Polimiksini

Polimiksini so antibiotiki, ki se v glavnem borijo z gram-negativnimi bakterijami. Učinkovine pa delujejo le na bakterije, ki se nahajajo zunaj telesnih celic. Njihova učinkovitost temelji na njihovi reakciji s fosfolipidi v membranah bakterijskih celic.

Kaj so polimiksini?

Polimiksini so kompleksni razvejeni polipeptidi, ki jih običajno sestavlja deset aminokislin. Na koncu imajo hidrofobne maščobne kisline. Molekularna struktura omogoča tvorbo polarnosti, ki ustreza tisti fosfolipidi v celičnih membranah. To omogoča, da te molekule medsebojno vplivajo na fosfolipide in uničijo njihovo strukturo. Kot rezultat, se bakterijska celična membrana raztopi. Če je popolnoma uničen, pride do celične smrti bakterije.

Vendar pa polimiksini dosežejo le bakterije, nameščene zunaj celice. Če so bakterije že prešle membrano telesne celice, jih te aktivne sestavine ne morejo več uničiti.

Uporabljata se predvsem dve učinkovini polimiksinov. To je na eni strani polimiksin B, na drugi strani pa aktivna sestavina kolistin. Način delovanja obeh snovi je podoben. Vendar pa polimiksinov ni mogoče absorbirati parenteralno (mimo črevesa), ker imajo potem nevrotoksičen in škodljiv učinek na ledvice. V novejših aplikacijah se kolizin zato daje v obliki predzdravila v obliki natrijevega kolistimetata (CMS).

Farmakološki učinek

Polimiksini se uporabljajo za zatiranje predvsem patogenih gram-negativnih bakterij. Gram-negativne in gram-pozitivne bakterije se razlikujejo v strukturi svoje celične membrane. Z uporabo metode obarvanja, ki jo je razvil danski bakteriolog Gram, lahko dve skupini bakterij zlahka ločimo med seboj. Za barvanje celične membrane s pomočjo kompleksnih tvorb se uporablja osnovno barvilo. Gram-pozitivne bakterije kažejo barvo, Gram-negativne bakterije pa ne obarvajo.

Gram-pozitivne bakterije imajo v svoji celični membrani debelo mureinsko lupino, ki je narejena iz peptidoglikanov, medtem ko imajo gram-negativne bakterije le tanko plast mureina. Te razlike vplivajo na občutljivost bakterij na različne antibiotike. Odločitev za ali proti določenim antibiotikom se lahko sprejme s hitrim določanjem madeža po Gramu.

Polimiksini zaradi svoje polarnosti reagirajo predvsem s fosfolipidi, ki so vezani na polisaharide. Tako nastajajo kemične vezi med polimiksini in lipopolisaharidi (LPS). Zaradi tanke plast mureina v gram negativnih bakterijah polimiksini bolje dosežejo LPS. Kot rezultat, se celična membrana sprva uniči, dokler se ne sprosti celotna vsebnost citoplazme in bakterijska celica ne umre.

Občutljivost bakterij na polimiksine narašča z vsebnostjo fosfolipidov v celični membrani. Ugotovljeno je bilo, da celične membrane zelo občutljivih bakterij vežejo več polimiksinov kot manj občutljive bakterije. Kemična sprememba aktivnih sestavin, na primer z odstranjevanjem končnih maščobnih kislin, lahko zmanjša učinkovitost.

Ugotovljeno je bilo tudi, da višja kot je koncentracija antibiotikov, bolje se borijo z bakterijami. V študijah je bilo mogoče opazovati nastanek mehurčkov na bakterijski membrani, kar je privedlo do popolnega uničenja. Če bi bila koncentracija prenizka, se membrana ne bi mogla popolnoma raztopiti in bakterija je preživela. Glede zdravljenja ni pomembno, ali bakterije počivajo ali se ločijo. V obeh fazah je možen enako učinkovit nadzor.

Medicinska uporaba in uporaba

Tako polimiksin B kot kolistin imata enak spekter delovanja. Med drugim so še posebej dobri v boju proti gram-negativnim bakterijam, kot so Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. ali Aerobacter. Posebej občutljive bakterije, ki se dobro odzivajo na zdravljenje, so Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ali Pseudomonas aeruginosa.

Pojavi se lahko tudi odpornost na polimiksine. Vendar se ti redko pojavijo. Odpornost je lahko posledica sprememb aktivnih snovi na bakterijski površini, zaviranja vstopa v celično membrano ali sprememb bakterijske površine. Nekatere bakterije tvorijo prebavne encime, ki razgrajujejo polipeptide polimiksinov na celični površini. Poleg tega nekatere bakterije vsebujejo določene črpalke, ki potisnejo antibiotike iz celice. K odpornosti lahko prispeva tudi sprememba bakterijske površine, ki je opazna na primer zaradi manjše gostote fosfolipidov.

Glavni uporabljeni polimiksini so polimiksin B ali kolistin. Način delovanja obeh snovi je enak. Kolistin pa se lahko uporablja samo neposredno v mazilih, v aerosolih za inhalacijsko terapijo ali peroralno za zdravljenje črevesja. V črevesju se težko absorbira, tako da ga lahko dajemo samo parenteralno (npr. Intravensko) za sistemsko uporabo. Čisti kolistin pa ima nevrotoksičen in toksičen učinek na ledvice, kadar se jemlje parenteralno. Kot predzdravilo pa ga lahko brez zapletov jemljemo kot natrijev kolistimetat (CMS).

Tveganja in neželeni učinki

Kot smo že omenili, se kolizina ne sme absorbirati parenteralno, tj. Mimo črevesa, saj lahko to povzroči nevrotoksične in nefrotoksične učinke. To velja tudi za druge polimiksine. Vendar peroralno zaužitje kolistina ni primerno za sistemsko uporabo, saj se skozi črevo komaj absorbira. Kot predzdravilo v obliki natrijevega kolistimetata (CMS) pa se lahko uporablja tudi sistemsko.