Cefalosporyny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
(Przekierowano z Cefalosporyna)
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Wzory strukturalne cefalosporyn I generacji

Cefalosporyny – grupa półsyntetycznych antybiotyków β-laktamowych o szerokim spektrum działania bakteriobójczego. Są to pochodne kwasu 7-aminocefalosporynowego (7-ACA) i zawierają w swojej cząsteczce dwupierścieniową strukturę cefemu[1], który wykazuje większą odporność na działanie β-laktamaz niż penam.

Cefalosporyny, tak jak wszystkie antybiotyki β-laktamowe, hamują tworzenie mostków łączących podjednostki peptydoglikanu (mureiny) w integralną całość. Kowalencyjnie wiążą się z centrum aktywnym bakteryjnych enzymów: karboksypeptydazy i transpeptydazy, blokując ich działanie. Hamują w ten sposób proces syntezy bakteryjnej ściany komórkowej.

Historia odkrycia cefalosporyn[edytuj | edytuj kod]

Po raz pierwszy prekursory cefalosporyn zostały wyizolowane z hodowli grzyba Cephalosporium acremonium w 1948 roku przez włoskiego naukowca z Sardynii Giuseppe Brotzu.

Brotzu zainteresowało dlaczego nie dochodzi do zachorowań na dur brzuszny, który endemicznie występował na Sardynii, mimo że miejskie ścieki były zrzucane do zatoki. Doszedł do wniosku, że w wodzie musi być jakiś składnik, który temu zapobiega. Zaczął badać działanie bakteriobójcze in vitro drobnoustrojów wyhodowanych z próbek pobranych z tych okolic. W lipcu 1945 roku zauważył, że to wyciągi z Cephalosporium acremonium są aktywne wobec bakterii wywołujących salmonellozy, brucelozę, dżumę, cholerę i wobec gronkowca złocistego.

Jednak Brotzu nie miał możliwości prowadzenia dalszych badań nad uzyskaniem czystej substancji, którą można by zastosować w lecznictwie. Stopniowo zajął się działalnością polityczną i społeczną, wycofując z aktywności naukowej. Poprzez przebywającego w ramach akcji antymalarycznej na Sardynii Anglika Blythe'a Brooka Brotzu przekazał szczepy C. acremonium zajmującemu się izolacją penicylin Howardowi Florey'owi na uniwersytecie w Oksfordzie. Ostatecznie izolacją cefalosporyn zajął się zespół, któremu przewodzili Edward Abraham i Guy Newton z William Dunn School of Pathology w Oksfordzie. We wrześniu 1953 roku udało im się wyizolować cefalosporynę C, która była odporna na beta-laktamazy, ale nie miała wystarczającej stabilności dla zastosowań klinicznych. Problemem, który stanął przed badaczami było uzyskania pierścienia cefalosporynowego (kwasu 7-aminocefalosporynowego (7-ACA), który umożliwiłby syntezę dalszych leków na jego podstawie. Dopiero w 1961 roku udało się wytworzyć 7-ACA, a z niego pierwszą cefalosporynę, cefalotynę, wytwarzaną na skalę przemysłową i wprowadzoną w 1964 roku na rynek przez amerykańską firmę Eli Lilly.

Podział i charakterystyka grup[edytuj | edytuj kod]

Cefalosporyny kolejnych generacji różnią się pod względem spektrum przeciwbakteryjnego, farmakokinetyki oraz odporności na beta-laktamazy.

Odporność na enzymy rozkładające lek[edytuj | edytuj kod]

Odporność na beta-lakamazy
Beta-laktamaza 1 generacja 2 generacja 3 generacja (doustna) 3 generacja (parenteralna) 4 generacja 5 generacja (grupa ceftobiprolu) 5 generacja (grupa ceftaroliny)
penicylinaza[a] odporna odporna odporna odporna odporna odporna odporna
β-laktamaza typu TEM, SHV wrażliwa odporna odporna odporna odporna odporna częściowo odporna[b]
β-laktamaza o poszerzonym spektrum ESβL wrażliwa wrażliwa częściowo odporna[c] wrażliwa częściowo odporna[d] częściowo odporna[d] wrażliwa
Chromosomalna cefalosporynaza AmpC wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa odporna[e] odporna[e] wrażliwa
metalo-β-laktamaza (MBL)[f] wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa
β-laktamaza KPC (EESBL/EESβL) wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa wrażliwa

Dodatkowe informacje[edytuj | edytuj kod]

cefalosporyny I generacji

Przykłady:

cefalosporyny II generacji

  • działają silniej na bakterie Gram-ujemne niż na Gram-dodatnie są skuteczne w stosunku do ziarenkowców z rodzajów: Streptococcus, Staphylococcus, Neisseria, Moraxella, pałeczek: Haemophilus influenzae, E. coli oraz pałeczek beztlenowych
  • są nieaktywne w stosunku do Pseudomonas aeruginosa ani Gram-ujemnych beztlenowców.

Przykłady:

cefalosporyny III generacji

  • wykazują szerokie spektrum działania
  • są skuteczne w leczeniu zakażeń opornych na inne antybiotyki
  • większość przechodzi przez barierę krew-mózg i jest skuteczna w leczeniu zapalenia opon mózgowych
  • wykazują znaczną odporność na β-laktamazy
  • wydalane są z moczem w postaci niezmienionej

Przykłady:

cefalosporyny IV generacji

  • mają dużą biodostępność, przenikają do płynu mózgowo-rdzeniowego
  • trzeba je podawać pozajelitowo (np. dożylnie)
  • w pozycji 7α zawierają podstawnik aminotioazolowy i ugrupowanie alkoksyiminowe co pogłębia ich działanie na bakterie Gram-ujemne
  • wykazują najszersze spektrum działania ze wszystkich grup cefalosporyn (oprócz części cefalosporyn V generacji)

Przykłady:

cefalosporyny V generacji

  • mają dużą biodostępność, przenikają do płynu mózgowo-rdzeniowego
  • trzeba je podawać pozajelitowo (np. dożylnie)
  • działają na gronkowce metycylinooporne (MRSA/MRCNS) oporne na inne β-laktamy oraz część enterokoków (naturalnie opornych na inne cefalosporyny)
  • w przypadku aktywności wobec bakterii Gram-ujemnych i odporności na działanie β-laktamaz można je podzielić na 2 grupy:
    • grupę ceftobiprolu o dużej odporności na działanie β-laktamaz i aktywności wobec bakterii Gram-ujemnych takiej, jak cefalosporyn IV generacji
    • grupę ceftaroliny o małej odporności na działanie β-laktamaz i ograniczonej aktywności wobec bakterii Gram-ujemnych

Przykłady:

  • ceftobiprol
  • ceftarolina

Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

Zastosowanie cefalosporyn jest niezwykle szerokie, za względu na ich szerokie spektrum działania przeciwbakteryjnego i jednocześnie względnie małą toksyczność. Ich stosowanie jest ograniczane głównie wysoką ceną. Główne rejony zastosowania cefalosporyn to:

  • zapobieganie zakażeniom po operacjach
  • leczenie zakażeń wywołanych pałeczkami Gram-ujemnymi: zakażenie pałeczką okrężnicy (Escherichia coli), pałeczkami z rodziny Enterobacteriaceae w tym posocznice.

Cefalosporyny, według Klasyfikacji FDA ryzyka stosowania leków w czasie ciąży, należą do kategorii B. Oznacza to, że w badaniach na zwierzętach nie wykazano zagrożenia dla płodu, jednak wpływ tych leków na ciążę człowieka nie jest potwierdzony w badaniach klinicznych.

Działania niepożądane[edytuj | edytuj kod]

Cefalosporyny, zwłaszcza nowsze (II, III, IV generacja), są stosunkowo mało toksyczne. Mogą jednak czasami powodować:

  • reakcje uczuleniowe (krzyżowa nadwrażliwość z penicylinami, jeżeli wcześniej wystąpiła reakcja alergiczna na penicyliny to nie powinno się podawać cefalosporyn i na odwrót),
  • zaburzenia flory bakteryjnej (po cefalosporynach podanych doustnie), co może spowodować biegunki, czy rozwój w jelicie grubym takich bakterii jak Clostridium difficile, który jest przyczyną rzekomobłoniastego zapalenia jelit,
  • uszkodzenie nerek (zwłaszcza po podaniu z innymi nefrotoksycznymi antybiotykami, takimi jak aminoglikozydy),
  • zaburzenie krzepliwości krwi (tylko cefalosporyny posiadające grupę metylotiotetrazolową),
  • reakcje disulfiramową (tylko cefalosporyny posiadające grupę metylotiotetrazolową),
  • po podaniu dożylnym lub domięśniowym mogą powodować ból.

Uwagi[edytuj | edytuj kod]

  1. Jest ona wytwarzana przez gronkowce, jest to odporność naturalna.
  2. Odporność może nie być wystarczająca do zastosowania klinicznego.
  3. Odporność nie jest wystarczająca do zastosowania klinicznego.
  4. a b Odporność może być wystarczająca do zastosowania klinicznego, które jednak wymaga wcześniejszego zidentyfikowania rodzaju enzymu (czy jest to enzym, na który antybiotyk nie jest wrażliwy).
  5. a b Istnieją zmutowane formy enzymów zdolne do rozkładu tego leku.
  6. Niektóre enzymy z tej grupy stosunkowo słabo rozkładają niektóre cefalosporyny 3, 4 i 5 generacji, co jednak nie jest wystarczające do zastosowania klinicznego.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Rzewuska Magdalena. Antybiotykooporność Gram-ujemnych pałeczek wytwarzających beta-laktamazy. „Życie weterynaryjne”. 84(3), s. 200, 2009. 

Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.