Polymyxins: الآثار والاستخدامات والمخاطر

البوليميكسين مضادات حيوية التي تحارب سالبة الجرام بشكل أساسي بكتيريا. ومع ذلك ، فإن المواد الفعالة تعمل فقط على بكتيريا تقع خارج خلايا الجسم. أساس فعاليتها هو رد فعلهم مع الفوسفورية من أغشية الخلايا البكتيرية.

ما هي بوليميكسينس؟

البوليميكسين مضادات حيوية التي تقاتل بشكل أساسي سلبية الجرام بكتيريا. تمثل Polymyxins عديد ببتيدات متفرعة بشكل معقد ، والتي تتكون عادة من عشرة الأحماض الأمينية. لديهم مسعور الأحماض الدهنية في نهايةالمطاف. يتيح التركيب الجزيئي تكوين قطبية تقابل قطبية الفوسفورية من أغشية الخلايا. نتيجة لذلك ، هذه الجزيئات قادرون على التفاعل معها الفوسفورية وتدمير هيكلها. ونتيجة لذلك ، فإن البكتيريا غشاء الخلية يذوب. عندما يتم تدميرها بالكامل ، يحدث موت الخلية للبكتيريا. ومع ذلك ، فإن مادة البوليميكسين تصل فقط إلى البكتيريا الموجودة خارج الخلية. إذا كانت البكتيريا قد مرت بالفعل عبر غشاء خلية الجسم ، فلن يعود بإمكان هذه العوامل تدميرها. يتم استخدام مكونين نشطين من البوليميكسين بشكل أساسي. أحدهما بوليميكسين ب والآخر كوليستين. طريقة عمل كلتا المادتين متشابهة. ومع ذلك ، لا يمكن امتصاص البوليميكسين عن طريق الحقن (تجاوز الأمعاء) لأن لها تأثيرًا سامًا على الجهاز العصبي ومضارًا على الكلى. في التطبيقات الأكثر حداثة ، يتم تطبيق كوليستين في شكل دواء أولي مثل كوليستيميثات صوديوم (CMS).

العمل الدوائي

يتم تطبيق Polymyxins للسيطرة على البكتيريا سالبة الجرام المسببة للأمراض. تختلف البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام في بنية أغشية الخلايا الخاصة بها. وفقًا لطريقة التلوين التي طورها عالم البكتيريا الدنماركي غرام ، يمكن تمييز مجموعتي البكتيريا بسهولة عن بعضهما البعض. يتم استخدام صبغة أساسية لتلطيخ غشاء الخلية من خلال تشكيل معقد. تظهر البكتيريا موجبة الجرام تلطيخًا ، بينما لا يمكن تلطيخ البكتيريا سالبة الجرام. تحتوي البكتيريا موجبة الجرام على غلاف مورين سميك من الببتيدوغليكان غشاء الخلية، في حين أن البكتيريا سالبة الجرام لها طبقة مورين رقيقة فقط. تؤثر هذه الاختلافات على حساسية البكتيريا لمختلف مضادات حيوية. وبالتالي ، يمكن بالفعل اتخاذ قرار مع أو ضد بعض المضادات الحيوية من خلال التحديد السريع لصبغة جرام. بسبب قطبيتها ، تتفاعل البوليميكسين بشكل أساسي مع الفوسفوليبيدات المرتبطة بها السكريات. وهكذا ، تتشكل الروابط الكيميائية بين البوليميكسين والسكريات الدهنية (LPS). نظرًا لطبقة المورين الرقيقة في البكتيريا سالبة الجرام ، يتم الوصول إلى LPS بشكل أفضل بواسطة البوليميكسين في هذه البكتيريا. نتيجة لذلك ، يتم تدمير غشاء الخلية مبدئيًا حتى يتم تحرير محتوى السيتوبلازم بالكامل ، مما يتسبب في موت الخلية البكتيرية. تزداد حساسية البكتيريا تجاه البوليميكسين مع زيادة محتوى الدهون الفوسفورية في غشاء الخلية. وهكذا ، وجد أن أغشية الخلايا للبكتيريا شديدة الحساسية تربط البوليميكسين أكثر من الأغشية الأقل حساسية. يمكن أن يؤدي التعديل الكيميائي للمكونات النشطة ، مثل إزالة الأحماض الدهنية الطرفية ، إلى تقليل الفعالية أيضًا. وقد وجد أيضًا أنه كلما ارتفع مستوى من التركيز من المضادات الحيوية ، كلما تمت محاربة البكتيريا بشكل أفضل. في الدراسات ، لوحظ ظهور تقرحات في الغشاء البكتيري ، مما أدى إلى تدمير كامل. إذا كان من التركيز كان منخفضًا جدًا ، ولا يمكن إذابة الغشاء تمامًا وبقيت البكتيريا على قيد الحياة. في العلاج ، لا يهم ما إذا كانت البكتيريا نائمة أو مجرد انقسام. يمكن السيطرة الجيدة على قدم المساواة في كلا المرحلتين.

التطبيق والاستخدام الطبي

كل من polymyxin B و colistin لهما نفس طيف النشاط. من بين أمور أخرى ، يتحكمون جيدًا بشكل خاص في البكتيريا سالبة الجرام مثل Pseudomonas aeruginosa أو Escherichia coli أو Enterobacter spp أو Pasteurella spp أو Haemophilus spp أو Vibrio spp أو Bordetella spp أو Aerobacter. تشمل البكتيريا الحساسة بشكل خاص التي تستجيب جيدًا للعلاج Acinetobacter spp أو Bordetella bronchiseptica أو Escherichia coli أو Klebsiella pneumoniae أو Histophilus somni أو Taylorella equigenitalis أو Pasteurella multocida أو Pseudomonas aeruginosa. قد تحدث أيضًا مقاومة البوليميكسين. ومع ذلك ، نادرًا ما تحدث هذه المقاومة ، ويمكن أن تنتج المقاومة من التغيرات في المكونات النشطة على سطح البكتيريا ، أو من تثبيط الدخول إلى غشاء الخلية ، أو من التغيرات في سطح البكتيريا. على سبيل المثال ، تشكل بعض البكتيريا الجهاز الهضمي الانزيمات التي تعمل على تكسير عديد ببتيدات البوليميكسين الموجود بالفعل على سطح الخلية. علاوة على ذلك ، تحتوي بعض البكتيريا على مضخات معينة تنقل المضادات الحيوية التي اخترقت الخلية خارج الخلية مرة أخرى. تغير في السطح البكتيري ، والذي يمكن رؤيته ، على سبيل المثال ، في الأسفل كثافة من الفسفوليبيدات ، يمكن أن تسهم أيضًا في المقاومة. البوليميكسينات الرئيسية المستخدمة هي بوليميكسين ب أو كوليستين. طريقة عمل كلتا المادتين هي نفسها. ومع ذلك ، يمكن استخدام كوليستين مباشرة فقط في المراهم، في الهباء الجوي ل استنشاق علاج، أو عن طريق الفم لعلاج الأمعاء. يصعب امتصاصه في الأمعاء ، لذلك لا يمكن إعطاؤه إلا عن طريق الحقن (مثل الوريد) للاستخدام الجهازي. ومع ذلك ، فإن الكولستين النقي له تأثيرات سامة وعصبية على الكلى عند امتصاصه بالحقن. ومع ذلك ، كعقار أولي ، يمكن امتصاصه دون مضاعفات مثل كوليستيميثات صوديوم (CMS).

المخاطر والآثار الجانبية

كما ذكرنا سابقًا ، لا ينبغي أن يؤخذ كوليستين بالحقن ، أي تجاوز الأمعاء ، لأن التأثيرات السامة للأعصاب والكلية قد تحدث بعد ذلك. هذا ينطبق أيضًا على البوليميكسينات الأخرى. ومع ذلك ، فإن تناول الكوليستين عن طريق الفم ليس مناسبًا للاستخدام الجهازي لأنه يصعب امتصاصه عبر الأمعاء. ومع ذلك ، كدواء أولي في شكل كوليستيميثات صوديوم (CMS) ، يمكن استخدامه بشكل منهجي.