polimiksine su antibiotici koji se uglavnom bore protiv gram negativnih bakterija. Međutim, aktivni sastojci djeluju samo na bakterije koje se nalaze izvan tjelesnih stanica. Njihova učinkovitost temelji se na njihovoj reakciji s fosfolipidima u bakterijskim staničnim membranama.
Što su polimiksini?
Polimiksini su složeni razgranati polipeptidi koji se obično sastoje od deset aminokiselina. Na kraju imaju hidrofobne masne kiseline. Molekularna struktura omogućuje stvaranje polariteta koji odgovara onom fosfolipida u staničnim membranama. To omogućuje tim molekulama interakciju s fosfolipidima i uništavanje njihove strukture. Kao rezultat toga, membrana bakterijske stanice se otapa. Ako je u potpunosti uništena, dolazi do stanične smrti bakterije.
Međutim, polimiksini dopiru samo do bakterija koje se nalaze izvan stanice. Ako su bakterije već prošle kroz membranu tjelesne stanice, te aktivne tvari više ne mogu biti uništene.
Koriste se uglavnom dva aktivna sastojka polimiksina. To je s jedne strane polimiksin B, a s druge strane aktivni sastojak kolistin. Način djelovanja obje tvari je sličan. Međutim, polimiksini se ne mogu apsorbirati parenteralno (zaobilazeći crijeva), jer tada imaju neurotoksični i štetni učinak na bubrege. U novijim primjenama kolistin se stoga daje u obliku predlijeka u obliku natrijevog kolistimetata (CMS).
Farmakološki učinak
Polimiksini se koriste za suzbijanje uglavnom patogenih gram-negativnih bakterija. Gram-negativne i gram-pozitivne bakterije razlikuju se u strukturi svoje stanične membrane. Pomoću metode bojenja koju je razvio danski bakteriolog Gram, dvije se skupine bakterija mogu lako razlikovati jedna od druge. Osnovno bojilo se koristi za bojanje stanične membrane kroz složene formacije. Gram-pozitivne bakterije pokazuju boju, dok se gram-negativne bakterije ne boje.
Gram-pozitivne bakterije imaju debelu ljusku mureina izrađenu od peptidoglikana u staničnoj membrani, dok gram-negativne bakterije imaju samo tanak sloj mureina. Te razlike utječu na osjetljivost bakterija na različite antibiotike. Odluka za ili protiv određenih antibiotika može se donijeti brzim određivanjem mrlje po Gramu.
Polimiksini zbog svoje polarnosti reagiraju uglavnom s fosfolipidima, koji su vezani na polisaharide. Tako nastaju kemijske veze između polimiksina i lipopolisaharida (LPS). Zbog tankog sloja mureina u gram negativnim bakterijama, LPS bolje postižu polimiksini. Kao rezultat toga, stanična membrana se u početku uništava sve dok se ne oslobodi cijeli sadržaj citoplazme i bakterijska stanica ne umre.
Osjetljivost bakterija na polimiksine povećava se sadržajem fosfolipida u staničnoj membrani. Utvrđeno je da stanične membrane veoma osjetljivih bakterija vežu više polimiksina nego manje osjetljive bakterije. Kemijska promjena aktivnih sastojaka, na primjer uklanjanjem terminalnih masnih kiselina, može smanjiti učinkovitost.
Utvrđeno je i da što je veća koncentracija antibiotika, bolje se bore protiv bakterija. U studijama je bilo moguće promatrati stvaranje mjehurića na bakterijskoj membrani, što je dovelo do potpunog uništenja. Ako je koncentracija bila preniska, membrana se nije mogla potpuno otopiti i bakterija je preživjela. Što se tiče liječenja, nije važno da li se bakterije odmaraju ili dijele. Jednako učinkovita kontrola moguća je u obje faze.
Primjena i upotreba u medicini
I polimiksin B i kolistin imaju isti spektar djelovanja. Između ostalog, posebno su dobri u borbi protiv gram negativnih bakterija kao što su Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. ili Aerobacter. Posebno osjetljive bakterije koje dobro reagiraju na liječenje su Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ili Pseudomonas aeruginosa.
Može se pojaviti i rezistencija na polimiksine. Međutim, to se rijetko događa. Otpornost može biti rezultat promjena aktivnih tvari na površini bakterija, inhibicije ulaska u staničnu membranu ili promjena na površini bakterija. Neke bakterije tvore probavne enzime koji razgrađuju polipeptide polimiksina na staničnoj površini. Uz to, neke bakterije sadrže određene pumpe koje guraju antibiotike iz stanice. Promjena površine bakterija, koja je vidljiva, na primjer, kroz nižu gustoću fosfolipida, također može pridonijeti otpornosti.
Glavni upotrijebljeni polimiksini su polimiksin B ili kolistin. Način djelovanja obje tvari je isti. Međutim, kolistin se može koristiti izravno izravno u mastima, u aerosolima za inhalacijsku terapiju ili oralno za liječenje crijeva. Teško se apsorbira u crijevima, tako da se može primijeniti samo parenteralno (npr. Intravenski) za sistemsku upotrebu. Čisti kolistin je neurotoksičan i toksičan za bubrege kada se uzima parenteralno. Kao lijek, međutim, može se uzimati kao natrij kolistimetata (CMS) bez komplikacija.
Rizici i nuspojave
Kao što je već spomenuto, kolistin se ne smije apsorbirati parenteralno, tj. Zaobilazeći crijeva, jer to može dovesti do neurotoksičnih i nefrotoksičnih učinaka. To se odnosi i na druge polimiksine. Međutim, oralni unos kolistina nije prikladan za sustavnu upotrebu, jer se teško apsorbira kroz crijeva. Kao prolijek u obliku natrijevog kolistimetata (CMS), međutim može se koristiti i sistemski.
