MATURSKI RAD
Predmet: Hemija
Tema: Lijekovi za liječenje bakterijskih oboljenja
3
1. LIJEKOVI ZA LIJEČENJE BAKTERIJSKIH OBOLJENJA
1.2. Antibiotici
Antibiotici predstavljaju grupu hemijskih jedinjenja koja usporavaju rast ili uništavaju
mikroorganizme, u prvom redu bakterije, na način koji nije (u propisanim dozama) štetan po
pacijenta.
U početku, termin antibiotik odnosio se isključivo na supstance koje su proizvod
metabolizma drugih mikroorganizama koje imaju bakteriostatski ili baktericidan efekat,
selektivnu toksičnost, relativnu bezopasnost po domaćina i strukturnu stabilnost da u tijelu istog
mogu da se zadrže dovoljno dugo da proizvedu poželjne efekte.
Da bi hemijski agenat bio u potpunosti efektivan, on mora posjedovati selektivnu
toksičnost, tj. mora biti sposoban da potpuno uništi patogen, a da pri tom ima malo štetnog efekta
na pacijenta ili da ga nema uopšte. Nivo selektivne toksičnosti može biti izražen u obliku
terapeutske doze, odnosno količine hemijskog agenta neophodnog za datu infekciju toksične
doze, odnosno količine agenta u krvi koji nije štetan po domaćina. Od vremena kada je britanska
hemičarka Doroti Hodžkin dala hemijsku strukturu penicilina, počela je proizvodnja hemijski
modifikovanih antibiotika. Utoliko je i spomenuta definicija proširena i na polu-sintetske ali i na
(rijetke) sintetske antibiotike.
Naziv “antibiotik “ potiče od “anti=protiv “ i “bioza= život”. Neki antibiotici su poznati
još od davnina: hijeroglifski zapisi-robovi koristili bijeli luk da bi se zaštitili (u bijelom luku se
nalazi alicin). Korištene su i različite prijesni koje su stavljali na rane, dakle liječili kožne
infekcije i bolesti ali i bolesti GIT-a.
Novija historija antibiotika započinje 1882. godine istraživanjima Pastera i Zibera koji su
primjetili da 2 mikroorganizma djeluju antagonistički na istoj hranjivoj podlozi.
1990. godine Emnerich i Low su izolovali antibiorik iz Pseudomonas pyocyanos.
1924. godine Fleming objavio u časopisu naučni rad-otkriveni penicilini(slučajno).Nicoll
je vršio istraživanja o djelovanju penicilinskih preparata na različite spojeve mikroorganizama.
Wehmer istražuje mikrobiološki spektar antibiotika.
1940. godine Florey i Chain su prvi uspjeli izolovati čisti penicillin. U početku je teško
bilo odrediti aktivnost i djelovanje antibiotske tvari pa je trebalo standardizirati ove tvari i
4
uveden je pojam “ Oksforska jedinica”-količina penicilina koja inhibira rast i razvoj određenog
soja bakterija i to stafilokoka u 50 mg podloge. Kada je otkrivena struktura penicilina uvodi se
internacionalna jedinica IJ za aktivnost antibiotika, a 1 IJ odgovara 0,6 µm natrij-benzil-
penicilina. Aktivnost antibiotika se ispituje prema farmakopeji određivanjem minimalne
inhibitorne koncentracije (predstavlja najmanju konc. Antibiotika koja spriječava rast i razvoj
mikroba ili ih ubija) . Izražava se u µg/ml. Pravi se serija razrjeđenja antibiotika i pojedine serije
se stavljaju u epruvetu sa hranjivim materijalom uvodi bakterija prema kojoj se ispituje
aktivnost. Prati se zamućenje-ako nema zamućenja onda je antibiotik dobar tj. to mu je min.
inhibitorna konc. Prema farmakopeji metoda difuziji (II metoda) se radi određivanjem zona
inhibicije i izražava se u mm. Ova metoda može biti : metoda bušenih ploča, cilindra ili
diskmetoda. Na čvrstu podlogu (zaraženu) buše se rupe i stavljaju cilindri ili diskovi na koje se
aplicira određena količina antibiotika koji u dodiru sa podlogom difundira i zavisno od jačine
spriječava rast i razvoj mikroba, a mjerenjem zone inhibicije određuje se aktivnost antibiotika.
Da bi neka tvar bila antibiotik ona mora u malim koncentracijama spriječavati rast i razvoj
mikroorganizama, djelovanje se ne smije smanjivati na povišenoj T,bolesti;djelovanje antibiotika
mora biti brzo, ne smije narušavati imunološki sistem, ne smije razvijati rezistenciju, a
proizvodnja antibiotika mora biti omogućena u velikoj količini. Rezistencija može biti stečena i
prirodna i u direktnoj je vezi sa širinom i načinom primjene antibiotika. Najčešće nastaje radi
mutacije u genetskom materijalu bakterije ili zbog njene adaptacije na djelovanje određene tvari.
Veliki broj bakterija danas je rezistentan uglavnom zbog stečene rezistencije. Primjena
antibiotika je danas nekontrolisana i ovo dovodi do rezistencije. Mogu se davati oralno ili
parentalno. Oralno dati imaju dobru apsorpciju ali treba znati da ponekad hrana usporava
resorpciju, pa neke treba davati na prazan želudac. Tetraciklini se ne smiju uzimati sa jogurtom
jer sa
Ca
2
+
¿¿
iz mlijeka stvaraju teško topive helate čija je resorpcija nemoguća. Distribucija
antibiotika je uglavnom dobra, a izlučuju se putem žuči tj. bubrega. Antibiotici se uglavnom
dobivaju biosintezom ili polusintetski, a veoma rijetko sintetskim putem. Najčešće proizvođači
antibiotika su bakterije (75%). Antibiotike proizvode razne streptomices vrste, Eubacteriales,
Fungiinuperfecti, aktinomicetes vrste i neke alge.
Polusintetska proizvodnja antibiotika se odvija kroz 4 faze:
1.laboratorijska
2.predfermentacija
6
beta-laktamski prsten i time razaraju antibiotik, te tako postaju rezistentne (stafilokok i g-
crijevne bakterije). Ali se onda antibioticima dodaju klavulanska kiselina i sulbaktam
,
koji
vezuju beta-laktamaze i tako sprečavaju njihovo razorno dejstvo po peniciline. Bacitracin i
vankomicin inhibiraju rane faze sinteze peptidoglikana koje se odigravaju u unutrašnjosti ćelije,
pa trebaju prvo ući u nju. Cikloserin je analog D-alanina koji inhibiše sintezu peptidoglikana
blokirajući alanin-racemaze, enzim koji je bitan pri inkorporaciji D-alanina u peptidoglikan.
Inhibicija funkcije ćelijske citoplazmatske membrane
(amfotericin B, nistatin,
polimiksini). Ovi antibiotici remete funkciju i integritet membrane, makromolekuli i joni izlaze
te nastaje liza i smrt bakterije. Polimiksini djeluju na g-, posebno na one koje u membrani imaju
fosfatidil-etanolamin.
Inhibicija sinteze proteina
(aminoglikozidi, hloramfenikol, eritromicini, linkomicini i
tetraciklini) i svi djeluju na ribozome u bakterijama. Selektivno dejstvo se zasniva na tome što
bakterije imaju ribozome 70S (posjedinice 30S i 50S), a mi 80S. Kod aminoglikozida prvi korak
je vezivanje za podjedinicu 30S, onda aminoglikozid blokira normalnu aktivnost subjedinice za
formiranje peptida, pa se informacija koju nosi mRNA pogrešno učitava na mjestu za
prepoznavanje na ribozomu, te nastaje pucanje polizoma u monozome koji nisu sposobni da
sintetišu protein, što rezultuje smrću bakterije. Međutim česta je rezistencija prema
aminoglikozidima i to zbog nedostatka specifičnog receptora na 30S pa nema vezivanja, mikrobi
produkuju razne enzime koji ih razaraju, defekt u propustljivosti pa ne mogu da uđu, a kod
anaerobnih su neefikasni jer im za ulazak u ćeliju aktivnim transportom nema neophodnog
kiseonika. Tetraciklini se isto vezuju za 30S ali oni sprečavaju uvođenje novih aminokiselina u
početni peptidni lanac. Dejstvo je bakteriostatsko pa traje samo dok je bakterija izložena dejstvu
lijeka. I hloramfenikol (50S) sprečava ubacivanje novih aminokiselinau lanac inhibišući peptidil
transferazu, ali postoje rezistentne koje proizvode hloramfenikol-acetil-transferazu koja
inaktiviše lijek. Eritromicin i linkomicin se vezuju za 50S i ometaju stvaranje početnih
kompleksa za sintezu proteina.
Inhibicija sinteze nukleinskih kiselina
( hinoloni, sulfonamidi, trimetoprim, rifampicin,
pirimetamin). To su inhibitori sinteze DNA. Rifampicin inhibiše rast vezujući se za DNA-
