Antybiotyki, β-laktamowe


Antybiotyk

β-laktamowe

Penicyliny

Cefalosporyny

Metabolity Streptomyces:

Cefamycyny

Kwas klawulanowy

Tienamycyna

Wzór

0x08 graphic

0x08 graphic

Kwas klawulanowy - inhibitor β-laktamaz

Układ

penam

cef-3-em

monocykliczny

Pierścienie

β-laktamowy + tiazolidynowy

β-laktamowy + dihydrotiazynowy

pojedynczy β-laktamowy

Producent:

Penicillium chrysogenum

Acremonium chrysogenum (=Cephalosporium acremonium)

Streptomyces sp.

Naturalne antybiotyki:

Penicylina benzylowa G

Penicylina fenoksymetylowa V

Cefalosporyna C

Związki do syntezy półsyn. pochodnych:

Acylaza penicylinowa

0x08 graphic
Penicylina kwas 6-AP

0x08 graphic
Cefalosporyna C chemicznie

0x08 graphic
Penicyliny G, V kwas 7-AC

Cefamycyna C

Półsyntetyczne pochodne:

II generacji: metycylina

III generacji: ampicylina, amoksycylina (Augmentin)

IV generacji: karbenicylina, piperacylina

I generacji: cefalotyna, cefalorydyna

II generacji: cefoksytyna (cefamycyna)

Mechanizm działania:

→ inhibicja III etapu biosyntezy peptydoglikanu (przebiega z udziałem białek PBP) poprzez nieodwracalne wiązanie się antybiotyku z PBP

Mechanizm oporności:

  • modyfikowanie struktury PBP

  • inaktywacja antybiotyku przez β-laktamazy

  • ograniczenie transportu leku do komórek (brak poryn, tylko u gram- !)

  • efflux - pompa wyrzucająca lek

Chemiczne modyfikacje:

W pozycji C-6 pierścienia β-latamowego

W pozycji C-7 pierścienia β-latamowego

W pozycji C-3 pierścienia dihydrotiazynowego

Antybiotyk

Chinony

Tetracyklina

Antracyklina

Wzór

0x08 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
Daunorubicyna Doksorubicyna

Budowa:

Układ czteropierścieniowy (oktahydronaftacenu)

pozycje 5,6,7 podlegają modyfikacjom

Układ czteropierścieniowy + grupa glikozylowa

Producenci:

Streptomyces aureofaciens

Streptomyces rimosus

Streptomyces purpurascens

Streptomyces peucetius

Streptomyces galileus

Naturalne antybiotyki:

chlorotetracyklina

oksytetracyklina

tetracyklina

daunorubicyna

doksorubicyna

Półsyntetyczne pochodne:

metacyklina, doksycyklina, minocyklina

syntetyczna pochodna → tiatetracyklina

Biosynteza:

→ szlak poliketydowy

→ szlak poliketydowy

Mechanizm działania:

  • Zahamowanie translacji poprzez przyłączanie się antybiotyku do podjednostki 30S rybosomu (nie może być dołączone tRNA)

  • Hamowanie replikacji DNA

  • Hamowanie transkrypcji

  • zakłócanie funkcjonowania topoizomerazy II (gyrazy)

  • hamowanie fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach

  • tworzenie wolnych rodników (powód skutków ubocznych)

Skutki uboczne:

  • Czernienie zębów u dzieci

  • drożdżyca

  • nefrotoksyczne i hematotoksyczne działanie

  • Mechanizm oporności na lek w komórkach nowotworowych (wyrzucanie leku z komórki)

  • koncentracja leku w narządach (nerki, wątroba)

Mechanizm oporności:

- zmiany sekwencji AA białek rybosomu

- ograniczone przenikanie przez pompy (niespecyficzne)

- mechanizmy oporności specyficznej

- efflux (aktywne usuwanie tetracykliny)

- enzymatyczna inaktywacja

Antybiotyk

Makrocykliczne

Makrolidy → erytromycyna

Ansamycyny → ryfamycyny

Wzór

0x08 graphic

0x08 graphic

Budowa:

14 członowy pierścień makrolidowy + pochodne deoksycukrów

Mostek ansa łączący dwa przeciwległe brzegi układu cyklicznego: naftalenu i pierścienia furanowego

Producenci

Saccharopolyspora erytrea

Amycolatopsis mediterranei

Naturalne antybiotyki

Erytromycyna A (gram+)

Ryfamycyna: A, B, C, D, E + O, S, SV, Y, G

(gram+, prątki gruźlicy)

Biosynteza

→ szlak poliketydowy

→ szlak poliketydowy

Półsyntetyczne pochodne

(gram+, gram-, H.pylori, C.jejuni)

  • Starej generacji

    • stearynian

    • laktobionian

    • glukoheptonian

    • laurylosiarczan propionianu erytromycyny

    • cykliczny 11,12 węglan erytromycyny =Davercin

  • Nowej generacji:

          • klarytromycyna

          • azytromycyna

          • roksytromycyna

          • dirytromycyna

  • Ryfampicyna - najważniejszy lek przeciwgruźliczny

  • ryfabutyna

  • ryfapentyna

  • ryfaksymina

(gram+, gram-)

Mech. działania

→ hamuje translację - wiąże się z podjednostką 50S rybosomu, zablokowane wiązanie z tRNA

→ zatrzymanie syntezy RNA przez zablokowanie polimerazy RNA

Mech. oporności

- metylacja 23S rRNA

- modyfikacja białek L4 i L22 w 50S rybosomu

- enzymatyczna inaktywacja leku

aktywne usuwanie przez pompy

- mutacje punktowe i delecje w genie rpoB podjednostki β polimerazy RNA

Biosynteza

Prekursory: propionylo-CoA, metylomalonylo-CoA kondensują, następnie cyklizacja → erytromycyna D

ważne enzymy: kinaza propionianowa, karboksylaza propionylo-CoA

Kondensacja aktywowanych kw. org. (podjednostki octanowe i propionowe dołączane do kwasu 3-amino-5-hydroksybenzoesowego)

(dodajemy barbiturany)

Inne:

Erytromycyna A:B:C (50:1:5)

Modyfikacje genetyczne:

  • izolacja szczepów opornych na fagi

  • mutageneza chemiczna

  • koniugacja i rekombinacja szczepów

  • kombinacja metod (selekcja+ modyfikacja)

Antybiotyk

Aminoglikozydy

Streptomycyna

Kanamycyna

Gentamicyna

Wzór

0x08 graphic
1944r.

0x08 graphic

1957r.

1963r.0x08 graphic

Producenci

Strepromyces grisens

Strepromyces kanamyceticus

Micromonospora purpurea (grzyb)

Budowa:

Część niecukrowa =aminocyklitol (aglikon) + reszty cukrowe/aminocukrowe

grupa I: streptomycyna - ma aminocyklitol streptydyny

grupa II - kanamycyna, gentamycyna - ma 2-deoksystreptaminę

Naturalne

Streptomycyna, kanamycyna, gentamicyna

Półsyntetyczne

Amikacyna - pochodna kanamycyny

Dibekacyna

retylmycyna

izepamycyna

Mechanizmdziałania

- zahamowanie translacji

- aktywnośc wobec 30S rybosomu

- blokowanie dekodowania (oddziaływanie kodon-antykodon)

- aminoglikozyd stanowi zawadę steryczną

Mechanizm oporności patogenu

  • Inaktywacja przez modyfikację

  • mutacja w miejscu działania leku

  • mutacja ograniczająca pobieranie leku

  • efflux

Mechanizmoporności producenta

  • Pobrany antybiotyk jest ponownie fosforylowany (nieaktywny)

  • wypompowywanie z komórki

Aktywność

Streptomycyna - M. tuberculosis

Gentamicyna - szerokie spektrum, Enterobacteriaceae, P. aeruginosa

bakterie gramujemne

Skutki uboczne

Ototoksyczność (uszkodzenie narządu słuchu), nefrotoksyczność (uszkodzenia nerek)

Biogeneza

Glukoza → fosforan streptydyny → fosforan dihydroksystreptydyny → N-metylo-L-glukozamina → fosforan dihydrostreptomycyny → transport poza komórkę → defosforylacja → streptomycyna

Regulacja produkcji

Dwie fazy:

  1. trofofaza - faza wzrostu

  2. idiofaza - faza produkcji

→ regulacja czynnikiem A (powoduje wzrost produkcji str)

Polipeptydowe

Budowa

- Złożona

- Łańcuchy zbudowane z reszt L-i D-aminokwasów

- Kilka- kilka tys. Da

- Peptydy liniowe/cykliczne

- Nie są syntetyzowane na rybosomach

- Synteza z udziałem enzymów

Producenci:

Bacillus brevis - gramicydyna

B. lichniformis - bacytracyna

B. polymyxa - polimyksyna (lipopeptyd)

Synteza

NRPS (=nierybosomalna synteza peptydów)

→ kompleks anzymatyczny z kilku modułów

→ w każdym module 3 domeny:

  • adenylacji

  • katalizująca tworzenie wiązania peptydowego

  • biorąca udział w tworzeniu wiązań tioestrowych

→ białko PCP dostarcza reszt aminoacylowych

Cel

- błona cytoplazmatyczna (tworzą pory powodując wyciek) - wyjątek glikopeptydowe

Glikopeptydowe

Lantybiotyki

1956r. - wankomycyna

1978r. - teikoplanina → na gram + (są duże, i nie mogą penetrować przez błonę gram -)

Gram+ i gram -

dopuszczona do przemysłu spożywczego jako inhiitor wzrostu drobnoustrojów

Wankomycyna - Streptomyces orientalis

Nizyna - Lactococcus lactis

Część cukrowa → toksyczność wanko

Dimer z liniowych podjednostek z 34 AA

Silnie modyfikowana

Nizyna A, Z, S

Cel działania: peptydoglikan, etap biosyntezy

→ wiąże się do 2 AA w mostku penapeptydowym , hamuje przyłączanie PBP

Układ lantioniny (między Ala-Ala i Ala-kw. Aminomasłowy) - mostki siarczkowe → nadają opornośc na działanie proteaz

Mechanizm oporności: zamiana reszty D-Ala na resztę mleczanową w penapeptydzie

Nietypowe antybiotyki: DHA (dehydroalanina) i DHB (dehydrobutyryna)

Cel: degradacja błony cytoplazmatycznej

Biosynteza: odcięcie końca N po przejsciu przez błonę → modyfikacje → aktywna cząsteczka antybiotyku



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
antybiotyki B laktamowe
antybiotyki b laktamy id 623641 Nieznany (2)
MECHANIZMY OPORNOŚCI NA ANTYBIOTYKI β LAKTAMOWE
W10 SZ W10 Chemioterapia zakażeń?kteryjnych, sulfonamidy, antybiotyki ß laktamowe (Daro)
13. oznaczanie wrażliwości na antybiotyki beta laktamowe, Biologia UMCS, IIº, I semestr, Mikrobiolog
ANTYBIOTYKI BETA LAKTAMOWE
Antybiotyki beta laktamowe, penicyliny ppt
W 42 Antybiotyki beta laktamowe oraz inne inhibitory
Antybiotyki Beta laktamowe

więcej podobnych podstron