polimixine

polimixine sunt antibiotice care combat în principal bacteriile gram-negative. Cu toate acestea, ingredientele active acționează numai asupra bacteriilor localizate în afara celulelor corpului. Eficiența lor se bazează pe reacția lor cu fosfolipidele din membranele celulare bacteriene.

Ce sunt polimixinele?

Polimixinele sunt polipeptide ramificate complexe, care constau de obicei din zece aminoacizi. La final au acizi grași hidrofobi. Structura moleculară permite formarea unei polarități care corespunde cu cea a fosfolipidelor din membranele celulare. Acest lucru permite acestor molecule să interacționeze cu fosfolipidele și să le distrugă structura. Ca urmare, membrana celulară bacteriană se dizolvă. Dacă este complet distrusă, are loc moartea celulelor bacteriei.

Cu toate acestea, polimixinele ajung doar la bacterii poziționate în afara celulei. Dacă bacteriile au trecut deja membrana celulei corpului, ele nu mai pot fi distruse de aceste ingrediente active.

Se utilizează în principal două ingrediente active ale polimixinelor. Acesta este pe de o parte polimixina B și pe de altă parte ingredientul activ colistina. Modul de acțiune al ambelor substanțe este similar. Cu toate acestea, polimixinele nu pot fi absorbite parenteral (ocolind intestinul), deoarece au un efect neurotoxic și dăunător asupra rinichilor. În aplicații mai recente, colistina este, prin urmare, administrată sub formă de prodrog sub formă de colistimetat de sodiu (CMS).

Efect farmacologic

Polimixinele sunt utilizate pentru a controla în principal bacteriile gram-negative patogene. Bacteriile gram-negative și gram-pozitive diferă în structura membranei lor celulare. Folosind metoda de colorare dezvoltată de bacteriologul danez Gram, cele două grupuri de bacterii se pot distinge cu ușurință unele de altele. Un colorant de bază este utilizat pentru a colora membrana celulară prin formarea complexă. Bacteriile gram-pozitive prezintă o culoare, în timp ce bacteriile Gram-negative nu pătează.

Bacteriile gram-pozitive au o coajă de mureină groasă formată din peptidoglicani în membrana lor celulară, în timp ce bacteriile gram-negative au doar un strat subțire de mureină. Aceste diferențe afectează sensibilitatea bacteriilor la diferite antibiotice. Se poate lua o decizie pentru sau împotriva anumitor antibiotice determinând rapid colorația Gram.

Datorită polarității lor, polimixinele reacționează în principal cu fosfolipidele, care sunt legate de polizaharide. Se formează astfel legături chimice între polimixine și lipopolizaharide (LPS). Datorită stratului subțire de mureină din bacteriile gram-negative, LPS este mai bine obținut de polimixine. Drept urmare, membrana celulară este distrusă inițial până când întregul conținut de citoplasmă este eliberat și celula bacteriană moare.

Sensibilitatea bacteriilor la polimixine crește odată cu conținutul de fosfolipide din membrana celulară. S-a constatat că membranele celulare ale bacteriilor foarte sensibile leagă mai multe polimixine decât bacteriile mai puțin sensibile. Schimbarea chimică a ingredientelor active, de exemplu prin eliminarea acizilor grași finali, poate reduce eficacitatea.

De asemenea, s-a constatat că, cu cât concentrația de antibiotice este mai mare, cu atât bacteriile sunt mai bine combătute. În studii, a fost posibilă observarea formării de bule pe membrana bacteriană, ceea ce a dus la o distrugere completă. Dacă concentrația ar fi prea mică, membrana nu ar putea fi dizolvată complet și bacteria a supraviețuit. În ceea ce privește tratamentul, nu contează dacă bacteriile se odihnesc sau se divid. Un control la fel de eficient este posibil în ambele faze.

Aplicație și utilizare medicală

Atât polimixina B cât și colistina au același spectru de activitate. Printre altele, ele sunt deosebit de bune în combaterea bacteriilor gram-negative, precum Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. sau Aerobacter. Bacteriile deosebit de sensibile care răspund bine la tratament sunt Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida sau Pseudomonas aeruginosa.

Rezistența la polimixine poate apărea și ea. Cu toate acestea, acestea apar rar. Rezistența poate rezulta din modificări ale substanțelor active pe suprafața bacteriană, din inhibarea intrării în membrana celulară sau din modificări ale suprafeței bacteriene. Unele bacterii formează enzime digestive care descompun polipeptidele polimixinelor de pe suprafața celulei. În plus, unele bacterii conțin anumite pompe care împing antibiotice din celulă. O schimbare a suprafeței bacteriene, care se observă de exemplu printr-o densitate mai mică de fosfolipide, poate contribui, de asemenea, la rezistență.

Principalele polimixine utilizate sunt polimixina B sau colistina. Modul de acțiune al ambelor substanțe este același. Cu toate acestea, colistina poate fi utilizată direct în unguente, în aerosoli pentru terapia prin inhalare sau oral pentru tratamentul intestinului. Acesta este greu absorbit în intestin, astfel încât poate fi administrat doar parenteral (de exemplu, intravenos) pentru utilizare sistemică. Totuși, colistina pură are un efect neurotoxic și toxic asupra rinichilor atunci când este preluat parenteral. Ca prodrog, totuși, poate fi preluat sub formă de colistimetat de sodiu (SMC), fără complicații.

Riscuri și reacții adverse

După cum am menționat deja, colistina nu trebuie absorbită parenteral, adică ocolind intestinul, deoarece acest lucru poate duce la efecte neurotoxice și nefrotoxice. Acest lucru este valabil și pentru alte polimixine. Cu toate acestea, ingestia orală de colistină nu este potrivită pentru utilizarea sistemică, deoarece este greu absorbită prin intestin. Ca prodrog sub formă de colistimetat de sodiu (CMS), totuși, poate fi utilizat și sistemic.