على الرغم من أن مصطلح البنسلين المستخدم في المفرد لا يشير إلى دواء واحد ، إلا أنه يشير إلى مجموعة كبيرة من الجزيئات المستخدمة في علاج العديد من الإصابات البكتيرية.
اكتشاف البنسلين
ويعزى اكتشاف البنسلين للطبيب وبيولوجي ألكسندر فليمنج.
في عام 1928 ، أجرى فليمينغ أبحاثًا حول بعض البكتيريا المسببة للأمراض ، واستزراعها في أطباق الثقافة المناسبة. واحدة من هذه الألواح كانت ملوثة بفطر ، البنسيليوم نوتاتوم (المعروف اليوم باسم Penicillium chrysogenum ). لم يكن الشيء الذي ضرب فلمينغ أكثر من حقيقة أن الفطر قد نشأ في منتصف المحصول ، ولكن حقيقة أنه كان قادرا على قتل جميع البكتيريا المحيطة به ، وخلق هالة مثبطة للنمو البكتيري من حوله. لمستعمراتهم.
فليمينغ فهم على الفور أن النشاط المضاد للميكروبات يمكن أن يعزى إلى مادة تنتجها هذه الفطريات نفسها وعزلها في محاولة لتحديد هذه المادة بالذات.
بعد عدة محاولات ، تمكن فليمينغ أخيرا من عزل نوع من "العصير" من هذا الفطر وسماه البنسلين .
أعطى فليمنج البنسلين للحيوانات المصابة بنفس البكتيريا التي كانت حساسة لهذه المادة في المختبر وتمكنت من الحصول على نتائج إيجابية. دفع النجاح الذي تم الحصول عليه في الحيوانات ، فليمينغ لمحاولة إدارة البنسلين أيضا للمرضى الذين أصيبوا بالعدوى.
في عام 1929 ، قرر فليمينغ الإعلان عن أبحاثه ونتائج تجاربه السريرية. لسوء الحظ ، ونتيجة لسلسلة من الظروف غير المواتية ونتيجة لعدم القدرة على تنقية البنسلين بطريقة يمكن استخدامها بأمان وعلى نطاق واسع حتى في الرجال ، تم وضع هذا الميكروبات الواعدة جانبا.
بعد عشر سنوات ، تمكنت مجموعة من الكيميائيين البريطانيين (بما في ذلك إبراهيم ، وسلسلة ، وفلوري ، وهيتلي) - بعد العديد من الأبحاث ومحاولات عديدة - من عزل المضاد الحيوي الثمين. في عام 1941 ، بدأت التجارب السريرية في إثبات فعالية وسلامة استخدام البنسلين في العدوى البشرية ، وفي عام 1943 بدأ إنتاجه على نطاق واسع.
الهيكل العام للبنسلينات
في الواقع ، لم يكن البنسلين الذي تم الحصول عليه من مزارع P. notatum جزيءًا منفردًا ، بل كان خليطًا من مركبات مختلفة اختلفت بالنسبة لبعض الاختلافات في تركيبها الكيميائي. وأبرزت الأبحاث التي أجريت في وقت لاحق هذه الحقيقة ؛ علاوة على ذلك ، تم اكتشاف أنه - عن طريق إجراء تغييرات على تكوين وسط الثقافة - يمكن الحصول على جزيئات مختلفة.
بتعبير أدق ، تم اكتشاف أنه بإضافة حمض الفنيل إلى وسط الثقافة ، تم الحصول عليه أساسا البنسلين G (المعروف اليوم باسم بنزيل بنسلين ). إذا كانت كميات كبيرة من حامض فينوكسي سيتيك موجودة في وسط الاستزراع ، فقد تم الحصول على البنسلين V أيضًا (المعروف اليوم باسم فينوكسي ميثيل بنسلين واعتبر أصل البنسلين المقاوم للأحماض).
علاوة على ذلك ، تم اكتشاف أنه من خلال القضاء على عناصر معينة من وسط المزرعة للفطر ، يمكن الحصول على النواة الرئيسية لجميع البنسلين: حمض 6 aminopenicillanic (أو 6-APA ).
يحتوي الـ 6-APA ضمنه على pharmacophore للبنسلين ، أي ذلك الجزء من الجزيء الذي يعطي نشاط مضاد حيوي لهذا النوع من الأدوية. هذا الصيدلي هو حلقة β-lactam .
وبفضل اكتشاف الـ 6 APA ، كان من الممكن الحصول على العديد من الأنواع الجديدة من البنسلين - بالوسائل التركيبية - والتي لا يزال بعضها يستخدم في العلاج.
أما بالنسبة للبنسلينات الطبيعية تمامًا ، فإن الوحيدة التي لا تزال تستخدم اليوم في العلاج هي البنزيل بنسيلين والفينوكسي ميثيل بنسلين.
مؤشرات
على ما تستخدمه
وبفضل توفر العديد من الأنواع المختلفة من الجزيئات ، يشار إلى البنسلين لعلاج مجموعة واسعة من العدوى التي تسببها البكتيريا المتعددة ، سواء كانت موجبة الغرام أو سلبية الغرام.
آلية العمل
تمارس البنسلين عملها المضاد الحيوي عن طريق تثبيط تخليق الببتيدوجليكان (جدار الخلية البكتيرية).
الببتيدوغليكان هو عبارة عن بوليمر مكون من سلسلتين متوازيتين من الكربوهيدرات الآزوتية ، يتحدان معاً من خلال روابط مستعرضة بين بقايا الأحماض الأمينية. وتشكل هذه الروابط المستعرضة بفضل إنزيم معين يدعى transammidase .
ترتبط البنسلين مع الترانديميداز ، مما يمنع تكوين الروابط المستعرضة المذكورة أعلاه ، وبالتالي توليد مناطق ضعيفة داخل بنية الببتيدوجليكان التي تؤدي إلى تحلل الخلايا والموت اللاحق للخلية البكتيرية نفسها.
مقاومة البنسلين
بعض أنواع البكتيريا مقاومة للبنسيلينات بفضل إنتاج إنزيم معين ، β-lactamase . هذا الإنزيم قادر على تحلل حلقة β-lactam من البنسلين ، يعطلها.
للتغلب على هذه الظاهرة ، يمكن إعطاء البنسلين مع أنواع أخرى خاصة من الجزيئات ، مثبطات β-lactamase . هذه المركبات قادرة على إعاقة عمل الإنزيمات البكتيرية ، مما يسمح للبنسلينات أن تقوم بعملها العلاجي.
ومع ذلك ، فإن مقاومة المضادات الحيوية لا تنتج فقط عن إنتاج هذه الإنزيمات عن طريق البكتيريا ، ولكن يمكن أيضا أن تكون ناجمة عن آليات أخرى.
تتضمن هذه الآليات:
- تعديلات في هيكل أهداف المضادات الحيوية.
- خلق واستخدام مسار التمثيل الغذائي مختلفة عن تلك التي تحول دون المخدرات.
- تعديلات النفاذية الخلوية ضد الدواء ، بهذه الطريقة ، تعوق مرور أو الالتصاق بالمضاد الحيوي إلى غشاء الخلية البكتيرية.
ازداد تطور مقاومة المضادات الحيوية بشكل كبير في السنوات الأخيرة ، قبل كل شيء بسبب سوء الاستخدام وسوء الاستخدام.
لذلك ، حتى فئة من الجزيئات كبيرة وقوية مثل تلك البنسلين والمخاطر ، كل يوم أكثر ، لتصبح غير صالحة للاستعمال وغير فعالة بسبب التطور المستمر للعديد من السلالات البكتيرية المقاومة.
تصنيف البنسلين
تصنف البنسلين عموما وفقا لطريق الإعطاء وطريقتها في العمل وخصائصها الكيميائية الفيزيائية.
البنسلين تأخير
تم العثور على هذه البنسلين في شكل الأملاح وتستخدم بالحقن.
يسمح الشكل المملح للدواء بالإفراج البطيء داخل الكائن الحي بمجرد إدارته.
يستخدم هذا النوع من البنسلين عندما يكون إطلاق الدواء لفترة طويلة ضروريًا للحفاظ على تركيز مضاد حيوي ثابت للبلازما بمرور الوقت.
البنزيل بنزيل بنسلين و benzylpenylillin procainic جزء من هذه الفئة.
البنسلين مستقرة الحمضية
تتحلل البنسلينات بسهولة في بيئة حمضية ، حتى يمكن أن تتحلل داخل المعدة. في الواقع ، يجب أن تدار بعض أنواع البنسلين بالحقن ، من أجل تجنب التدهور.
من خلال إجراء بعض التغييرات الطفيفة في البنية الكيميائية للبنسيلين ، يمكن للمرء الحصول على جزيئات مستقرة حتى في البيئة الحمضية ، مما يسمح بالإعطاء عن طريق الفم.
جميع البنسلينات الحمضية المستقرة مشتقة من فينوكسي ميثيل بنسلين (البنسلين V). وتشمل هذه الفينيتيللين ، البروبسيلين ، الفينبينسيلين والكلمتوسيللين .
مقاومة بنسلين β-lactamase
وكما يوحي الاسم ، فإن البنسلينات التي تنتمي إلى هذه الفئة مقاومة لعمل β-lactamase.
هذا النوع من البنسلين يعطى عادة بالحقن.
وتنتمي هذه الفئة إلى الميتيسيلين والنافسيلين والأوكساسيلين والكلوكساسيللين والديكلوكساسيللين والفلوكوكساسيلين .
بنسلين واسع الطيف
هذه البنسلين لها طيف واسع من العمل. لذلك ، فهي مفيدة في التعامل مع أنواع عديدة من العدوى.
يمكن إعطاء بعض البنسلينات التي تنتمي إلى هذه الفئة عن طريق الفم ، في حين يتم إعطاء البعض الآخر بالحقن ، ولكن جميعها حساسة للاكتريا اللاكتيماسية البكتيرية. لذلك ، في كثير من الأحيان ، يتم إعطاء هذه البنسلين بالاشتراك مع مثبطات β-lactamase.
أمبيسيلين ، بيفامبيسيلين ، بكامبيسيلين ، ميتامبيلين ، أموكسيسيلين ، كاربنسيلين ، كارينداسيللين ، كارفيسيلين ، ميزلوسيلين ، بيبيراسيلين ، أزلوسيلين ، سلبنسيلين ، تيموسيلين وتيكارسيلين تنتمي إلى هذه الفئة.
مثبطات β-lactamases
هذه المركبات ليست بنسلين ، ولكنها تمتلك تركيبة كيميائية تشبه إلى حد كبير بنية 6-APA. فهي قادرة على تثبيط β-lactamases البكتيرية ، وبالتالي منع تدهور البنسلين والسماح لهم للقيام بعملهم العلاجي. وعلاوة على ذلك ، فهي أيضا مع عمل مضاد للجراثيم ضعيفة.
مثبطات Β-lactamase هي حمض clavulanic ، sulbactam و tazobactam .
حساسية من البنسلين
البنسلين هي فئة من الأدوية التي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى تفاعلات الحساسية. بشكل عام ، تكون ردود الفعل هذه خفيفة ومتأخرة وقد تحدث في شكل طفح وحكة.
نادرا جدا ، يتجلى عدم التسامح بطريقة حادة وشديدة ، ولكن - إذا حدث ذلك - يجب إيقاف الدواء فورا.
في المرضى الذين لديهم تاريخ من النوبات الحادة والشديدة من عدم التسامح مع البنسلين ، فإن العلاجات مع أنواع أخرى من المضادات الحيوية β-lactam (مثل علاج السيفالوسبورينات) هي أيضا موانع.
ومع ذلك ، قد تكون هناك حالات يحث فيها الأفراد أنفسهم على البنسلين دون علمهم ؛ هذا يمكن أن يحدث مع تناول الطعام أو المخدرات الملوثة بهذه المضادات الحيوية.
يجب تحضير البنسلين في منشآت منفصلة ، منفصلة عن تلك المستخدمة لإنتاج أدوية أخرى ، لتجنب التلوث العرضي والتوعية المحتملة للأفراد الذين سيتناولون الدواء الملوث.
فيما يتعلق بالأغذية ، من ناحية أخرى ، يجب أن تتوقف الحيوانات التي أعطيت المضادات الحيوية عن تناول الدواء لفترة طويلة قبل أن يتم استخدامها للاستهلاك البشري.
في حالة الحساسية للبنسلينات ، يمكن إعطاء مضادات حيوية بديلة ، مثل الإريثرومايسين (والد ماكروليد المضادات الحيوية) أو كلينداميسين (مضاد حيوي ينتمي إلى فئة lincosamides ).
