عمومية
تشكل بيتا لاكتام (أو β-lactams) عائلة كبيرة من المضادات الحيوية ، بما في ذلك العديد من الجزيئات التي تشترك في النواة المركزية في قاعدة تركيبها الكيميائي: حلقة بيتا لاكتام ، المعروفة أيضاً ببساطة باسم بيتا لاكتام .
إن حلقة بيتا لاكتام - بالإضافة إلى أنها تشكل النواة المركزية لهذه الفئة من المضادات الحيوية - هي أيضا صيدلية هذه الجزيئات ، أي أنها المجموعة التي تمنح الخصائص المضادة للبكتيريا التي تميز هذه الأدوية.
فئات من المضادات الحيوية بيتا لاكتام
داخل عائلة بيتا لاكتام الكبيرة نجد أربعة أصناف من المضادات الحيوية ، البنسلينات ، السيفالوسبورين ، الكاربابينيمات و monobactams .
أدناه ، سيتم توضيح الخصائص الرئيسية لهذه الأدوية لفترة وجيزة.
البنسلين
البنسلينات هي مضادات حيوية ذات أصل طبيعي ، لأنها مشتقة من فصيلة الميكسيت (أي الفطر).
بشكل أكثر تحديدا ، تم عزل مؤسسي هذه الفئة من المضادات الحيوية - البنسلين G (أو بنزيل بنسلين ) والبنسيلين V (أو phenoxymethylpenicillin ) - لأول مرة من ثقافات Penicillium notatum (وهو قالب يعرف اليوم باسم Penicillium chrysogenum ).
يعزى اكتشاف البنسلين إلى ألكسندر فليمنج الذي لاحظ في عام 1928 كيف استطاعت مستعمرات Penicillium notatum أن تمنع نمو البكتيريا.
ومع ذلك ، تم عزل بنزيل بنسلين و phenoxymethylpenicillin بعد عشر سنوات فقط بفضل مجموعة من الكيميائيين الإنجليز.
ومنذ ذلك الحين فصاعدا ، بدأ التطور الكبير للبحوث في مجال البنسلين ، في محاولة للعثور على مركبات جديدة أكثر أمانًا وفعالية على الإطلاق.
تم اكتشاف الآلاف من الجزيئات الجديدة وتوليفها ، وبعضها لا يزال يستخدم في العلاج.
البنسلينات هي المضادات الحيوية مع عمل جراثيم ، أي أنها قادرة على قتل الخلايا البكتيرية.
من بين العديد من الجزيئات التي تنتمي إلى هذه الطبقة الكبيرة ، نذكر الأمبيسيلين والأموكسيسيلين والميثيسيلين والأوكساسيلين.
السيفالوسبورين
السيفالوسبورينات - مثل البنسلين - هي أيضا مضادات حيوية تحدث بشكل طبيعي.
واعتبر الجزيء السلف من هذه الفئة من الأدوية - السيفالوسبورين C - من قبل الطبيب الإيطالي Giuseppe Brotzu من جامعة Cagliari.
على مر السنين ، تم تطوير العديد من السيفالوسبورينات مع زيادة النشاط مقارنة مع السلائف الطبيعية ، وبالتالي الحصول على أدوية أكثر فعالية مع مجموعة واسعة من الإجراءات.
السيفالوسبورينات هي أيضا المضادات الحيوية مع عمل مبيد للجراثيم.
سيفازولين ، سيفالكسين ، سيفوروكسيم ، سيفاكلور ، سيفترياكسون ، سيفتازيديم ، سيفيكسيم وسيفوبودوكسيم تنتمي إلى هذه الفئة من الأدوية.
الكاربابينيمات
السلف من هذه الفئة من الأدوية هو ثيناميسين ، الذي تم عزله لأول مرة من قبل الأكتينوميسيت ستربتوميسيس كاتليا .
تم اكتشاف أن ثيناميسين مركب له نشاط مضاد للبكتيريا ، مع طيف واسع من الفعل وقادر على تثبيط بعض أنواع β-lactamase (إنزيمات معينة تنتجها بعض الأنواع البكتيرية القادرة على تحلل بيتا لاكتام و hydrolyse بيتا لاكتام لإبطال نشاط المضاد الحيوي).
منذ ثيناميسين تبين أنه غير مستقر للغاية ويصعب عزله ، تم إجراء تغييرات على هيكله وبالتالي الحصول على أول مشتق شبه صناعي أكثر استقرارا ، و imipenem.
Meropenem و ertapenem تنتمي أيضا إلى هذه الفئة من المضادات الحيوية.
الكارباenينيمات هي مضادات حيوية مع عمل جراثيم ، أي أنها غير قادرة على قتل الخلايا البكتيرية ، ولكنها تمنع نموها.
مونوباكتام
المخدرات الوحيدة التي تنتمي إلى هذه الفئة من المضادات الحيوية هي aztreonam.
لا يأتي Aztreonam من المركبات الطبيعية ، ولكن من أصل الاصطناعية بالكامل. لديها طيف عمل يقتصر على البكتيريا سالبة الجرام فقط ولديه أيضا القدرة على تعطيل أنواع معينة من β-lactamases.
آلية العمل
جميع المضادات الحيوية بيتا لاكتام تعمل عن طريق التدخل في تركيب جدار الخلية البكتيرية ، أي أنها تتداخل مع توليف الببتيدوجليكان.
الببتيدوغليكان هو بوليمر يتكون من سلاسل متوازية من الكربوهيدرات النيتروجينية ، التي انضمت معا من خلال الروابط المستعرضة بين بقايا الأحماض الأمينية.
تتكون هذه الروابط من إنزيمات معينة تنتمي لعائلة الببتيداز (كاربوكسيبتيداز ، ترانسبيبتيداز وإنبيوببتيداز).
ترتبط المضادات الحيوية بيتا لاكتام بهذه الببتيدات ، مما يمنع تكوين الروابط المستعرضة المذكورة أعلاه ؛ بهذه الطريقة ، يتم تشكيل المناطق الضعيفة داخل الببتيدوجليكان التي تؤدي إلى تحلل وموت الخلية البكتيرية.
مقاومة المضادات الحيوية بيتا لاكتام
بعض الأنواع البكتيرية مقاومة للمضادات الحيوية من بيتا لاكتام لأنها تقوم بتوليف إنزيمات معينة ( l-lactamases ) قادرة على تحلل حلقة بيتا لاكتام ؛ عند القيام بذلك ، فإنها تعطل المضاد الحيوي وتمنعه من أداء وظيفته.
لعلاج هذه المشكلة المقاومة ، يمكن إعطاء المضادات الحيوية بيتا لاكتام جنبا إلى جنب مع مركبات أخرى تسمى مثبطات β-lactamase والتي - كما يوحي الاسم - تمنع نشاط هذه الإنزيمات.
أمثلة على هذه المثبطات هي حمض clavulanic الذي غالباً ما يوجد بالتزامن مع amoxicillin (مثل ، على سبيل المثال ، في دواء Clavulin®) ، sulbactam الذي يوجد بالتزامن مع ampicillin (على سبيل المثال ، في دواء Unasyn®) و tazobactam التي يمكن العثور عليها في العديد من المنتجات الطبية في تركيبة مع piperacillin (مثل ، على سبيل المثال ، في المنتج الطبي Tazocin®).
ومع ذلك ، لا تنتج مقاومة المضادات الحيوية فقط عن طريق إنتاج البكتيريا β-lactamase ، 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.
لسوء الحظ ، ازدادت ظاهرة مقاومة المضادات الحيوية بشكل ملحوظ في السنوات الأخيرة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إساءة الاستخدام وسوء الاستخدام.
ولذلك ، فإن مثل هذه العقاقير القوية والفعالة مثل بيتا لاكتام تتعرض بشكل متزايد لخطر أن تصبح غير مجدية بسبب التطور المستمر للسلالات البكتيرية المقاومة.
