- caratteristiche
- Meccanismo di azione
- Meccanismo d'azione nel caso dei batteriostatici
- Inibizione della fase di attivazione
- Inibizione dell'inizio della sintesi proteica
- Inibizione dell'allungamento da parte di vari meccanismi
- Esempi di ogni meccanismo d'azione e microrganismi sensibili
- Inibitori della fase di attivazione
- Inibizione dell'inizio della sintesi proteica
- Inibizione del legame dell'amminoacil-tRNA al ribosoma
- Inibitori dell'allungamento
- macrolidi
- Riferimenti
I farmaci batteriostatici sono antibiotici che bloccano in modo reversibile la riproduzione e la crescita dei batteri. Sono usati contro le infezioni da microrganismi sensibili e in pazienti con un sistema immunitario competente.
Pasteur e Joubert sono stati i primi a riconoscere il potenziale effetto terapeutico di alcuni prodotti microbici. Nel 1877 pubblicarono le loro osservazioni, dove mostrarono come i microrganismi comuni potevano fermare la crescita del bacillo dell'antrace nelle urine.
Come funziona un antibiotico batteriostatico e battericida rispetto a una popolazione di batteri nel tempo (Fonte: Kuon.Haku via Wikimedia Commons) L'era moderna della chemioterapia antibatterica iniziò nel 1936 con l'introduzione della sulfonamide nella pratica medica. Quantità sufficienti di penicillina divennero disponibili per l'uso clinico nel 1941, rivoluzionando il trattamento delle malattie infettive.
La streptomicina, il cloramfenicolo e la clortetraciclina furono identificati alla fine della seconda guerra mondiale. Da allora sono stati sviluppati centinaia di farmaci antimicrobici e questi sono disponibili per il trattamento di diverse malattie infettive.
Attualmente, gli antibiotici sono uno dei farmaci più utilizzati nelle cure mediche, oltre il 30% dei pazienti ospedalizzati riceve antibiotici. Tuttavia, sono uno dei farmaci più abusati da medici e pazienti. Terapie non necessarie e mal gestite con questi farmaci sono state la causa dello sviluppo della resistenza batterica contro molti antibiotici.
Gli antimicrobici sono classificati, in base al loro meccanismo d'azione generale, come battericidi (quelli che uccidono i batteri) e batteriostatici (quelli che ne inibiscono la crescita e la riproduzione). Sebbene questa differenziazione sia chiara quando testata in vitro, quando usata in terapia questa distinzione non è così definita.
caratteristiche
Come spiegato sopra, i farmaci antimicrobici possono essere classificati in quelli in grado di uccidere i batteri sensibili, che sono chiamati battericidi, e quelli che ne inibiscono reversibilmente la crescita e lo sviluppo, chiamati batteriostatici.
Attualmente questa differenziazione è considerata, da un punto di vista clinico, alquanto diffusa. Per questo motivo si dice che un dato antibiotico agisca preferenzialmente come batteriostatico o battericida.
Lo stesso antibiotico, quindi, può avere un duplice effetto (batteriostatico o battericida) a seconda di determinate condizioni quali la concentrazione che può raggiungere nell'area in cui è necessario il suo effetto e l'affinità che ha per il microrganismo coinvolto.
In generale, i batteriostatici, ad eccezione degli aminoglicosidi, sono antibiotici che interferiscono con la sintesi proteica dei batteri sensibili. Se il sistema immunitario del corpo è un sistema competente, è sufficiente inibire la crescita e la riproduzione di un batterio in modo che possa eliminarlo.
D'altra parte, i battericidi possono avere diversi meccanismi di azione: possono interferire con la sintesi della parete cellulare batterica, alterare la membrana citoplasmatica o interferire con alcuni processi legati alla sintesi e al metabolismo del DNA batterico.
Meccanismo di azione
Diversi schemi sono stati utilizzati per classificare i farmaci antimicrobici, tra cui il raggruppamento di questi farmaci secondo meccanismi d'azione comuni. Pertanto, in base al loro meccanismo d'azione, gli antibiotici sono classificati in:
- Antibiotici che inibiscono la sintesi della parete batterica: tra cui penicilline e cefalosporine, cicloserina, vancomicina e bacitracina.
- Antibiotici che alterano la permeabilità della membrana dei microrganismi, permettendo l'uscita dei composti intracellulari: questo include detergenti come la polimixina e il poliene.
- Agenti che influenzano la funzione delle subunità ribosomiali 30S e 50S e provocano un'inibizione reversibile della sintesi proteica: si tratta di farmaci batteriostatici. Esempi sono cloramfenicolo, tetracicline, eritromicina, clindamicina e pristanamicina.
- Agenti che si legano alla subunità 30S e alterano la sintesi proteica e alla fine provocano la morte dei batteri: tra questi vi sono gli aminoglicosidi.
- Gli antibiotici che influenzano il metabolismo degli acidi nucleici inibiscono la RNA polimerasi: la rifamicina è un esempio.
- Agenti antimetaboliti che inibiscono gli enzimi del metabolismo dei folati: esempi di questi sono trimetoprina e sulfonamidi.
Meccanismo d'azione nel caso dei batteriostatici
Il meccanismo d'azione degli agenti batteriostatici ha a che fare con l'alterazione della sintesi proteica dei batteri bersaglio. Ciò è ottenuto da vari meccanismi:
Inibizione della fase di attivazione
- Inibitori dell'enzima isoleucil-tRNA sintetasi.
Inibizione dell'inizio della sintesi proteica
- Prevenire la formazione del complesso di iniziazione 70S o legarsi alla subunità 50S.
- Inibizione del legame dell'amminoacil-tRNA al ribosoma.
Inibizione dell'allungamento da parte di vari meccanismi
- Interferire con il processo di transpeptidazione.
- Interferendo con la peptidiltransferasi, nell'rRNA 23S della subunità 50S del ribosoma.
- Inibendo la traslocazione del fattore di allungamento G.
Un caso a parte include il meccanismo d'azione degli aminoglicosidi, poiché agiscono sulla subunità ribosomiale 30S, interferendo con la sintesi proteica e quindi batteriostatici. Tuttavia, esercitano un effetto sulla membrana di alcuni batteri, che provoca un effetto principalmente battericida.
Esempi di ogni meccanismo d'azione e microrganismi sensibili
Inibitori della fase di attivazione
La mucopirocina è un antibiotico batteriostatico in grado di inibire in modo competitivo l'enzima isoleucil-tRNA sintetasi, inibendo così l'incorporazione di isoleucina e bloccando la sintesi.
Questo antibiotico è sintetizzato da alcune specie di Pseudomonas, quindi viene estratto da lì. Ha un effetto particolarmente potente contro i batteri gram-positivi. Viene utilizzato principalmente per le infezioni della pelle, per via topica o per l'eradicazione dello stato di portatore sano di Staphylococcus aureus.
Inibizione dell'inizio della sintesi proteica
Nei batteri, l'inizio della sintesi avviene con l'incorporazione della metionina come formilmetionina legata a un tRNA (RNA di trasferimento). Le subunità ribosomiali 30S e 50S partecipano al complesso di iniziazione, con due importanti loci: Locus A e Locus P.
Il gruppo degli ossazolidinoni e degli aminoglicosidi mostra questo meccanismo d'azione. Il gruppo degli ossazolidinoni è un gruppo di antibiotici sintetici recentemente introdotti nella pratica clinica, che non mostrano resistenza crociata con altri antibiotici batteriostatici.
Il linezolid è il rappresentante degli ossazolidinoni, è attivo contro i batteri gram-positivi, inclusi i ceppi di Staphylococcus aureus e Streptococcus spp. multiresistente e non hanno attività contro i gram-negativi.
Gli aminoglicosidi sono di origine naturale, sono sintetizzati dagli actinomiceti nel suolo o dai loro derivati semisintetici. Sono attivi contro un'ampia varietà di specie batteriche, specialmente contro i gram negativi aerobici.
A seconda dei batteri e della loro posizione, possono esibire un effetto batteriostatico o battericida.
Inibizione del legame dell'amminoacil-tRNA al ribosoma
Le tetracicline e i loro derivati, le glicilcicline, sono rappresentanti di questo gruppo. Bloccano o inibiscono il Locus A. Le tetracicline possono essere presenti in natura (streptomiceti) o semisintetiche; Questi includono doxiciclina, minociclina e ossitetraciclina.
Struttura chimica dell'antibiotico doxiciclina (Fonte: Vaccinationist via Wikimedia Commons) Le tetracicline sono antibiotici ad ampio spettro contro molti batteri, sia gram-positivi che gram-negativi, sono molto attivi contro Rickettsiae, contro clamidia, micoplasmi e spirochete.
La tigeciclina è una glicilciclina derivata dalla minociclina, con lo stesso meccanismo d'azione, ma con un'affinità cinque volte maggiore della minociclina e che interessa anche la membrana citoplasmatica. Sono molto attivi contro gli enterococchi e contro molti batteri resistenti ad altri antibiotici.
Inibitori dell'allungamento
Il cloramfenicolo e le lincosamidi sono esempi di questo gruppo, che agiscono sul locus P. L'acido fusinico è un esempio del meccanismo per inibire la traslocazione del fattore di allungamento G. Macrolidi e chetolidi si legano alla peptidiltransferasi, all'rRNA 23S della subunità 50S del ribosoma.
Il cloramfenicolo ed i suoi derivati come il tiamfenicolo sono antibiotici batteriostatici ad ampio spettro contro gram-positivi e negativi e contro gli anaerobici. Sono molto attivi contro le salmonelle e la shigella, oltre che contro i batterioidi, ad eccezione di B. fragilis.
La lincosamide principale è la clindamicina, che è un batteriostatico, tuttavia, a seconda della dose, della sua concentrazione nel bersaglio e del tipo di microrganismo, può esibire un effetto battericida.
La clindamicina è efficace contro gli agenti gram-positivi, ad eccezione degli enterococchi, è di scelta per B. fragilis ed è efficace contro alcuni protozoi come Plasmodium e Toxoplasma gondii.
macrolidi
Questi farmaci includono eritromicina, claritromicina e roxitromicina (come macrolidi a 14 atomi di carbonio) e azitromicina (come gruppo a 15 atomi di carbonio). Spiramicina, josamicina e midecamicina sono esempi di macrolidi a 16 atomi di carbonio.
La telitromicina è una chetolide derivata dall'eritromicina. Sia i macrolidi che i chetolidi sono attivi contro i batteri Gram-positivi, Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (la claritromicina è più efficace) e Treponemas, tra gli altri.
Riferimenti
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