Kā darbojas penicilīni?

Penicilīni ir antibakteriālu zāļu grupa, kas uzbrūk visdažādākajām baktērijām. Tās bija pirmās šāda veida zāles, kuras ārsti lietoja. Penicilīnu atklāšana un ražošana ir mainījusi medicīnas seju, jo šīs zāles ir izglābušas miljoniem dzīvību.

Penicilijs sēnītes ir penicilīna avots, ko cilvēki var lietot iekšķīgi vai injicējot.

Cilvēki visā pasaulē tagad plaši izmanto penicilīnus infekciju un slimību ārstēšanai.

Ātri fakti par penicilīnu

• Penicilīni bija pirmās antibiotikas, kuras ārsti lietoja.
• Penicilīna klasē ir vairākas antibiotikas.
• Eksperti kreditē Aleksandru Flemingu par penicilīnu atklāšanu.
• Penicilīns darbojas, traucējot baktēriju šūnu sienām.
• Mazāk nekā 1 procentam cilvēku ir bīstami alerģija pret penicilīnu.

Funkcija

Penicilīni darbojas, pārraujot baktēriju šūnu sienu.

Narkotikas penicilīna klasē darbojas, netieši pārraujot baktēriju šūnu sienas. Viņi to dara, tieši iedarbojoties uz peptidoglikāniem, kuriem baktēriju šūnās ir būtiska strukturālā loma.

Peptidoglikāni ap baktēriju šūnu plazmas membrānu izveido tīklam līdzīgu struktūru, kas palielina šūnu sieniņu izturību un novērš ārējo šķidrumu un daļiņu iekļūšanu šūnā.

Baktērijai pavairojot, šūnu dalīšanās laikā tās šūnu sienās atveras mazas bedrītes. Pēc tam jaunizveidotie peptidoglikāni aizpilda šīs caurumus, lai rekonstruētu sienas.

Penicilīni bloķē olbaltumvielu statņus, kas savieno peptidoglikānus. Tas neļauj baktērijai aizvērt urbumus šūnu sienās.

Tā kā apkārtējā šķidruma ūdens koncentrācija ir augstāka nekā baktērijas iekšpusē, ūdens caur caurumiem ieplūst šūnā un baktērija pārsprāgst.

Vēsture

Cilvēki penicilīnu atklāšanu parasti saista ar Aleksandru Flemingu. Stāsts vēsta, ka viņš 1928. gada septembrī kādu dienu atgriezās savā laboratorijā, lai atrastu Petri trauciņu Stafilokoks baktērijas, kuru vāks vairs nav vietā.

Trauks bija kļuvis piesārņots ar zilganzaļu pelējumu, ko sauc Penicillium notatum. Flemings atzīmēja, ka pelējuma apkārt bija skaidrs gredzens, kurā baktērijas nebija spējušas augt.

Atklājot šo veidni un atzīstot tā lietošanu, Flemings iedarbināja riteņus, lai izveidotu vienu no visnoderīgākajām zālēm medicīnas vēsturē.

1942. gada martā Anne Miller kļuva par pirmo civiliedzīvotāju, kurš veiksmīgi ārstējās ar penicilīnu. Viņa gandrīz izvairījās no nāves pēc smagas infekcijas pēc spontāna aborta.

Lai gan Flemings tehniski atklāja pirmo antibiotiku, zinātniekiem bija jāpaveic daudz darba, pirms penicilīni varētu kļūt pieejami vispārējai lietošanai.

Lielāko daļu darba veica zinātnieki ar augstāku laboratoriju un dziļāku ķīmijas izpratni nekā Flemings. Hovards Florejs, Normans Hotlijs un Ernsts Čains veica pirmos padziļinātos un koncentrētos pētījumus par šo narkotiku.

Flemingas Nobela prēmijas pieņemšanas runā viņš brīdināja, ka penicilīnu pārmērīga lietošana kādu dienu var izraisīt baktēriju rezistenci. Kopš tā laika tā ir kļuvusi par problēmu.

Pretestība

Pretēji izplatītajam viedoklim rezistence pret penicilīniem rodas nevis personai, bet gan pašai baktērijai.

Baktērijas ir bijušas miljardiem gadu. Šajā laikā viņi ir izturējuši ārkārtēju vidi un līdz ar to ir ļoti pielāgojami. Viņi arī ļoti ātri atjaunojas, padarot relatīvi ātras ģenētiskas izmaiņas populācijā iespējamas.

Ir trīs izplatīti veidi, kā baktērijas var attīstīt imunitāti pret penicilīnu:

• Penicilināze: baktērijas dažreiz spēj ražot penicilināzi - fermentu, kas noārda penicilīnus. Šī spēja var izplatīties visā baktēriju populācijā, izmantojot nelielu DNS gredzenu procesā, ko sauc par konjugāciju. Tas ir seksuālās reprodukcijas baktēriju ekvivalents, kur atsevišķi organismi savā starpā dalās ar jaunu ģenētisko informāciju.
• Mainīta baktēriju struktūra: Dažas baktērijas var smalki mainīt penicilīnu saistošo olbaltumvielu formātu savā peptidoglikāna sieniņā, lai penicilīni vairs nevarētu ar to saistīties.
• Penicilīna noņemšana: citas baktērijas izstrādā sistēmas penicilīnu eksportam. Baktērijām ir izplūdes sūkņi, kurus tās izmanto, lai atbrīvotu vielas no šūnas. Dažu šo sūkņu atkārtota izmantošana var ļaut šūnai iznīcināt penicilīnus.

Blakus efekti

Slikta dūša ir bieža penicilīnu lietošanas blakusparādība.

Visbiežāk sastopamās penicilīnu lietošanas blakusparādības ir:

• caureja
• slikta dūša
• galvassāpes
• izsitumi uz ādas un nātrene

Retāk sastopamās blakusparādības ir:

• elpas trūkums vai neregulāra elpošana
• locītavu sāpes
• pēkšņa vieglprātība un ģībonis
• sejas pietūkums un apsārtums
• zvīņaina, sarkana āda
• maksts nieze un izdalījumi, kas rodas vai nu rauga infekcijas, vai baktēriju vaginozes dēļ
• sāp mute un mēle, dažreiz ar baltiem plankumiem
• vēdera krampji, spazmas, maigums vai sāpes

Retas blakusparādības ir:

• trauksme, bailes vai apjukums
• tuvojošās liktenes sajūta
• halucinācijas
• acu un ādas dzeltenība
• iekaisis kakls
• neparasta asiņošana
• caureja un samazināta urinēšana
• krampji

Riski

Lai gan penicilīnu lietošana ir plaši izplatīta, var rasties daži jautājumi vai kontrindikācijas, tāpat kā jebkuras citas zāles:

• Zīdīšanas periods: cilvēki, kas baro bērnu ar krūti, bērnam var nodot nelielu daudzumu penicilīna. Tā rezultātā bērnam var būt alerģiskas reakcijas, caureja, sēnīšu infekcijas un izsitumi uz ādas.
• Mijiedarbība: dažas citas zāles var mijiedarboties ar penicilīniem. Pirms vairāku zāļu lietošanas ir svarīgi pārbaudīt ārstu.
• Asiņošanas problēmas: Daži penicilīni, piemēram, karbenicilīns, piperacilīns un tikarcilīns, var pasliktināt jau esošās asiņošanas problēmas.
• Perorālie kontracepcijas līdzekļi: Penicilīni var traucēt kontracepcijas tablešu lietošanu, palielinot nevēlamas grūtniecības risku.
• Cistiskā fibroze: Cilvēki ar cistisko fibrozi, lietojot piperacilīnu, ir vairāk pakļauti drudzim un izsitumiem uz ādas.
• Nieru slimība: Indivīdiem ar nieru slimībām ir palielināts blakusparādību risks.
• Metotreksāts: Metotreksāts izjauc šūnu augšanu un var ārstēt vairākus apstākļus, tostarp leikēmiju un dažas autoimūnas slimības. Penicilīni neļauj organismam atbrīvoties no šīm zālēm, kas potenciāli var izraisīt smagas komplikācijas.
• Fenilketonūrija: Dažās stiprākās, košļājamās amoksicilīna tabletēs ir augsts aspartāma līmenis, ko organisms pārvērš fenilalanīnā. Tas ir bīstami ikvienam, kam ir fenilketonūrija.
• Kuņģa-zarnu trakta problēmas: Lietojot penicilīnus, pacientiem, kuriem anamnēzē ir bijušas kuņģa čūlas vai citas zarnu slimības, visticamāk attīstīsies kolīts.

Alerģija pret penicilīnu

Dažiem cilvēkiem ir alerģija pret penicilīniem.

Alerģiskas reakcijas pret penicilīnu parasti izraisa nātreni, sēkšanu un pietūkumu, īpaši sejas.

Apmēram 10 procenti cilvēku ziņo par alerģiju pret penicilīniem, bet patiesais skaitlis ir tuvāk 1 procentam, un tikai aptuveni 0,03 procentiem ir dzīvībai bīstamas alerģiskas reakcijas.

Alkohols un penicilīns

Dažām antibiotikām, piemēram, metronidazolam un tinidazolam, ir smagas reakcijas ar alkoholu. Tomēr penicilīnu gadījumā tas nav.

Līdzņemšana

Penicilīni visā to lietošanas vēsturē medicīnā ir izglābuši neskaitāmas dzīvības. Tomēr tagad ārsti ir noraizējušies par antibiotiku rezistences palielināšanos. Tikai laiks rādīs, kā nākotnes antibiotikas pārvarēs šo šķērsli.