteri yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan makrolida.
Tetrasiklin
Tetrasiklin termasuk dalam kelas poliketida. Ini adalah antibiotik spektrum luas dengan efek bakteriostatik. Perwakilan pertama mereka, chlortetracycline, diisolasi pada pertengahan abad terakhir dari salah satu budaya actinomycetes, mereka juga disebut jamur bercahaya. Beberapa tahun kemudian, oxytetracycline diperoleh dari koloni jamur yang sama. Perwakilan ketiga dari kelompok ini adalah tetrasiklin, yang pertama kali dibuat dengan modifikasi kimia turunan klorinnya, dan setahun kemudian juga diisolasi dari actinomycetes. Lainnyaobat dari kelompok tetrasiklin adalah turunan semi-sintetik dari senyawa ini.
Semua zat ini memiliki struktur dan sifat kimia yang serupa, dalam aktivitas melawan berbagai bentuk bakteri gram positif dan gram negatif, beberapa virus dan protozoa. Mereka juga tahan terhadap pembiasaan mikroorganisme. Mekanisme kerja antibiotik pada sel bakteri adalah dengan menekan proses biosintesis protein di dalamnya. Ketika molekul obat bekerja pada bakteri gram negatif, mereka masuk ke dalam sel dengan difusi sederhana. Mekanisme penetrasi partikel antibiotik ke dalam bakteri Gram-positif belum cukup dipelajari, namun terdapat anggapan bahwa molekul tetrasiklin berinteraksi dengan ion logam tertentu yang ada di dalam sel bakteri membentuk senyawa kompleks. Dalam hal ini, rantai terputus dalam proses pembentukan protein yang diperlukan untuk sel bakteri. Eksperimen telah menunjukkan bahwa konsentrasi bakteriostatik klortetrasiklin cukup untuk menekan sintesis protein, namun konsentrasi obat yang tinggi diperlukan untuk menghambat sintesis asam nukleat.
Tetrasiklin digunakan dalam memerangi penyakit ginjal, berbagai infeksi kulit, saluran pernapasan dan banyak penyakit lainnya. Jika perlu, mereka menggantikan penisilin, tetapi dalam beberapa tahun terakhir penggunaan tetrasiklin telah menurun tajam, yang dikaitkan dengan munculnya resistensi mikroba terhadap kelompok antibiotik ini. Penggunaan iniantibiotik sebagai aditif untuk pakan ternak, yang menyebabkan penurunan sifat obat obat karena munculnya resistensi terhadapnya. Untuk mengatasinya, kombinasi dengan obat yang berbeda yang memiliki mekanisme kerja antimikroba yang berbeda dari antibiotik diresepkan. Misalnya, efek terapeutik ditingkatkan dengan penggunaan simultan tetrasiklin dan streptomisin.
Aminoglikosida
Aminoglikosida adalah antibiotik alami dan semi-sintetik dengan spektrum aksi yang sangat luas, mengandung residu aminosakarida dalam molekulnya. Aminoglikosida pertama adalah streptomisin, diisolasi dari koloni jamur bercahaya pada pertengahan abad terakhir dan secara aktif digunakan dalam pengobatan banyak infeksi. Menjadi bakterisida, antibiotik dari kelompok yang disebutkan efektif bahkan dengan kekebalan yang sangat berkurang. Mekanisme kerja antibiotik pada sel mikroba adalah pembentukan ikatan kovalen yang kuat dengan protein ribosom mikroorganisme dan penghancuran reaksi sintesis protein dalam sel bakteri. Mekanisme efek bakterisida aminoglikosida belum sepenuhnya dipelajari, berbeda dengan efek bakteriostatik tetrasiklin dan makrolida, yang juga mengganggu sintesis protein dalam sel bakteri. Namun, aminoglikosida diketahui hanya aktif dalam kondisi aerobik, sehingga tidak terlalu efektif pada jaringan dengan suplai darah yang buruk.
Setelah munculnya antibiotik pertama - penisilin dan streptomisin, mereka mulai digunakan secara luas dalam pengobatan penyakit apa pun sehingga masalah mikroorganisme yang terbiasa dengan obat ini segera muncul. Saat inistreptomisin terutama digunakan dalam kombinasi dengan obat generasi baru lainnya untuk mengobati tuberkulosis atau infeksi langka seperti wabah. Dalam kasus lain, kanamisin diresepkan, yang juga merupakan antibiotik aminoglikosida generasi pertama. Namun, karena toksisitas kanamisin yang tinggi, gentamisin, obat generasi kedua, sekarang lebih disukai, dan obat aminoglikosida generasi ketiga adalah amikasin, yang jarang digunakan untuk mencegah mikroorganisme menjadi kecanduan.
Levomycetin
Levomycetin, atau kloramfenikol, adalah antibiotik alami dengan spektrum aktivitas terluas, aktif melawan sejumlah besar mikroorganisme gram positif dan gram negatif, banyak virus besar. Menurut struktur kimianya, turunan nitrofenilalkilamin ini pertama kali diperoleh dari kultur actinomycetes pada pertengahan abad ke-20, dan dua tahun kemudian juga disintesis secara kimia.
Levomycetin memiliki efek bakteriostatik pada mikroorganisme. Mekanisme kerja antibiotik pada sel bakteri adalah dengan menekan aktivitas katalis untuk pembentukan ikatan peptida pada ribosom selama sintesis protein. Resistensi bakteri terhadap levomycetin berkembang sangat lambat. Obat ini digunakan untuk demam tifoid atau disentri.
Glikopeptida dan lipopeptida
Glikopeptida adalah senyawa peptida siklik yang merupakan antibiotik alami atau semi sintetik denganspektrum aksi pada strain mikroorganisme tertentu. Mereka memiliki efek bakterisida pada bakteri gram positif, dan juga dapat menggantikan penisilin jika terjadi resistensi terhadapnya. Mekanisme kerja antibiotik pada mikroorganisme dapat dijelaskan dengan pembentukan ikatan dengan asam amino peptidoglikan dinding sel dan, dengan demikian, penekanan sintesisnya.
Glikopeptida pertama, vankomisin, diperoleh dari actinomycetes yang diambil dari tanah di India. Ini adalah antibiotik alami yang aktif bekerja pada mikroorganisme bahkan selama musim kawin. Awalnya, vankomisin digunakan sebagai pengganti penisilin dalam kasus alergi dalam pengobatan infeksi. Namun, munculnya resistensi obat telah menjadi masalah serius. Pada 1980-an, teicoplanin, antibiotik dari kelompok glikopeptida, diperoleh. Ini diresepkan untuk infeksi yang sama, dan dalam kombinasi dengan gentamisin, memberikan hasil yang baik.
Pada akhir abad ke-20, kelompok antibiotik baru muncul - lipopeptida yang diisolasi dari streptomycetes. Menurut struktur kimianya, mereka adalah lipopeptida siklik. Ini adalah antibiotik spektrum sempit dengan efek bakterisidal terhadap bakteri gram positif, serta stafilokokus yang resisten terhadap obat beta-laktam dan glikopeptida.
Mekanisme kerja antibiotik secara signifikan berbeda dari yang sudah diketahui - dengan adanya ion kalsium, lipopeptida membentuk ikatan kuat dengan membran sel bakteri, yang menyebabkan depolarisasi dan gangguan sintesis protein, sebagai hasilnya dimana sel berbahaya mati. Pertamaanggota kelas lipopeptida adalah daptomycin.
daptomycin
Poliena
Grup selanjutnya adalah antibiotik poliena. Saat ini ada gelombang besar penyakit jamur yang sulit diobati. Untuk memerangi mereka, zat antijamur dimaksudkan - antibiotik poliena alami atau semi-sintetik. Obat antijamur pertama di pertengahan abad terakhir adalah nistatin, yang diisolasi dari kultur streptomycetes. Selama periode ini, banyak antibiotik poliena yang diperoleh dari berbagai kultur jamur - griseofulvin, levorin, dan lainnya - dimasukkan dalam praktik medis. Sekarang poliena generasi keempat telah digunakan. Mereka mendapatkan nama umum mereka karena adanya beberapa ikatan rangkap dalam molekul.
Mekanisme kerja antibiotik poliena adalah karena pembentukan ikatan kimia dengan sterol pada membran sel jamur. Molekul poliena dengan demikian diintegrasikan ke dalam membran sel dan membentuk saluran kawat ionik yang dilalui komponen sel ke luar, yang mengarah ke eliminasinya. Poliena bersifat fungistatik pada dosis rendah dan fungisida pada dosis tinggi. Namun, aktivitas mereka tidak meluas ke bakteri dan virus.
Polimiksin adalah antibiotik alami yang diproduksi oleh bakteri pembentuk spora tanah. Dalam terapi, mereka menemukan aplikasi di tahun 40-an abad terakhir. Obat-obatan ini dicirikan oleh aksi bakterisida, yang disebabkan oleh kerusakan pada membran sitoplasma sel mikroorganisme, yang menyebabkan kematiannya. Polimiksin efektif melawan bakteri Gram-negatif dan jarang membentuk kebiasaan. Namun, toksisitas yang terlalu tinggi membatasi penggunaannya dalam terapi. Senyawa golongan ini - polimiksin B sulfat dan polimiksin M sulfat jarang digunakan dan hanya sebagai obat cadangan.
antibiotik antineoplastik
Aktinomisin diproduksi oleh beberapa jamur bercahaya dan memiliki efek sitostatik. Aktinomisin alami adalah kromopeptida dalam struktur, berbeda dalam asam amino dalam rantai peptida, yang menentukan aktivitas biologisnya. Actinomycins menarik perhatian spesialis sebagai antibiotik antitumor. Mekanisme kerjanya adalah karena pembentukan ikatan yang cukup stabil dari rantai peptida obat dengan heliks ganda DNA mikroorganisme dan sebagai hasilnya, pemblokiran sintesis RNA.
Dactinomycin, diperoleh pada tahun 60-an abad ke-20, adalah obat antitumor pertama yang digunakan dalam terapi onkologi. Namun karena banyaknya efek samping, obat ini jarang digunakan. Obat antikanker yang lebih aktif sekarang telah diperoleh.
Anthracyclines adalah zat antitumor yang sangat kuat yang diisolasi dari streptomycetes. Mekanisme kerja antibiotik dikaitkan dengan pembentukan kompleks rangkap tiga dengan rantai DNA dan pemutusan rantai ini. Mekanisme aksi antimikroba kedua juga dimungkinkan, karena produksi radikal bebas yang mengoksidasi sel kanker.
Dari antrasiklin alami, daunorubisin dan doksorubisin dapat disebutkan. Klasifikasi antibiotik menurut mekanisme kerjanya pada bakteri mengklasifikasikannya sebagai bakterisida. Namun, toksisitasnya yang tinggi memaksa pencarian senyawa baru yang diperoleh secara sintetis. Banyak dari mereka yang berhasil digunakan dalam onkologi.
Antibiotik telah lama masuk dalam praktik medis dan kehidupan manusia. Berkat mereka, banyak penyakit dikalahkan, yang selama berabad-abad dianggap tidak dapat disembuhkan. Saat ini, terdapat berbagai macam senyawa ini sehingga tidak hanya diperlukan klasifikasi antibiotik menurut mekanisme dan spektrum kerjanya, tetapi juga menurut banyak karakteristik lainnya.
