בקטריוסטטי: מאפיינים, מנגנוני פעולה ודוגמאות - תרופה - 2025

תרופות בקטריוסטטיות הן אנטיביוטיקה שעוצרת הפיכה של רבייה וצמיחה של חיידקים. הם משמשים כנגד זיהומים על ידי מיקרואורגניזמים רגישים ובחולים עם מערכת חיסון מוכשרת.

פסטר וג'וברט היו הראשונים שזיהו בהשפעה הטיפולית הפוטנציאלית של חלק מהמוצרים החיידקים. בשנת 1877 פרסמו את התצפיות שלהם, שם הראו כיצד מיקרואורגניזמים שכיחים יכולים לעצור את צמיחתו של אנתרקס הבאצילוס בשתן.

כיצד פועלת חיידק אנטיביוטי וחיידק קוטלי-חיידקי ביחס לאוכלוסיית חיידקים לאורך זמן (מקור: Kuon.Haku באמצעות Wikimedia Commons) העידן המודרני של כימותרפיה אנטיבקטריאלית החל בשנת 1936 עם כניסתו של סולפונמיד לפרקטיקה הרפואית. כמויות מספיקות של פניצילין הפכו זמינות לשימוש קליני בשנת 1941, מה שהפך את מהפכת הטיפול במחלות זיהומיות.

Streptomycin, chloramphenicol ו- chlortetracycline זוהו בסוף מלחמת העולם השנייה. מאז אותו זמן פותחו מאות תרופות אנטי-מיקרוביאליות ואלו זמינות לטיפול במחלות זיהומיות שונות.

נכון לעכשיו, אנטיביוטיקה היא אחת התרופות הנפוצות ביותר בטיפול רפואי, למעלה מ- 30% מהחולים המאושפזים מקבלים אנטיביוטיקה. עם זאת, מדובר באחת התרופות המופיעות לרעה ביותר על ידי רופאים וחולים. טיפולים לא נחוצים ומנוהלים שלא בתרופות אלו היו הגורם להתפתחות עמידות לחיידקים כנגד אנטיביוטיקה רבים.

תרופות אנטי-מיקרוביאליות מסווגות, על פי מנגנון הפעולה הכללי שלהן, כחיידק קוטלי-חיידקים (אלה שהורגים חיידקים) ובקטריוסטסטטיות (כאלו שמעכבות את גדילתם ורבייתם). למרות שהבחנה זו ברורה בבדיקה במבחנה, כאשר משתמשים בה בטיפול, הבחנה זו אינה מוגדרת כל כך.

מאפיינים

כפי שהוסבר לעיל, ניתן לסווג תרופות אנטי-מיקרוביאליות לאלו המסוגלים להרוג חיידקים רגישים, המכונים חיידק קוטלי חיידקים, ואלו המעכבים הפיך את צמיחתם והתפתחותם, הנקראים בקטריוסטסטטים.

נכון לעכשיו, הבחנה זו נחשבת, מבחינה קלינית, למפוזרת במקצת. מסיבה זו נאמר כי אנטיביוטיקה נתונה פועלת באופן עדיפות כחיידק או חיידק.

לכן לאותה אנטיביוטיקה יכולה להיות השפעה כפולה (בקטריואסטטית או חיידקית) בהתאם לתנאים מסוימים כמו הריכוז אליו היא יכולה להגיע באזור בו דרושה השפעתו והזיקה שיש לו למיקרואורגניזם המעורב.

באופן כללי, סטטיסטיקות בקטריוסטיו, למעט אמינוגליקוזידים, הם אנטיביוטיקה המפריעה לסינתזת החלבון של חיידקים רגישים. אם מערכת החיסון של הגוף היא מערכת מוכשרת, זה מספיק כדי לעכב את הצמיחה והתרבות של חיידק כדי שיוכל לחסל אותו.

לעומת זאת, קוטלי חיידקים יכולים להיות בעלי מנגנוני פעולה שונים: הם יכולים להפריע לסינתזה של דופן התא של החיידק, לשנות את הממברנה הציטופלסמית או להפריע לתהליכים מסוימים הקשורים לסינתזה של מטבולי DNA של חיידקים.

מנגנון פעולה

מספר תוכניות שימשו לסיווג תרופות אנטי מיקרוביאליות, ביניהן קיבוץ התרופות הללו על פי מנגנוני פעולה נפוצים. לפיכך, על פי מנגנון הפעולה שלהם, אנטיביוטיקה מסווגת ל:

- אנטיביוטיקה שמעכבת את הסינתזה של דופן החיידק: ביניהם פניצילינים וצפלוספורינים, ציקלוזרין, וונקומיצין ובציטראצין.

- אנטיביוטיקה המשנה את חדירות הממברנה של מיקרואורגניזמים, ומאפשרת יציאה של תרכובות תוך תאיות: זה כולל חומרי ניקוי כמו פולימיקסין ופולין.

- סוכנים המשפיעים על תפקודם של יחידות היחידה הריבוזומליות 30S ו- 50S וגורמים לעיכוב הפיך של סינתזת החלבון: מדובר בתרופות בקטריוסטטיות. דוגמאות לכך הן כלורמפניניקול, טטרציקלינים, אריתרומיצין, קלינדמיצין ופריסטנמיצין.

- סוכנים הנקשרים ליחידת המשנה 30S ומשנים את סינתזת החלבון וגורמים בסופו של דבר למותם של החיידקים: בין אלה הם אמינוגליקוזידים.

- אנטיביוטיקה המשפיעת על חילוף החומרים של חומצות גרעין מעכבת פולימראז RNA: ריפאמיצין הוא דוגמא לכך.

- חומרים אנטי-מטבוליטים המעכבים אנזימים של חילוף חומרים פולית: דוגמאות לכך הם טרימתופרין וסולפונאמידים.

מנגנון הפעולה במקרה של חיידקים

מנגנון הפעולה של חומרים בקטריוסטטיים קשור לשינוי בסינתזת החלבון של חיידקי המטרה. זה מושג על ידי מנגנונים שונים:

עיכוב שלב ההפעלה

- מעכבי האנזים איזולוציל-tRNA סינתזה.

עיכוב התחלת סינתזת חלבון

- למנוע היווצרות מתחם חניכה 70S או להיקשר ליחידת המשנה 50S.

- עיכוב של קשירה של aminoacyl-tRNA לריבוזום.

עיכוב התארכות על ידי מנגנונים שונים

- הפרעה לתהליך הטרנספידדיציה.

- הפרעה לפפטידילטרנספראז, ב- rRNA 23S של יחידת המשנה 50S של הריבוזום.

- עיכוב הטרנסלוקציה של גורם ההארכה G.

מקרה נפרד כולל את מנגנון הפעולה של אמינוגליקוזידים, מכיוון שהם פועלים על תת היחידה הריבוזומלית 30S, ובכך מפריעים לסינתזת החלבון ולכן הם בקטריוסטטיים. עם זאת הם מפעילים השפעה על הממברנה של כמה חיידקים הגורמת להשפעה בעיקר חיידקית.

דוגמאות לכל מנגנון פעולה ומיקרואורגניזמים רגישים

מעכבי שלב ההפעלה

Mucopyrocin הוא אנטיביוטיקה בקטריוסטטית המסוגלת לעכב באופן תחרותי את האנזים סינתזהase isoleucyl-tRNA, ובכך לעכב את שילוב האיזולוצין ולהפסיק את הסינתזה.

אנטיביוטיקה זו מסונתזת על ידי כמה מינים של Pseudomonas, ולכן היא מופקת משם. יש לו השפעה חזקה במיוחד כנגד חיידקים חיוביים לגרם. הוא משמש בעיקר לזיהומים בעור, באופן מקומי או למיגור מצב הנשא הבריא של Staphylococcus aureus.

עיכוב התחלת סינתזת חלבון

בחיידקים, תחילת הסינתזה מתרחשת עם שילוב של מתיונין כפורמיל-מתיונין המקושר ל- tRNA (העברת RNA). יחידות היחידה הריבוזומליות 30S ו- 50S משתתפות במתחם החניכה, עם שני לוקוסים חשובים: לוקוס A ולוקוס פ.

קבוצת האוקסזולידינונים וה aminoglycosides מציגים מנגנון פעולה זה. קבוצת האוקסאזולידינונים היא קבוצה של אנטיביוטיקה סינתטית שהוכנסה לאחרונה לפרקטיקה הקלינית, שאינה מציגה עמידות צולבת עם אנטיביוטיקה בקטריוסטטית אחרת.

Linezolid הוא נציג האוקסזולידינונים, הוא פעיל כנגד חיידקים חיוביים לגרם, כולל זנים של Staphylococcus aureus ו- Streptococcus spp. רב-סיעודיים ואין להם שום פעילות נגד שלילי גרם.

Aminoglycosides הם ממקור טבעי, הם מסונתזים על ידי actinomycetes באדמה או נגזרות למחצה שלהם. הם פעילים נגד מגוון רחב של מינים חיידקיים, במיוחד כנגד שלילי גרם אירובי.

בהתאם לחיידקים ומיקומם, הם יכולים להציג השפעה בקטריוסטטית או חיידקית.

עיכוב של קשירה של aminoacyl-tRNA לריבוזום

הטטרציקלינים ונגזרותיהם, הגליקיליקלינים, הם נציגים של קבוצה זו. הם חוסמים או מעכבים את לוקוס A. טטרציקלינים יכולים להופיע באופן טבעי (סטרפטומייס) או חצי-סינתטיים; אלה כוללים doxycycline, minocycline, and oxytetracycline.

מבנה כימי של הדוקסיציקלין האנטיביוטי (מקור: חיסון באמצעות ויקימדיה Commons) טטרציקלינים הם אנטיביוטיקה רחבת-ספקטרום כנגד חיידקים רבים, גם גרפיים-חיוביים וגם-גרם-שליליים, הם פעילים מאוד נגד Rickettsiae, נגד כלמידיה, מיקופלסמות וספירוכטים.

Tigecycline הוא glycylcycline שמקורו במינוציקלין, עם אותו מנגנון פעולה, אך בעל זיקה פי חמישה יותר מאשר מינוציקלין ואשר משפיע גם על הממברנה הציטופלסמית. הם פעילים מאוד נגד אנטרוקוקים וכנגד חיידקים רבים העמידים לאנטיביוטיקה אחרת.

מעכבי התארכות

כלורמפיניקול ולינקוסמידס הם דוגמאות לקבוצה זו, הפועלים בלוקוס P. חומצה פוסינינית היא דוגמא למנגנון לעיכוב הטרנסלוקציה של גורם התארכות G. מקרולידים וקטולידים נקשרים לפפטידילטרנספרז, ב rRNA 23S של יחידת המשנה 50S של הריבוזום.

כלורמפיקניקול ונגזרותיו כמו תיאמפילניקול הם אנטיביוטיקה חיידקית רחבת-ספקטרום נגד גרם חיובי ושלילי וכנגד אנאירוביים. הם פעילים מאוד נגד סלמונלה ושיג'לה, כמו גם נגד בקטריואידים, למעט B. fragilis.

הלינקוסמיד העיקרי הוא קלינדמיצין, שהוא בקטריוסטטי, אולם בהתאם למינון, ריכוזו ביעד וסוג המיקרואורגניזם, הוא יכול להציג השפעה חיידקית.

Clindamycin יעיל כנגד חומרים חיוביים לגרם, למעט אנטרוקוקים, זה מבחירה עבור B. fragilis ויעיל כנגד כמה פרוטוזואים כמו Plasmodium ו- Toxoplasma gondii.

מקרולידים

תרופות אלה כוללות אריתרומיצין, קלריתרומיצין ורוקסיתרומיצין (כמו מקרולידים 14-פחמן) ואזיתרומיצין (כקבוצה 15-פחמן). ספירמיצין, ג'וסאמיצין ומיד-קמיצין הם דוגמאות למקרולידים של 16 פחמן.

Telithromycin הוא קטוליד שמקורו אריתרומיצין. גם מקרולידים וגם קטולידים פעילים נגד חיידקים חיוביים לגרם, בורטובה שעלת, Haemophilus ducreyi, Neisseria ssp, Helicobacter pylori (קליריתרומיצין יעיל יותר) וטרפונמות, בין היתר.

הפניות

1. Calvo, J., and Martínez-Martínez, L. (2009). מנגנוני הפעולה של אנטי-מיקרוביאלים. מחלות זיהומיות ומיקרוביולוגיה קלינית, 27 (1), 44-52.
2. גודמן וגילמן, א '(2001). הבסיס הפרמקולוגי לטיפולים. מהדורה עשירית. מקגרו-היל
3. מאיירס, FH, Jawetz, E., Goldfien, A., and Schaubert, LV (1978). סקירת הרוקחות הרפואית. פרסומים רפואיים של לנגה.
4. Ocampo, PS, Lázár, V., Papp, B., Arnoldini, M., Zur Wiesch, PA, Busa-Fekete, R., … & Bonhoeffer, S. (2014). האנטגוניזם בין אנטיביוטיקה בקטריואסטטית לאנטיביוטיקת חיידקים נפוץ. תרופות אנטי מיקרוביאליות וכימותרפיה, 58 (8), 4573-4582.
5. Rodríguez-Julbe, MC, Ramírez-Ronda, CH, Arroyo, E., Maldonado, G., Saavedra, S., Meléndez, B., … & Figueroa, J. (2004). אנטיביוטיקה בקרב מבוגרים. כתב העת למדעי הבריאות בפורטו ריקו, 23 (1).