Ako účinkujú penicilíny?

Penicilíny sú skupina antibakteriálnych liekov, ktoré napádajú široké spektrum baktérií. Boli to prvé lieky tohto typu, ktoré lekári nasadili. Objav a výroba penicilínov zmenili tvár medicíny, pretože tieto lieky zachránili milióny životov.

Penicillium huby sú zdrojom penicilínu, ktorý môžu ľudia užívať perorálne alebo injekčne.

Ľudia na celom svete v súčasnosti široko používajú penicilíny na liečbu infekcií a chorôb.

Rýchle fakty o penicilíne

• Penicilíny boli prvým antibiotikom, ktoré lekári nasadili.
• V triede penicilínov existuje niekoľko antibiotík.
• Odborníci pripisujú Alexander Fleming objaveniu penicilínov.
• Penicilín účinkuje tak, že interferuje s bunkovými stenami baktérií.
• Menej ako 1 percento ľudí je nebezpečne alergických na penicilín.

Funkcia

Penicilíny účinkujú tak, že praskajú bunkovú stenu baktérií.

Lieky triedy penicilínov účinkujú tak, že nepriamo praskajú bunkové steny baktérií. Robia to priamym účinkom na peptidoglykány, ktoré majú zásadnú štrukturálnu úlohu v bakteriálnych bunkách.

Peptidoglykány vytvárajú okolo plazmatickej membrány bakteriálnych buniek sieťovitú štruktúru, ktorá zvyšuje pevnosť bunkových stien a zabraňuje vstupu vonkajších tekutín a častíc do bunky.

Keď sa baktéria rozmnožuje, v bunkových stenách sa pri delení buniek otvárajú malé otvory. Novo vyrobené peptidoglykány potom tieto otvory vyplnia, aby rekonštruovali steny.

Penicilíny blokujú proteínové vzpery, ktoré spájajú peptidoglykány dohromady. To bráni baktérii uzavrieť otvory v bunkových stenách.

Pretože koncentrácia vody v okolitej tekutine je vyššia ako vo vnútri baktérie, voda prúdi cez otvory do bunky a baktéria praskne.

História

Ľudia všeobecne pripisujú objavenie penicilínov Alexandrovi Flemingovi. Hovorí sa, že sa jedného dňa v septembri 1928 vrátil do svojho laboratória, aby našiel Petriho misku obsahujúcu Staphylococcus baktérie, ktorých viečko už nie je na svojom mieste.

Miska bola kontaminovaná modrozelenou plesňou tzv Penicillium notatum. Fleming poznamenal, že okolo formy bol jasný krúžok, kde baktérie nemohli rásť.

Objavením tejto formy a rozpoznaním jej použitia dal Fleming do pohybu kolesá, aby vytvoril jeden z najužitočnejších liekov v histórii medicíny.

V marci 1942 sa Anne Miller stala prvou civilistkou, ktorá bola úspešne liečená penicilínom. Tesne sa vyhýbala smrti po ťažkej infekcii po potrate.

Aj keď Fleming technicky objavil prvé antibiotikum, vedci museli urobiť veľa práce, kým mohli byť penicilíny dostupné pre všeobecné použitie.

Väčšinu práce vykonali vedci s vynikajúcim laboratóriom a hlbšími znalosťami chémie ako Fleming. Howard Florey, Norman Heatley a Ernst Chain uskutočnili prvé hĺbkové a zamerané štúdie o lieku.

Vo Flemingovom prejave o prijatí Nobelovej ceny varoval, že nadmerné používanie penicilínov môže jedného dňa viesť k bakteriálnej rezistencii. To sa odvtedy stalo problémom.

Odpor

Na rozdiel od všeobecného názoru, odolnosť voči penicilínom si nevyvinie človek, ale samotné baktérie.

Baktérie existujú už miliardy rokov. Počas tejto doby prešli extrémnym prostredím a vďaka tomu sú veľmi prispôsobiví. Tiež sa regenerujú veľmi rýchlo, čo umožňuje relatívne rýchle genetické zmeny v celej populácii.

Existujú tri bežné spôsoby, ako si môžu baktérie vyvinúť imunitu voči penicilínu:

• Penicilináza: Baktérie sú niekedy schopné produkovať penicilinázu, enzým, ktorý degraduje penicilíny. Táto schopnosť sa môže šíriť po celej bakteriálnej populácii cez malý kruh DNA v procese nazývanom konjugácia. Toto je bakteriálny ekvivalent sexuálnej reprodukcie, keď jednotlivé organizmy medzi sebou zdieľajú nové genetické informácie.
• Zmenená bakteriálna štruktúra: Niektoré baktérie môžu jemne zmeniť formát proteínov viažucich penicilín v ich stene peptidoglykánov, takže penicilíny sa na ne už nemôžu viazať.
• Odstránenie penicilínu: Iné baktérie vyvíjajú systémy na export penicilínov. Baktérie majú efluxné pumpy, ktoré používajú na uvoľňovanie látok z bunky. Opätovné použitie niektorých z týchto púmp môže bunke umožniť zbaviť sa penicilínov.

Vedľajšie účinky

Nevoľnosť je častým vedľajším účinkom užívania penicilínov.

Medzi najčastejšie vedľajšie účinky užívania penicilínov patria:

• hnačka
• nevoľnosť
• bolesť hlavy
• kožné vyrážky a žihľavka

Menej časté vedľajšie účinky zahŕňajú:

• dýchavičnosť alebo nepravidelné dýchanie
• bolesť kĺbov
• náhle závraty a mdloby
• opuch a začervenanie tváre
• šupinatá, červená pokožka
• vaginálne svrbenie a výtok z dôvodu kvasinkovej infekcie alebo bakteriálnej vaginózy
• boľavé ústa a jazyk, niekedy s bielymi škvrnami
• brušné kŕče, kŕče, citlivosť alebo bolesť

Zriedkavé vedľajšie účinky zahŕňajú:

• úzkosť, strach alebo zmätok
• pocit hroziacej skazy
• halucinácie
• zožltnutie očí a kože
• bolesť hrdla
• neobvyklé krvácanie
• hnačka a znížené močenie
• kŕče

Riziká

Aj keď je použitie penicilínov rozšírené, môžu sa vyskytnúť určité problémy alebo kontraindikácie, ako pri akomkoľvek lieku:

• Dojčenie: Dojčiace osoby môžu dieťaťu vylučovať malé množstvo penicilínu. To môže mať za následok, že dieťa bude mať alergické reakcie, hnačky, plesňové infekcie a kožné vyrážky.
• Interakcie: Niektoré iné lieky môžu interagovať s penicilínmi. Je nevyhnutné skontrolovať sa s lekárom skôr, ako užijete viac liekov.
• Problémy s krvácaním: Niektoré penicilíny, ako je karbenicilín, piperacilín a tikarcilín, môžu zhoršiť už existujúce problémy s krvácaním.
• Perorálne kontraceptíva: Penicilíny môžu interferovať s antikoncepčnými tabletkami, čo zvyšuje riziko nežiaduceho tehotenstva.
• Cystická fibróza: Ľudia s cystickou fibrózou sú pri užívaní piperacilínu náchylnejší na horúčku a kožné vyrážky.
• Ochorenie obličiek: Jedinci s ochorením obličiek majú zvýšené riziko vedľajších účinkov.
• Metotrexát: Metotrexát narúša bunkový rast a môže liečiť niekoľko stavov, vrátane leukémie a niektorých autoimunitných ochorení. Penicilíny bránia telu zbaviť sa tohto lieku, čo môže viesť k závažným komplikáciám.
• Fenylketonúria: Niektoré silnejšie žuvacie tablety amoxicilínu obsahujú vysoké hladiny aspartámu, ktoré telo premieňa na fenylalanín. To je nebezpečné pre každého, kto má fenylketonúriu.
• Problémy s gastrointestinálnym traktom: U pacientov s anamnézou žalúdočných vredov alebo iných črevných ochorení môže byť pri užívaní penicilínov pravdepodobnejšia kolitída.

Alergia na penicilín

Niektorí ľudia majú alergiu na penicilíny.

Alergické reakcie na penicilín zvyčajne vedú k žihľavke, sipotom a opuchom, najmä tváre.

Asi 10 percent ľudí uvádza alergiu na penicilíny, ale skutočné číslo sa blíži k 1 percentu a iba okolo 0,03 percenta vykazuje život ohrozujúce alergické reakcie.

Alkohol a penicilín

Niektoré antibiotiká, ako je metronidazol a tinidazol, majú ťažké reakcie s alkoholom. To však nie je prípad penicilínov.

Zobrať

Penicilíny zachránili počas svojej histórie použitia v medicíne nespočetné množstvo životov. Lekári sa však teraz obávajú zvýšenia odolnosti voči antibiotikám. Iba čas ukáže, ako antibiotiká budúcnosti prekonajú túto prekážku.