BACTERIOSTATIC: ลักษณะกลไกการออกฤทธิ์และตัวอย่าง - ยา - 2025

ยาต้านแบคทีเรียเป็นยาปฏิชีวนะที่สามารถยับยั้งการแพร่พันธุ์และการเติบโตของแบคทีเรียได้ ใช้ต่อต้านการติดเชื้อโดยจุลินทรีย์ที่บอบบางและในผู้ป่วยที่มีระบบภูมิคุ้มกันที่ดี

ปาสเตอร์และจูเบิร์ตเป็นคนแรกที่รับรู้ถึงผลการรักษาที่อาจเกิดขึ้นจากผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์บางชนิด ในปีพ. ศ. 2420 พวกเขาได้เผยแพร่ข้อสังเกตของพวกเขาซึ่งแสดงให้เห็นว่าจุลินทรีย์ทั่วไปสามารถหยุดการเจริญเติบโตของเชื้อแบคทีเรียแอนแทรกซ์ในปัสสาวะได้อย่างไร

วิธีการที่ยาปฏิชีวนะฆ่าเชื้อแบคทีเรียและยาฆ่าเชื้อแบคทีเรียทำงานร่วมกับประชากรของแบคทีเรียในช่วงเวลาหนึ่ง (ที่มา: Kuon.Haku จาก Wikimedia Commons) ยุคใหม่ของการบำบัดด้วยเคมีบำบัดต้านเชื้อแบคทีเรียเริ่มขึ้นในปีพ. ศ. 2479 ด้วยการนำซัลโฟนาไมด์มาใช้ในทางการแพทย์ เพนิซิลลินในปริมาณที่เพียงพอเริ่มใช้ในทางการแพทย์ในปี พ.ศ. 2484 ซึ่งเป็นการปฏิวัติการรักษาโรคติดเชื้อ

Streptomycin, chloramphenicol และ chlortetracycline ถูกระบุเมื่อสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่สอง ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมามีการพัฒนายาต้านจุลชีพหลายร้อยชนิดและมีไว้สำหรับการรักษาโรคติดเชื้อที่แตกต่างกัน

ปัจจุบันยาปฏิชีวนะเป็นยาที่ใช้มากที่สุดชนิดหนึ่งในการรักษาพยาบาลผู้ป่วยในโรงพยาบาลมากกว่า 30% ได้รับยาปฏิชีวนะ อย่างไรก็ตามยาเหล่านี้เป็นยาที่แพทย์และผู้ป่วยใช้ในทางที่ผิดมากที่สุดชนิดหนึ่ง การรักษาที่ไม่จำเป็นและไม่ได้รับการจัดการด้วยยาเหล่านี้เป็นสาเหตุของการพัฒนาความต้านทานของแบคทีเรียต่อยาปฏิชีวนะหลายชนิด

ยาต้านจุลชีพถูกจัดประเภทตามกลไกการออกฤทธิ์ทั่วไปเช่นยาฆ่าเชื้อแบคทีเรีย (ที่ฆ่าเชื้อแบคทีเรีย) และแบคทีเรีย (สารที่ยับยั้งการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์) แม้ว่าความแตกต่างนี้จะชัดเจนเมื่อทดสอบในหลอดทดลอง แต่เมื่อใช้ในการบำบัดความแตกต่างนี้ไม่ได้กำหนดไว้

ลักษณะเฉพาะ

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้นยาต้านจุลชีพสามารถแบ่งออกเป็นกลุ่มที่สามารถฆ่าแบคทีเรียที่บอบบางซึ่งเรียกว่าสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียและยาที่ยับยั้งการเจริญเติบโตและการพัฒนาแบบย้อนกลับได้เรียกว่า bacteriostats

ปัจจุบันความแตกต่างนี้ได้รับการพิจารณาจากมุมมองทางคลินิกซึ่งค่อนข้างกระจาย ด้วยเหตุนี้จึงมีการกล่าวกันว่ายาปฏิชีวนะที่ให้มาทำหน้าที่ได้ดีกว่าในฐานะแบคทีเรียหรือสารฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

ดังนั้นยาปฏิชีวนะชนิดเดียวกันอาจมีผลแบบคู่ (bacteriostatic หรือ bactericidal) ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขบางประการเช่นความเข้มข้นที่สามารถเข้าถึงได้ในบริเวณที่ต้องการผลกระทบและความสัมพันธ์ที่มีต่อจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้อง

โดยทั่วไปแล้ว bacteriostats ยกเว้น aminoglycosides เป็นยาปฏิชีวนะที่ขัดขวางการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรียที่บอบบาง หากระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายเป็นระบบที่มีความสามารถก็เพียงพอที่จะยับยั้งการเจริญเติบโตและการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียเพื่อที่จะสามารถกำจัดมันได้

ในทางกลับกันสารฆ่าเชื้อแบคทีเรียอาจมีกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน: สามารถรบกวนการสังเคราะห์ผนังเซลล์ของแบคทีเรียเปลี่ยนแปลงเยื่อหุ้มไซโทพลาสซึมหรือรบกวนกระบวนการบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์และการเผาผลาญของดีเอ็นเอของแบคทีเรีย

กลไกการออกฤทธิ์

มีการใช้แผนการหลายอย่างในการจำแนกยาต้านจุลชีพในหมู่พวกเขาคือการจัดกลุ่มยาเหล่านี้ตามกลไกการออกฤทธิ์ทั่วไป ดังนั้นตามกลไกการออกฤทธิ์ยาปฏิชีวนะแบ่งออกเป็น:

- ยาปฏิชีวนะที่ยับยั้งการสังเคราะห์ของผนังแบคทีเรีย ได้แก่ เพนิซิลลินและเซฟาโลสปอรินไซโคลเซอรีนแวนโคไมซินและบาซิทราซิน

- ยาปฏิชีวนะที่เปลี่ยนแปลงความสามารถในการซึมผ่านของเยื่อหุ้มจุลินทรีย์ทำให้สารประกอบภายในเซลล์หลุดรอดออกไป ได้แก่ ผงซักฟอกเช่นโพลิมีซินและโพลีอีน

- ตัวแทนที่มีผลต่อการทำงานของหน่วยย่อยไรโบโซม 30S และ 50S และทำให้เกิดการยับยั้งการสังเคราะห์โปรตีนแบบย้อนกลับได้: เหล่านี้เป็นยาแบคทีเรีย ตัวอย่าง ได้แก่ chloramphenicol, tetracyclines, erythromycin, clindamycin และ pristanamycin

- ตัวแทนที่จับกับหน่วยย่อย 30S และเปลี่ยนแปลงการสังเคราะห์โปรตีนและทำให้แบคทีเรียตายในที่สุด ได้แก่ อะมิโนไกลโคไซด์

- ยาปฏิชีวนะที่มีผลต่อการเผาผลาญของกรดนิวคลีอิกยับยั้ง RNA polymerase: rifamycin เป็นตัวอย่าง

- สาร Antimetabolite ที่ยับยั้งเอนไซม์การเผาผลาญโฟเลต: ตัวอย่างของสิ่งเหล่านี้ ได้แก่ trimethoprin และ sulfonamides

กลไกการออกฤทธิ์ในกรณีของแบคทีเรีย

กลไกการออกฤทธิ์ของสารสร้างแบคทีเรียเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการสังเคราะห์โปรตีนของแบคทีเรียเป้าหมาย สิ่งนี้ทำได้โดยกลไกต่างๆ:

การยับยั้งเฟสการเปิดใช้งาน

- สารยับยั้งเอนไซม์ isoleucyl-tRNA synthetase

การยับยั้งการเริ่มต้นของการสังเคราะห์โปรตีน

- ป้องกันการก่อตัวของคอมเพล็กซ์การเริ่มต้น 70S หรือเชื่อมโยงกับหน่วยย่อย 50S

- การยับยั้งการจับตัวของอะมิโนอะซิล - ทีอาร์เอ็นเอกับไรโบโซม

การยับยั้งการยืดตัวโดยกลไกต่างๆ

- รบกวนกระบวนการ Transpeptidation

- รบกวนการทำงานของ peptidyltransferase ใน 23S rRNA ของหน่วยย่อย 50S ของไรโบโซม

- ยับยั้งการเคลื่อนย้ายของปัจจัยการยืดตัว G.

อีกกรณีหนึ่งรวมถึงกลไกการออกฤทธิ์ของอะมิโนไกลโคไซด์เนื่องจากทำหน้าที่ในหน่วยย่อยของไรโบโซม 30S จึงรบกวนการสังเคราะห์โปรตีนดังนั้นจึงเป็นแบคทีเรีย อย่างไรก็ตามพวกมันมีผลต่อเมมเบรนของแบคทีเรียบางชนิดซึ่งเป็นสาเหตุหลักในการฆ่าเชื้อแบคทีเรีย

ตัวอย่างกลไกการออกฤทธิ์และจุลินทรีย์ที่บอบบาง

สารยับยั้งเฟสการเปิดใช้งาน

Mucopyrocin เป็นยาปฏิชีวนะ bacteriostatic ที่สามารถยับยั้งเอนไซม์ isoleucyl-tRNA synthetase ได้ซึ่งจะยับยั้งการรวมตัวของ isoleucine และหยุดการสังเคราะห์

ยาปฏิชีวนะนี้สังเคราะห์โดย Pseudomonas บางชนิดดังนั้นจึงถูกสกัดจากที่นั่น มีผลอย่างยิ่งต่อแบคทีเรียแกรมบวก ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการติดเชื้อที่ผิวหนังทาหรือเพื่อกำจัดสถานะพาหะของเชื้อ Staphylococcus aureus ที่มีสุขภาพดี

การยับยั้งการเริ่มต้นของการสังเคราะห์โปรตีน

ในแบคทีเรียจุดเริ่มต้นของการสังเคราะห์เกิดขึ้นจากการรวมตัวของ methionine เป็น formylmethionine ที่เชื่อมโยงกับ tRNA (transfer RNA) หน่วยย่อยของไรโบโซม 30S และ 50S มีส่วนร่วมในคอมเพล็กซ์การเริ่มต้นโดยมีตำแหน่งที่สำคัญสองแห่ง: โลคัส A และโลคัสพี

กลุ่มของ oxazolidinones และ aminoglycosides มีกลไกการออกฤทธิ์นี้ กลุ่ม oxazolidinones เป็นกลุ่มของยาปฏิชีวนะสังเคราะห์ที่เพิ่งนำเข้าสู่การปฏิบัติทางคลินิกซึ่งไม่แสดงความต้านทานข้ามกับยาปฏิชีวนะแบคทีเรียอื่น ๆ

Linezolid เป็นตัวแทนของ oxazolidinones ซึ่งออกฤทธิ์ต่อแบคทีเรียแกรมบวกรวมถึง Staphylococcus aureus และ Streptococcus spp หลายระยะห่างกันและไม่มีกิจกรรมต่อต้านแกรมเนกาทีฟ

อะมิโนไกลโคไซด์มีแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติสังเคราะห์โดยแอคติโนมัยซีสในดินหรือจากอนุพันธ์กึ่งสังเคราะห์ พวกมันมีฤทธิ์ต่อต้านแบคทีเรียหลายชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับผลลบของแอโรบิคกรัม

ขึ้นอยู่กับแบคทีเรียและตำแหน่งของพวกมันพวกมันสามารถแสดงฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียหรือแบคทีเรียได้

การยับยั้งการจับอะมิโนอะซิล - tRNA กับไรโบโซม

tetracyclines และอนุพันธ์ของพวกเขาคือ glycylcyclines เป็นตัวแทนของกลุ่มนี้ พวกเขาปิดกั้นหรือยับยั้ง Locus A. Tetracyclines สามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ (streptomyces) หรือ semisynthetic ซึ่ง ได้แก่ doxycycline, minocycline และ oxytetracycline

โครงสร้างทางเคมีของยาปฏิชีวนะ doxycycline (ที่มา: Vaccinationist ผ่าน Wikimedia Commons) Tetracyclines เป็นยาปฏิชีวนะในวงกว้างสำหรับแบคทีเรียหลายชนิดทั้งแกรมบวกและแกรมลบซึ่งมีฤทธิ์ต่อ Rickettsiae ต่อหนองในเทียม mycoplasmas และ spirochetes

Tigecycline เป็น glycylcycline ที่ได้จาก minocycline โดยมีกลไกการทำงานเหมือนกัน แต่มีความสัมพันธ์มากกว่า minocycline ถึง 5 เท่าและยังมีผลต่อเยื่อหุ้มเซลล์ของ cytoplasmic มีฤทธิ์ในการต่อต้านเชื้อเอนเทอโรคอกซีและต่อต้านแบคทีเรียหลายชนิดที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะอื่น ๆ

สารยับยั้งการยืดตัว

Chloramphenicol และ lincosamides เป็นตัวอย่างของกลุ่มนี้ซึ่งทำหน้าที่ในตำแหน่ง P กรดฟูซินิกเป็นตัวอย่างของกลไกในการยับยั้งการเคลื่อนย้ายของปัจจัยการยืดตัว G Macrolides และ ketolides จับกับ peptidyltransferase ที่ 23S rRNA ของหน่วยย่อย 50S ของไรโบโซม

Chloramphenicol และอนุพันธ์เช่น thiamphenicol เป็นยาปฏิชีวนะ bacteriostatic ในวงกว้างต่อต้านแกรมบวกและลบและต่อต้านการไม่ใช้ออกซิเจน พวกมันมีความกระตือรือร้นในการต่อต้านเชื้อซัลโมเนลลาและชิเกลลาเช่นเดียวกับการต่อต้าน bacteroides ยกเว้น B. Fragilis

ลินโคซาไมด์หลักคือคลินดามัยซินซึ่งเป็นแบคเทอริโอสแตติกอย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับปริมาณความเข้มข้นในเป้าหมายและชนิดของจุลินทรีย์สามารถแสดงฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้

Clindamycin มีผลต่อสารแกรมบวกยกเว้น enterococci ซึ่งเป็นทางเลือกสำหรับ B. fragilis และใช้ได้ผลกับโปรโตซัวบางชนิดเช่น Plasmodium และ Toxoplasma gondii

macrolides

ยาเหล่านี้ ได้แก่ erythromycin, clarithromycin และ roxithromycin (เป็น macrolides 14-carbon) และ azithromycin (เป็นกลุ่ม 15-carbon) สไปรามัยซินโจซามัยซินและไมดีคาไมซินเป็นตัวอย่างของแม็กโคไรด์ 16 คาร์บอน

Telithromycin เป็นคีโตไลด์ที่ได้จาก erythromycin ทั้ง macrolides และ ketolides มีฤทธิ์ต่อต้านแบคทีเรียแกรมบวก Bordetella pertussis, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (clarithromycin มีประสิทธิภาพมากกว่า) และ Treponemas เป็นต้น

อ้างอิง

1. Calvo, J. และMartínez-Martínez, L. (2009) กลไกการออกฤทธิ์ของยาต้านจุลชีพ โรคติดเชื้อและจุลชีววิทยาคลินิก, 27 (1), 44-52.
2. กู๊ดแมนและกิลแมน, A. (2001). พื้นฐานทางเภสัชวิทยาของการบำบัด ฉบับที่สิบ. McGraw-Hill
3. Meyers, FH, Jawetz, E. , Goldfien, A. , & Schaubert, LV (1978) ทบทวนเภสัชวิทยาการแพทย์. สิ่งพิมพ์ทางการแพทย์ Lange
4. Ocampo, PS, Lázár, V. , Papp, B. , Arnoldini, M. , Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R. , … & Bonhoeffer, S. (2014) การเป็นปรปักษ์กันระหว่างยาปฏิชีวนะที่มีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียและแบคทีเรียเป็นที่แพร่หลาย ยาต้านจุลชีพและเคมีบำบัด, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E. , Maldonado, G. , Saavedra, S. , Meléndez, B. , … & Figueroa, J. (2004). ยาปฏิชีวนะในผู้สูงอายุ วารสารวิทยาศาสตร์สุขภาพเปอร์โตริโก 23 (1)