Hvordan fungerer penicilliner?

Penicilliner er en gruppe antibakterielle medisiner som angriper et bredt spekter av bakterier. De var de første stoffene av denne typen som leger brukte. Funn og produksjon av penicilliner har endret ansiktet til medisin, ettersom disse stoffene har reddet millioner av liv.

Penicillium sopp er kilden til penicillin, som folk kan ta oralt eller via injeksjon.

Mennesker over hele verden bruker nå penicilliner for å behandle infeksjoner og sykdommer.

Raske fakta om penicillin

• Penicilliner var det første antibiotika som legene brukte.
• Det er flere antibiotika i penicillinklassen.
• Eksperter krediterer Alexander Fleming for å ha oppdaget penicilliner.
• Penicillin virker ved å forstyrre bakterievæggene.
• Mindre enn 1 prosent av befolkningen er farlig allergisk mot penicillin.

Funksjon

Penicilliner virker ved å sprekke celleveggen til bakterier.

Legemidler i penicillinklassen virker ved indirekte sprengning av bakteriecellevegger. De gjør dette ved å virke direkte på peptidoglykaner, som spiller en viktig strukturell rolle i bakterieceller.

Peptidoglykaner skaper en masklignende struktur rundt plasmamembranen til bakterieceller, noe som øker styrken på celleveggene og forhindrer at eksterne væsker og partikler kommer inn i cellen.

Når en bakterie formerer seg, åpner det seg små hull i celleveggene når cellene deler seg. Nyproduserte peptidoglykaner fyller deretter disse hullene for å rekonstruere veggene.

Penicilliner blokkerer proteinstivene som knytter peptidoglykanene sammen. Dette forhindrer at bakterien lukker hullene i celleveggene.

Ettersom vannkonsentrasjonen av den omkringliggende væsken er høyere enn den inne i bakterien, strømmer vann gjennom hullene inn i cellen og bakterien sprekker.

Historie

Folk tilskriver generelt oppdagelsen av penicilliner til Alexander Fleming. Historien forteller at han kom tilbake til laboratoriet sitt en dag i september 1928 for å finne en petriskål som inneholder Staphylococcus bakterier med lokket ikke lenger på plass.

Retten var blitt forurenset med en blågrønn form som het Penicillium notatum. Fleming bemerket at det var en klar ring rundt formen der bakteriene ikke hadde klart å vokse.

Ved å oppdage denne formen og gjenkjenne bruken, satte Fleming hjulene i sving for å skape et av de mest nyttige stoffene i medisinsk historie.

I mars 1942 ble Anne Miller den første sivile som fikk vellykket behandling med penicillin. Hun unngikk snevt døden etter alvorlig infeksjon etter et spontanabort.

Selv om Fleming teknisk oppdaget det første antibiotika, måtte forskere gjøre mye arbeid før penicilliner kunne bli tilgjengelig for generell bruk.

Forskere med et overlegen laboratorium og en dypere forståelse av kjemi enn Fleming utførte hoveddelen av arbeidet. Howard Florey, Norman Heatley og Ernst Chain utførte de første grundige og fokuserte studiene på stoffet.

I Flemings accepttale for Nobelprisen advarte han om at overforbruk av penicilliner en dag kan føre til bakterieresistens. Dette har siden blitt et problem.

Motstand

I motsetning til populær oppfatning er det ikke personen som utvikler resistens mot penicilliner, men selve bakteriene.

Bakterier har eksistert i milliarder av år. I løpet av denne tiden har de tålt ekstreme miljøer, og som et resultat er de svært tilpasningsdyktige. De regenererer også veldig raskt, noe som gjør relativt raske genetiske endringer mulig over en befolkning.

Det er tre vanlige måter bakterier kan utvikle en immunitet mot penicillin på:

• Penicillinase: Bakterier er noen ganger i stand til å produsere penicillinase, et enzym som nedbryter penicilliner. Denne evnen kan spre seg gjennom bakteriepopulasjonen via en liten ring av DNA i en prosess som kalles konjugering. Dette er bakterieekvivalent med seksuell reproduksjon, der individuelle organismer deler ny genetisk informasjon mellom seg.
• Endret bakteriestruktur: Noen bakterier kan subtly endre formatet på de penicillin-bindende proteiner i deres peptidoglycan-vegg slik at penicilliner ikke lenger kan binde seg til den.
• Fjerning av penicillin: Andre bakterier utvikler systemer for å eksportere penicilliner. Bakterier har utstrømningspumper som de bruker for å frigjøre stoffer fra cellen. Ombruk av noen av disse pumpene kan gjøre at cellen kan kvitte seg med penicilliner.

Bivirkninger

Kvalme er en vanlig bivirkning ved å ta penicilliner.

De vanligste bivirkningene av å ta penicilliner inkluderer:

• diaré
• kvalme
• en hodepine
• hudutslett og elveblest

Mindre vanlige bivirkninger inkluderer:

• kortpustethet eller uregelmessig pust
• leddsmerter
• plutselig svimmelhet og besvimelse
• hevelser og rødhet i ansiktet
• skjellende, rød hud
• vaginal kløe og utflod, enten på grunn av en gjærinfeksjon eller bakteriell vaginose
• sår i munnen og tungen, noen ganger med hvite flekker
• magekramper, spasmer, ømhet eller smerte

Sjeldne bivirkninger inkluderer:

• angst, frykt eller forvirring
• en følelse av forestående undergang
• hallusinasjoner
• gulfarging av øynene og huden
• en sår hals
• uvanlig blødning
• diaré og redusert vannlating
• kramper

Risiko

Selv om bruken av penicilliner er utbredt, kan det oppstå noen problemer eller kontraindikasjoner, som med ethvert medikament:

• Amming: Personer som ammer kan overføre små mengder penicillin til barnet. Dette kan føre til at barnet opplever allergiske reaksjoner, diaré, soppinfeksjoner og hudutslett.
• Interaksjoner: Noen andre legemidler kan samhandle med penicilliner. Det er viktig å sjekke med lege før du tar flere medisiner.
• Blødningsproblemer: Noen penicilliner, som karbenicillin, piperacillin og ticarcillin, kan gjøre eksisterende blødningsproblemer verre.
• Orale prevensjonsmidler: Penicilliner kan forstyrre p-piller, noe som øker risikoen for uønsket graviditet.
• Cystisk fibrose: Personer med cystisk fibrose er mer utsatt for feber og hudutslett når de tar piperacillin.
• Nyresykdom: Personer med nyresykdom har økt risiko for bivirkninger.
• Metotreksat: Metotreksat forstyrrer cellevekst og kan behandle flere tilstander, inkludert leukemi og noen autoimmune sykdommer. Penicilliner hindrer kroppen i å avhende dette legemidlet, noe som potensielt kan føre til alvorlige komplikasjoner.
• Fenylketonuri: Noen sterkere, tyggbare amoksicillintabletter inneholder høye nivåer av aspartam som kroppen omdanner til fenylalanin. Dette er farlig for alle med fenylketonuri.
• Gastrointestinale problemer: Pasienter med en historie med magesår eller andre tarmsykdommer kan være mer sannsynlig å utvikle kolitt når de tar penicilliner.

Penicillinallergi

Noen mennesker har en allergi mot penicilliner.

Allergiske reaksjoner på penicillin fører vanligvis til elveblest, tungpustethet og hevelse, spesielt i ansiktet.

Rundt 10 prosent av menneskene rapporterer om en allergi mot penicilliner, men den virkelige figuren er nærmere 1 prosent, og bare rundt 0,03 prosent viser livstruende allergiske responser.

Alkohol og penicillin

Visse antibiotika, som metronidazol og tinidazol, har alvorlige reaksjoner med alkohol. Dette er imidlertid ikke tilfelle med penicilliner.

Ta bort

Penicilliner har reddet utallige liv gjennom hele historien om bruk i medisin. Imidlertid er leger nå bekymret for økningen i antibiotikaresistens. Bare tiden vil vise hvordan fremtidens antibiotika vil overvinne denne hindringen.