Полимиксины

Полимиксины антибиотики, которые в основном борются с грамотрицательными бактериями. Однако активные ингредиенты действуют только на бактерии, находящиеся вне клеток организма. Их эффективность основана на их реакции с фосфолипидами в мембранах бактериальных клеток.

Что такое полимиксины?

Полимиксины представляют собой сложные разветвленные полипептиды, которые обычно состоят из десяти аминокислот. В конечном итоге они образуют гидрофобные жирные кислоты. Молекулярная структура позволяет формировать полярность, которая соответствует полярности фосфолипидов в клеточных мембранах. Это позволяет этим молекулам взаимодействовать с фосфолипидами и разрушать их структуру. В результате мембрана бактериальной клетки растворяется. Если он полностью разрушен, происходит гибель клетки бактерии.

Однако полимиксины достигают только бактерий, находящихся вне клетки. Если бактерии уже прошли через мембрану клетки тела, они больше не могут быть уничтожены этими активными ингредиентами.

В основном используются два активных ингредиента полимиксинов. Это, с одной стороны, полимиксин B, а с другой - активный ингредиент колистин. Механизм действия обоих веществ схож. Однако полимиксины не могут всасываться парентерально (минуя кишечник), поскольку в этом случае они оказывают нейротоксическое и повреждающее действие на почки. Поэтому в более поздних применениях колистин вводят в форме пролекарства в виде колистиметата натрия (CMS).

Фармакологический эффект

Полимиксины используются для борьбы в основном с патогенными грамотрицательными бактериями. Грамотрицательные и грамположительные бактерии различаются строением клеточной мембраны. Согласно методу окрашивания, разработанному датским бактериологом Грамом, обе группы бактерий можно четко отличить друг от друга. Базовый краситель используется для окрашивания клеточной мембраны за счет образования комплекса. Грамположительные бактерии окрашиваются, а грамотрицательные бактерии не окрашиваются.

У грамположительных бактерий есть толстая муреиновая оболочка, состоящая из пептидогликанов в их клеточной мембране, в то время как грамотрицательные бактерии имеют только тонкий слой муреина. Эти различия влияют на чувствительность бактерий к разным антибиотикам. Решение за или против определенных антибиотиков можно принять, быстро определив окраску по Граму.

Из-за своей полярности полимиксины реагируют в основном с фосфолипидами, которые связаны с полисахаридами. Так образуются химические связи между полимиксинами и липополисахаридами (ЛПС). Из-за тонкого слоя муреина у грамотрицательных бактерий полимиксины лучше достигают ЛПС. В результате клеточная мембрана сначала разрушается, пока не высвободится все содержимое цитоплазмы и бактериальная клетка не погибнет.

Чувствительность бактерий к полимиксинам увеличивается с увеличением содержания фосфолипидов в клеточной мембране. Было обнаружено, что клеточные мембраны очень чувствительных бактерий связывают больше полимиксинов, чем менее чувствительные бактерии. Химическая модификация активных ингредиентов, например, путем удаления концевых жирных кислот, может снизить эффективность.

Также было обнаружено, что чем выше концентрация антибиотиков, тем лучше борются с бактериями. В ходе исследований можно было наблюдать образование пузырьков на бактериальной мембране, что привело к полному разрушению. Если концентрация была слишком низкой, мембрана не могла полностью раствориться и бактерия выжила. С точки зрения лечения не имеет значения, отдыхают бактерии или делятся. На обоих этапах возможно одинаково эффективное управление.

Медицинское применение и использование

И полимиксин B, и колистин обладают одинаковым спектром активности. Среди прочего, они особенно хороши в борьбе с грамотрицательными бактериями, такими как Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. или Aerobacter. Особенно чувствительными бактериями, которые хорошо поддаются лечению, являются виды Acinetobacter, Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida или Pseudomonas aeruginosa.

Также может возникнуть устойчивость к полимиксинам. Однако это случается редко. Устойчивость может быть результатом изменений активных веществ на бактериальной поверхности, ингибирования проникновения в клеточную мембрану или изменений бактериальной поверхности. Некоторые бактерии образуют пищеварительные ферменты, которые расщепляют полипептиды полимиксинов на поверхности клетки. Кроме того, некоторые бактерии содержат определенные насосы, переносящие антибиотики, проникшие в клетку. Изменение бактериальной поверхности, например, более низкая плотность фосфолипидов, также может способствовать устойчивости.

Основные используемые полимиксины - это полимиксин B или колистин. Механизм действия обоих веществ одинаков. Однако колистин можно использовать только непосредственно в мазях, в аэрозолях для ингаляционной терапии или перорально для лечения кишечника. Он почти не всасывается в кишечнике, поэтому его можно вводить только парентерально (например, внутривенно) для системного применения. Однако чистый колистин оказывает нейротоксическое и токсическое действие на почки при парентеральном введении. Однако в качестве пролекарства его можно без осложнений принимать в виде колистиметата натрия (CMS).

Риски и побочные эффекты

Как уже упоминалось, колистин нельзя вводить парентерально, т. Е. В обход кишечника, поскольку это может привести к нейротоксическим и нефротоксическим эффектам. Это касается и других полимиксинов. Пероральный прием колистина не подходит для системного применения, так как он практически не всасывается через кишечник. Однако в качестве пролекарства в форме колистиметата натрия (CMS) он также может применяться системно.