بوليميكسين

بوليميكسين هي مضادات حيوية تحارب البكتيريا سالبة الجرام. ومع ذلك ، فإن المكونات النشطة تعمل فقط على البكتيريا الموجودة خارج خلايا الجسم. فعاليتها تعتمد على تفاعلها مع الفوسفوليبيد في أغشية الخلايا البكتيرية.

ما هي بوليميكسينس؟

Polymyxins عبارة عن بولي ببتيدات معقدة متفرعة ، والتي تتكون عادة من عشرة أحماض أمينية. في النهاية لديهم أحماض دهنية كارهة للماء. يتيح التركيب الجزيئي تكوين قطبية تتوافق مع قطبية الفسفوليبيد في أغشية الخلايا. وهذا يمكّن هذه الجزيئات من التفاعل مع الدهون الفوسفورية وتدمير بنيتها. نتيجة لذلك ، يذوب غشاء الخلية البكتيرية. إذا تم تدميرها بالكامل ، يحدث موت خلايا البكتيريا.

ومع ذلك ، فإن البوليميكسينات تصل فقط إلى البكتيريا الموجودة خارج الخلية. إذا كانت البكتيريا قد اجتازت بالفعل غشاء خلية الجسم ، فلن يعود بإمكان هذه المكونات النشطة تدميرها.

يتم استخدام مكونين نشطين بشكل أساسي من البوليميكسين. هذا هو من ناحية بوليميكسين ب ومن ناحية أخرى العنصر النشط كوليستين. طريقة عمل كلتا المادتين متشابهة. ومع ذلك ، لا يمكن امتصاص البوليميكسين عن طريق الحقن (تجاوز الأمعاء) لأن لها تأثيرًا سامًا على الأعصاب ومضارًا على الكلى. في التطبيقات الحديثة ، يتم إعطاء الكولستين في شكل دواء أولي مثل كوليستيميثات الصوديوم (CMS).

التأثير الدوائي

تستخدم البوليميكسين للتحكم في البكتيريا سالبة الجرام المسببة للأمراض. تختلف البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام في بنية غشاء الخلية. باستخدام طريقة التلوين التي طورها عالم البكتيريا الدنماركي غرام ، يمكن تمييز مجموعتي البكتيريا بسهولة عن بعضهما البعض. يتم استخدام صبغة أساسية لتلوين غشاء الخلية من خلال التكوين المعقد. تظهر البكتيريا موجبة الجرام لونًا ، بينما لا تلطخ البكتيريا سالبة الجرام.

تحتوي البكتيريا موجبة الجرام على غلاف مورين سميك مصنوع من الببتيدوغليكان في غشاء الخلية ، بينما البكتيريا سالبة الجرام لها طبقة مورين رقيقة فقط. تؤثر هذه الاختلافات على حساسية البكتيريا للمضادات الحيوية المختلفة. يمكن اتخاذ قرار مع أو ضد بعض المضادات الحيوية عن طريق التحديد السريع لصبغة جرام.

بسبب قطبيتها ، تتفاعل polymyxins بشكل أساسي مع phospholipids ، والتي ترتبط بالعديد من السكريات. وهكذا تتشكل الروابط الكيميائية بين البوليميكسين والسكريات الدهنية (LPS). نظرًا لطبقة المورين الرقيقة في البكتيريا سالبة الجرام ، يتم تحقيق LPS بشكل أفضل بواسطة البوليميكسين. نتيجة لذلك ، يتم تدمير غشاء الخلية مبدئيًا حتى يتم تحرير محتوى السيتوبلازم بالكامل وتموت الخلية البكتيرية.

تزداد حساسية البكتيريا تجاه البوليميكسين مع زيادة محتوى الفسفوليبيد في غشاء الخلية. لقد وجد أن أغشية الخلايا للبكتيريا الحساسة للغاية تربط البوليميكسين أكثر من البكتيريا الأقل حساسية. يمكن أن يؤدي التغيير الكيميائي للمكونات النشطة ، على سبيل المثال عن طريق إزالة الأحماض الدهنية الطرفية ، إلى تقليل الفعالية.

كما وجد أنه كلما زاد تركيز المضادات الحيوية ، كلما تمت محاربة البكتيريا بشكل أفضل. في الدراسات ، كان من الممكن ملاحظة تكوين فقاعات على الغشاء البكتيري ، مما أدى إلى تدمير كامل. إذا كان التركيز منخفضًا جدًا ، فلا يمكن إذابة الغشاء تمامًا وستبقى البكتيريا على قيد الحياة. من حيث العلاج ، لا يهم ما إذا كانت البكتيريا في حالة راحة أو انقسام. السيطرة الفعالة على قدم المساواة ممكنة في كلتا المرحلتين.

التطبيق والاستخدام الطبي

كل من polymyxin B و colistin لهما نفس طيف النشاط. من بين أشياء أخرى ، فهي جيدة بشكل خاص في مكافحة البكتيريا سالبة الجرام مثل Pseudomonas aeruginosa و Escherichia coli و Enterobacter spp. و Pasteurella spp. و Haemophilus spp. و Vibrio spp. و Bordetella spp. أو ايروباكتر. البكتيريا الحساسة بشكل خاص التي تستجيب بشكل جيد للعلاج هي Acinetobacter spp. ، Bordetella bronchiseptica ، Escherichia coli ، Klebsiella pneumoniae ، Histophilus somni ، Taylorella equigenitalis ، Pasteurella multocida أو Pseudomonas aeruginosa.

يمكن أن تحدث مقاومة البوليميكسين أيضًا. ومع ذلك ، نادرا ما تحدث هذه. يمكن أن تنتج المقاومة من التغيرات في المواد الفعالة على سطح البكتيريا ، أو من منع الدخول إلى غشاء الخلية أو من التغيرات في سطح البكتيريا. تشكل بعض البكتيريا إنزيمات هضمية تعمل على تكسير عديد ببتيدات البوليميكسين على سطح الخلية. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي بعض البكتيريا على مضخات معينة تدفع المضادات الحيوية إلى خارج الخلية. يمكن أن يساهم التغيير في السطح البكتيري ، والذي يمكن ملاحظته على سبيل المثال من خلال كثافة أقل من الدهون الفوسفورية ، في المقاومة.

البوليميكسينات الرئيسية المستخدمة هي بوليميكسين ب أو كوليستين. طريقة عمل كلتا المادتين هي نفسها. ومع ذلك ، لا يمكن استخدام الكوليستين إلا مباشرة في المراهم ، أو في الهباء الجوي للعلاج بالاستنشاق أو عن طريق الفم لعلاج الأمعاء. يصعب امتصاصه في الأمعاء ، لذلك لا يمكن استخدامه إلا عن طريق الحقن (على سبيل المثال عن طريق الوريد) للاستخدام الجهازي. ومع ذلك ، فإن الكولستين النقي له تأثير سام وعصبي على الكلى عند تناوله بالحقن. ومع ذلك ، يمكن تناوله كدواء أولي باعتباره كوليستيميثات الصوديوم (CMS) دون مضاعفات.

المخاطر والآثار الجانبية

كما ذكرنا سابقًا ، لا يجب امتصاص الكوليستين عن طريق الحقن ، أي تجاوز الأمعاء ، لأن هذا يمكن أن يؤدي إلى تأثيرات سامة للأعصاب وتسمم كلوي. هذا ينطبق أيضًا على البوليميكسينات الأخرى. ومع ذلك ، فإن تناول الكوليستين عن طريق الفم غير مناسب للاستخدام الجهازي ، حيث يصعب امتصاصه عبر الأمعاء. كدواء أولي في شكل كوليستيميثات الصوديوم (CMS) ، يمكن أيضًا استخدامه بشكل منهجي.