Antibiotikumok (Bevezetés)
Penicillium notatum gomba tenyészet
Antibiotikumok Definíció: Szűkebb definíció (Waksman, (Waksman 1945) Tágabb definíció Az
orvosi
gyakorlatban
antibiotikumoknak
tekintjük a baktérium baktérium-,, vírus vírus-,, ráksejt ráksejt-,, vagy protozoon protozoonellenes élő organizmusok által előállított anyagcseretermékeket illetve ezek kémiailag, termékeket, kémiailag vagy biológiailag átalakított származékait.
Antimikrobiális kemoterapeutikumok A kórokozók szelektív elpusztítására alkalmas kémialag jól definált szerkezetű szintetikus anyagok. anyagok Az orvosi szakirodalom sokszor az antibiotikumokkal összevonva tárgyalja őket.
Miért termelődnek?
Az antibiotikum kutatás rövid története
Fleming (1928) mikroszkópos gombák (Penicillium P i illi notatum t t , 1940 után tá nagyipari i i termelés) t lé ) Waksman: sugárgombákból (Actinomycetales rend) Streptomycesek (így: streptomycin, tetracyclinek, chloramphenicol, hlo mpheni ol neomycin, neom in stb.) tb ) Dubos (1930-40, gramicidin) baktériumokból
Jelenlegi antibiotikum felhasználás é kutatás és k á I A ismert Az i t antibiotikumok tibi tik k száma Termelői organizmus típusa
Ismert antibiotikumok száma
Sugárgomba
5 500
Mik Mikroszkópos kó gomba b
1 500
Baktérium
1 000
Al Alga
300
Zuzmó
100
Nö én (magasabb rendű) Növény endű)
3 000
Állati szervezetek
1 000
Összesen
12 400
Jelenlegi antibiotikum felhasználás és é k kutatás t tá II
Félszintetikus antibiotikumok: ~ 100 000. Klinikai alkalmazás: Természetes antibiotikumok: ~ 100. 100 Nagy antibiotikumok (10-15): G-penicillin, V-penicillin, streptomycin, doxicyclin, chloramphenicol. Félszintetikus antibiotikumok: ~ 60. A PTE-n ~ 60 antibiotikum használatos.
Jelenlegi antibiotikum felhasználás é kutatás és k á III Új felhasználási területek Nem fertőző betegségek elleni küzdelemben (mevinol, koleszterinszint csökkentő)) Nem
humán
célú
felhasználás
élelmiszeripari
felhasználás)
antibiotikumokat
használnak
(mezőgazdasági Kizárólag
fel,
használatosak á a humán á terápiában. á á Új irányzatok az antibiotikum kutatásban.
amelyek
és
olyan nem
Az antibiotikumok osztályozása I Előállítási mód szerint: ( ) bioszintetikus (fermentáció) félszintetikus kémiai é módszerrel ó
Hatásuk, felhasználásuk szerint: (baktérium, é gomba, rák, á vírus í ellen; szűk, ű vagy széles é hatásspektrumú)
Az antibiotikumok osztályozása II
Hatásmechanizmus á szerint: (fehérje, sejtfal, v. nukleinsav szintézisgátló) A sejtfal-(murein) szintézist gátolják: β l ktá k β-laktámok Cikloszerin Glikopeptidek Fosfonomycin A nukleinsav szintézist gátolják: Rifamycinek
Az antibiotikumok osztályozása III A fehérjeszintézist j gátolják: g j Aminoglikozidok Tetraciklinek Chloramphenicol p Erythromycin (Makrolidok) Clindamycin (Lincomycinek) A citoplazmamembránra p hatók: Polienek (nystatin) P li Polipeptid id antibiotikumok ibi ik k (polimixin) ( li i i )
Az antibiotikumok osztályozása y IV
Eredetük szerint: (sugárgomba mikroszkópos gomba, (sugárgomba, gomba etc.) etc ) Fizikai-kémiai tulajdonság
Az antibiotikumok osztályozása y V Kémiai szerkezetük szerint: β l ktá antibiotikumok β-laktám tibi tik k (penicillinek, ( i illi k cefalosporinok) f l i k) tetraciklinek (oxytetracyclin) aminoglikozidok i lik id k (streptomycin) ( t t i ) makrolidok (erythromicin) poliének lié k (nystatin, ( i amphotericin-B) h i i B) anzamicinek (rifamicin) peptid antibiotikumok (gramicidin, polimixin) linkozamidinek (lincomycin) nukleotid antibiotikumok (puromicin) poliéterek (monensin) egyéb antibiotikumok (fusidinsav, fosfonomicin)
A bakteriális sejtfal j szerkezete I
A bakteriális sejtfal j szerkezete II
A bakteriális sejtfal j szerkezete III
A bakteriális sejtfal szerkezete IV
A bakteriális sejtfal szerkezete V
A peptidoglikánbioszintézis CH2OH O O UDP
HO O
NHCOCH3
CH3CHCOOH
Több lépés
CH2OH O O UDP
HO O CH3CH CO
NHCOCH3
L alanin D glutaminsav mezo-diaminopimelinsav D alanin D alanin
A β-laktámok hatásmechanizmusa I Penicillin
D-alanil alanil--D-alanin
A β-laktámok hatásmechanizmusa II
A β-laktámok gátolják a peptidoglikán szintézist. Gátolják a transzpeptidáz enzimet a szerkezeti hasonlóság g alapján. pj Irreverzibilis gátlás E Ezenkívül kí ül gátolják á lják a karboxipeptidáz k b i idá enzimet i is. i (Elnevezés penicillin kötő fehérjék: PBP, E. coli törzsnél 6 különböző PBP létezik.)
A β-laktámok hatásmechanizmusa III
R C O Penicillin Transzpeptidáz
NH H C
C
O C
N H
O
S
Ser Transzpeptidáz
C
CH3 CH3
C H COO-
A β-laktámok hatásmechanizmusa IV Má antibiotikumok, Más tibi tik k melyek l k a mureinszintézist i i té i t gátolják át lják Fosfomycin gátolja a N-acetilmuraminsav képződését Nacetilglükózaminból. Glikopeptid antibiotikumok (vancomycin): gátolják a bakteriális setjfal építőelemeinek a transzportját a peptidoglikánláncra (Egy karrier lipid vesz részt ebben ebben.)) D-Cikloszerin gátolja az L-alaninnak D-alaninná való átalakulását ill. ll a két ké egység é összekapcsolódását. k lódá á
Antibiotikumok és kemoterapeutikumok f lh felhasználásának álá á k részaránya é á I
Antibiotikum felhasználás a gyógyászatban
Penicillinek Cefalosporinok 8.1
4.5
4.2 1.5
21.7
Aminoglikozidok Tetraciklinek
5.1
Makrolidok 5.4 41
Szulfonamidok Kinolonok Anti-TB szerek
Antibiotikumok és kemoterapeutikumok felhasználásának részaránya II Az legfontosabb antibiotikumok és kemoterapeutikumok felhasználásának részaránya 2004 ben 2004-ben
Más antibiotikumok Kinolonok
12%
16%
19%
Makrolidok Penemek Cefalosporinok
30% 5%
18%
Penicillinek
