Polimiksīni

Polimiksīni ir antibiotikas, kas galvenokārt cīnās ar gramnegatīvām baktērijām. Tomēr aktīvās sastāvdaļas iedarbojas tikai uz baktērijām, kas atrodas ārpus ķermeņa šūnām. To efektivitāte ir balstīta uz reakciju ar fosfolipīdiem baktēriju šūnu membrānās.

Kas ir polimiksīni?

Polimiksīni ir sarežģīti sazaroti polipeptīdi, kas parasti sastāv no desmit aminoskābēm. Beigās tām ir hidrofobās taukskābes. Molekulārā struktūra ļauj veidot polaritāti, kas atbilst fosfolipīdu šūnām šūnu membrānās. Tas ļauj šīm molekulām mijiedarboties ar fosfolipīdiem un iznīcināt to struktūru. Tā rezultātā baktēriju šūnu membrāna izšķīst. Ja tas tiek pilnībā iznīcināts, baktērijas šūna mirst.

Tomēr polimiksīni nonāk tikai baktērijās, kas atrodas ārpus šūnas. Ja baktērijas jau ir izturējušas ķermeņa šūnas membrānu, šīs aktīvās sastāvdaļas tās vairs nevar iznīcināt.

Galvenokārt tiek izmantotas divas polimiksīnu aktīvās sastāvdaļas. Tas, no vienas puses, ir polimiksīns B un, no otras puses, aktīvā viela kolistīns. Abu vielu darbības veids ir līdzīgs. Tomēr polimiksīnus nevar absorbēt parenterāli (apejot zarnu), jo tiem pēc tam ir neirotoksiska un kaitīga ietekme uz nierēm. Tāpēc jaunākos pieteikumos kolistīnu ievada provizoriskas zāles veidā kā nātrija kolistimetāta (CMS).

Farmakoloģiskā iedarbība

Polimiksīni tiek izmantoti galvenokārt patogēno gramnegatīvo baktēriju kontrolei. Gramnegatīvās un grampozitīvās baktērijas atšķiras pēc to šūnu membrānas struktūras. Izmantojot krāsošanas metodi, ko izstrādājis dāņu bakteriologs Grams, abas baktēriju grupas var viegli atšķirt viena no otras. Šūnu membrānas krāsošanai, izmantojot kompleksu veidošanu, tiek izmantota pamata krāsviela. Grampozitīvām baktērijām ir krāsa, savukārt gramnegatīvajām baktērijām nav traipu.

Grampozitīvo baktēriju šūnu membrānā ir biezs mureīna apvalks, kas izgatavots no peptidoglikāniem, savukārt gramnegatīvajām baktērijām ir tikai plāns mureīna slānis. Šīs atšķirības ietekmē baktēriju jutīgumu pret dažādām antibiotikām. Ātri nosakot traipu Gram, var pieņemt lēmumu par vai pret noteiktām antibiotikām.

Polaritātes dēļ polimiksīni galvenokārt reaģē ar fosfolipīdiem, kas ir saistīti ar polisaharīdiem. Tādējādi veidojas ķīmiskās saites starp polimiksīniem un lipopolisaharīdiem (LPS). Pateicoties plānam mureīna slānim gramnegatīvās baktērijās, LPS labāk sasniedz polimiksīni. Tā rezultātā sākotnēji tiek iznīcināta šūnu membrāna, līdz tiek atbrīvots viss citoplazmas saturs un baktēriju šūna nomirst.

Baktēriju jutība pret polimiksīniem palielinās līdz ar fosfolipīdu saturu šūnu membrānā. Tika atklāts, ka ļoti jutīgu baktēriju šūnu membrānas saista vairāk polimiksīnu nekā mazāk jutīgas baktērijas. Aktīvo sastāvdaļu ķīmiskās izmaiņas, piemēram, noņemot galīgās taukskābes, var samazināt efektivitāti.

Tika arī atklāts, ka jo augstāka ir antibiotiku koncentrācija, jo labāk tiek apkarotas baktērijas. Pētījumos bija iespējams novērot burbuļu veidošanos uz baktēriju membrānas, kas noveda pie pilnīgas iznīcināšanas. Ja koncentrācija bija pārāk zema, membrānu nevarēja pilnībā izšķīst un baktērija izdzīvoja. Ārstēšanas ziņā nav svarīgi, vai baktērijas atpūšas vai dalās. Vienlīdz efektīva kontrole ir iespējama abās fāzēs.

Lietošana medicīnā un lietošana

Gan polimiksīnam B, gan kolistīnam ir vienāds darbības spektrs. Cita starpā tie ir īpaši labi, lai apkarotu gramnegatīvas baktērijas, piemēram, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. vai Aerobacter. Īpaši jutīgas baktērijas, kas labi reaģē uz ārstēšanu, ir Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida vai Pseudomonas aeruginosa.

Var rasties arī izturība pret polimiksīniem. Tomēr tas notiek reti. Rezistenci var izraisīt aktīvo vielu izmaiņas baktēriju virsmā, kavēšanās iekļūt šūnu membrānā vai izmaiņas baktēriju virsmā. Dažas baktērijas veido gremošanas enzīmus, kas noārda polimiksīnu polipeptīdus uz šūnas virsmas. Turklāt dažas baktērijas satur noteiktus sūkņus, kas izspiež antibiotikas no šūnas. Resistenci var veicināt arī baktēriju virsmas izmaiņas, kas ir pamanāmas, piemēram, ar zemāku fosfolipīdu blīvumu.

Galvenie izmantotie polimiksīni ir polimiksīns B vai kolistīns. Abu vielu darbības veids ir vienāds. Tomēr kolistīnu var tieši lietot tikai ziedēs, aerosolos ieelpošanas terapijai vai iekšķīgi zarnu ārstēšanai. Tas ir grūti uzsūcas zarnās, tāpēc sistēmiskai lietošanai to var ievadīt tikai parenterāli (piemēram, intravenozi). Tīram kolistīnam, lietojot parenterāli, tomēr ir neirotoksiska un toksiska ietekme uz nierēm. Tomēr kā priekšteci to bez komplikācijām var lietot kā nātrija kolistimetāta (CMS).

Riski un blakusparādības

Kā jau minēts, kolistīnu nedrīkst absorbēt parenterāli, t.i., apejot zarnu, jo tas var izraisīt neirotoksisku un nefrotoksisku iedarbību. Tas attiecas arī uz citiem polimiksīniem. Tomēr perorāls kolistīna uzņemšana nav piemērota sistēmiskai lietošanai, jo tas gandrīz neuzsūcas caur zarnu. Tomēr kā prodrug nātrija kolistimetāta (CMS) formā to var izmantot arī sistemātiski.