Kuidas penitsilliinid toimivad?

Penitsilliinid on antibakteriaalsete ravimite rühm, mis ründab paljusid baktereid. Need olid esimesed seda tüüpi ravimid, mida arstid kasutasid. Penitsilliinide avastamine ja valmistamine on muutnud meditsiini nägu, kuna need ravimid on päästnud miljoneid inimelusid.

Penitsillium seened on penitsilliini allikas, mida inimesed saavad võtta suu kaudu või süstimise teel.

Inimesed üle kogu maailma kasutavad penitsilliine nüüd nakkuste ja haiguste raviks.

Kiired faktid penitsilliini kohta

• Penitsilliinid olid esimesed antibiootikumid, mida arstid kasutasid.
• Penitsilliinide klassis on mitu antibiootikumi.
• Eksperdid tunnustavad Alexander Flemingit penitsilliinide avastamise eest.
• Penitsilliin toimib bakterirakkude seinu häirides.
• Vähem kui 1 protsent inimestest on penitsilliini suhtes ohtlikult allergiline.

Funktsioon

Penitsilliinid toimivad bakterite rakuseina lõhkemisega.

Penitsilliini klassi ravimid toimivad bakterirakkude seinte kaudse lõhkemisega. Nad teevad seda, toimides otseselt peptidoglükaanidele, millel on bakterirakkudes oluline struktuuriline roll.

Peptidoglükaanid loovad bakterirakkude plasmamembraani ümber võrgusarnase struktuuri, mis suurendab rakuseinte tugevust ja välistab väliste vedelike ja osakeste sisenemise rakku.

Bakteri paljunemisel avanevad raku jagunemisel selle rakuseintes väikesed augud. Seejärel täidavad äsja toodetud peptidoglükaanid need augud seinte rekonstrueerimiseks.

Penitsilliinid blokeerivad peptidoglükaane omavahel ühendavad valgutuged. See takistab bakteril raku seinte aukude sulgemist.

Kuna ümbritseva vedeliku veekontsentratsioon on kõrgem kui bakteri sees, tormab vesi läbi aukude rakku ja bakter puruneb.

Ajalugu

Inimesed seostavad penitsilliinide avastamist üldiselt Alexander Flemingiga. Lugu räägib sellest, et ta naasis 1928. aasta septembris ühel päeval oma laborisse ja leidis sealt Petri tassi Stafülokokk bakterid, mille kaas pole enam paigas.

Nõu oli saastunud sinakasrohelise hallitusega, mida nimetatakse Penicillium notatum. Fleming märkis, et hallitust ümbritses selge rõngas, kus bakterid ei olnud võimelised kasvama.

Selle vormi avastamise ja selle kasutamise tunnustamise abil pani Fleming rattad liikuma, et luua üks meditsiiniajaloo kõige kasulikumaid ravimeid.

1942. aasta märtsis sai Anne Miller esimese tsiviilisikuna edukaks penitsilliinravi. Ta vältis napilt surma pärast raseduse katkemist pärast rasket nakatumist.

Ehkki Fleming avastas esimese antibiootikumi tehniliselt, pidid teadlased tegema palju tööd, enne kui penitsilliinid said üldiseks kasutamiseks kättesaadavaks.

Flemingust kõrgema labori ja sügavama keemia mõistmisega teadlased tegid suurema osa tööst. Howard Florey, Norman Heatley ja Ernst Chain viisid läbi esimesed põhjalikud ja fokuseeritud uuringud selle ravimi kohta.

Flemingi Nobeli preemia vastuvõtukõnes hoiatas ta, et penitsilliinide liigne kasutamine võib ühel päeval põhjustada bakterite resistentsust. Sellest ajast on sellest saanud probleem.

Vastupanu

Vastupidiselt levinud arvamusele ei teki penitsilliinide suhtes resistentsust mitte inimene, vaid bakterid ise.

Bakterid on olnud miljardeid aastaid. Selle aja jooksul on nad talunud äärmuslikke keskkondi ja seetõttu on nad väga kohanemisvõimelised. Need taastuvad ka väga kiiresti, võimaldades kogu populatsioonis suhteliselt kiireid geneetilisi muutusi.

Bakteritel on penitsilliini suhtes immuunsuse tekitamiseks kolm tavalist viisi:

• Penitsillinaas: Bakterid suudavad mõnikord toota penitsillinaasi - ensüümi, mis lagundab penitsilliini. See võime võib levida kogu bakteripopulatsioonis väikese DNA rõnga kaudu protsessis, mida nimetatakse konjugatsiooniks. See on seksuaalse paljunemise bakteriaalne vaste, kus üksikud organismid jagavad omavahel uut geneetilist teavet.
• Muutunud bakterite struktuur: Mõned bakterid võivad peenelt muuta oma peptidoglükaani seinas olevate penitsilliini siduvate valkude vormingut, nii et penitsilliinid ei saa enam sellega seonduda.
• Penitsilliini eemaldamine: teised bakterid töötavad välja süsteemid penitsilliinide eksportimiseks. Bakteritel on väljavoolupumbad, mida nad kasutavad rakust ainete vabastamiseks. Mõne sellise pumba ümberpaigutamine võib võimaldada rakul penitsilliinide utiliseerimist.

Kõrvalmõjud

Iiveldus on penitsilliinide võtmise tavaline kõrvaltoime.

Penitsilliinide võtmise kõige levinumad kõrvaltoimed on järgmised:

• kõhulahtisus
• iiveldus
• peavalu
• nahalööbed ja nõgestõbi

Vähem levinud kõrvaltoimete hulka kuuluvad:

• õhupuudus või ebaregulaarne hingamine
• liigesevalu
• äkiline peapööritus ja minestus
• näo tursed ja punetus
• ketendav, punane nahk
• tupe sügelus ja voolus pärmseente või bakteriaalse vaginoosi tõttu
• suu ja keele valulikkus, mõnikord valgete laikudega
• kõhukrambid, spasmid, hellus või valu

Harva esinevate kõrvaltoimete hulka kuuluvad:

• ärevus, hirm või segasus
• eelseisva huku tunne
• hallutsinatsioonid
• silmade ja naha kollasus
• valus kurk
• ebatavaline verejooks
• kõhulahtisus ja vähenenud urineerimine
• krambid

Riskid

Kuigi penitsilliinide kasutamine on laialt levinud, võivad tekkida mõned probleemid või vastunäidustused, nagu iga ravimi puhul:

• Imetamine: rinnaga toitvad inimesed võivad lapsele väikeses koguses penitsilliini edasi anda. Selle tagajärjel võivad lapsel tekkida allergilised reaktsioonid, kõhulahtisus, seeninfektsioonid ja nahalööve.
• Koostoimed: mõned teised ravimid võivad suhelda penitsilliinidega. Enne mitmete ravimite võtmist on arstil oluline kontrollida.
• Verejooksuprobleemid: Mõned penitsilliinid, nagu karbenitsilliin, piperatsilliin ja tikartsilliin, võivad olemasolevaid veritsusprobleeme veelgi süvendada.
• Suukaudsed rasestumisvastased vahendid: penitsilliinid võivad häirida rasestumisvastaseid tablette, suurendades soovimatu raseduse riski.
• Tsüstiline fibroos: tsüstilise fibroosiga inimestel on piperatsilliini võtmisel rohkem palavikku ja nahalööbeid.
• Neeruhaigus: Neeruhaigusega inimestel on suurem kõrvaltoimete oht.
• Metotreksaat: metotreksaat rikub rakkude kasvu ja võib ravida mitut seisundit, sealhulgas leukeemiat ja mõningaid autoimmuunhaigusi. Penitsilliinid takistavad organismi selle ravimi kõrvaldamist, mis võib põhjustada tõsiseid tüsistusi.
• Fenüülketonuuria: mõned tugevamad, näritavad amoksitsilliini tabletid sisaldavad suures koguses aspartaami, mille keha muundab fenüülalaniiniks. See on ohtlik kõigile, kellel on fenüülketonuuria.
• Seedetrakti probleemid: Patsientidel, kellel on varem esinenud maohaavandeid või muid soolehaigusi, võib penitsilliinide võtmisel tekkida suurem tõenäosus koliidiks.

Penitsilliini allergia

Mõnedel inimestel on penitsilliinide suhtes allergia.

Allergilised reaktsioonid penitsilliinile põhjustavad tavaliselt nõgestõbe, vilistavat hingamist ja turset, eriti näol.

Ligikaudu 10 protsenti inimestest teatab allergiast penitsilliinide suhtes, kuid tegelik arv on lähemal 1 protsendile ja ainult umbes 0,03 protsenti näitab eluohtlikke allergilisi reaktsioone.

Alkohol ja penitsilliin

Teatud antibiootikumidel, näiteks metronidasoolil ja tinidasoolil, on alkoholiga tõsised reaktsioonid. Penitsilliinide puhul see aga nii ei ole.

Ära viima

Penitsilliinid on kogu meditsiinis kasutamise ajaloo jooksul päästnud lugematul hulgal elusid. Kuid arstid on nüüd mures antibiootikumiresistentsuse suurenemise pärast. Ainult aeg näitab, kuidas tuleviku antibiootikumid selle takistuse ületavad.