درس میکروب: از انتی بیوتیکها چه میدانید
آنتی بیوتیکها مواد شیمیایی هستند که از میکروارگانیسمهایی مانند قارچهای میکروسکوپی و باکتریها گرفته میشوند و از ادامه زندگی سلولهای یوکاریوتها یا پروکاریوتها جلوگیری نموده و یا مانع تکثیر آنها میشوند. اجزای سازنده آنتی بیوتیکها بسته به کاری که انجام میدهند متفاوت است. بیشتر آنتی بیوتیکها بر روی هر دو نوع سلول پروکاریوتها و یوکاریوتها اثر میکنند و به همین دلیل نمیتوان همه آنها را از نظر درمانی برای انسان مورد استفاده قرار داد.آنتی بیوتیکها روی واکنشهای بنیادی یک سلول اثر میکنند. بعضی از آنها خاصیت ضد سرطانی دارند زیرا اثر آنها بیشتر روی سلولهایی است که در حال تقسیم سریع هستند و به همین دلیل باکتریها و سلولهای مغز استخوان که سازنده گویچههای سفید خون و گویچههای قرمز خون میباشند و همچنین سلولهای سرطانی در مقابل آنتی بیوتیکها حساسیت بیشتری دارند.
تاریخچه مدتها قبل از کشف پنیسیلین بشر آموخته بود بطور تجربی بعضی مواد خام را به عنوان عامل ضد میکروب مورد استفاده قرار دهد. 600 - 500 سال قبل از میلاد ، چینیها شیره کپک زده لوبیای شور را برای درمان عفونتها بکار میبردند. اصطلاح آنتی بیوز اولین بار در سال 1889 بوسیله ویلمین برای توجیه ماهیت رقابتی جوامع بیولوژیک که در آن فقط قویترین و اصلحترین زنده میماند بکار برده شد و چند سال بعد این اصطلاح برای آنتاگونیسم میکروارگانیسمها نیز مورد استفاده قرار گرفت. به دنبال کشف پنیسیلین بوسیله فلیمینگ در سال 1929 دوبوس در سال 1939 آنتی بیوتیک تیرو تریسین را از باکتری باسیلوس برویس بدست آورد
آنتی بیوتیکهای مهار کننده همانند سازی دی ان آ آنتی بیوتیکهایی که از همانند سازی دی ان آ جلوگیری میکنند عبارتند از:میتومیسین که به دو رشته دی ان آ مکمل متصل شده و از جدا شدن آنها از یکدیگر جلوگیری میکند. آنتی بیوتیک دیگری به نام اکتینومایسین D درغلظتهای زیاد همانندسازی دی ان آ را مهار میکند. این آنتی بیوتیک دارای دو حلقه مسطح با پیوندهای مضاعف است و میتواند خود را بین نوکلئوتیدها جای داده و بدین ترتیب همانند سازی را مختل کند.
آنتی بیوتیکهای مهار کننده سنتزآؤ ان آ اکتینومایسین آنتی بیوتیکی است که به دی ان آ (به باز گوانین) متصل شده و از سنتز آر ان آ پیک جلوگیری میکند. از این آنتی بیوتیک در پژوهشهای بیوشیمی برای مطالعه اثر برخی از مواد شیمیایی بر روی سنتز آر ان آ پیک استفاده میشود مثلا برای تعیین طول عمر آر ان آ پیک اکتینومایسین یکی از داروهای ضد سرطانی خوب محسوب میشود. آنتی بیوتیک ریفامپسین با آنزیم پلیمراز ترکیب شده و سنتز آر ان آها را متوقف میکند.
آنتی بیوتیکهای مهارکننده پروتئین سازی
موثر در پروکاریوتها تعداد زیادی از این آنتی بیوتیکها وجود دارد که به بعضی از آنها اشاره میشود. یورین تری کربوکسیلیک اسید در مرحله آغازی سنتز پروتئین ، آنیزومایسین و کلرامفنیکل و تتراسایکلین در مرحله طویل شدن و تتراسایکلین و استرپتومایسین در مرحله آخر از پروتئین سازی ممانعت به عمل میآورند.
موثر در یوکاریوتها پورومایسین و اسپارسومایسین و استرپتومایسین از پروتئین سازی در یوکاریوتها جلوگیری میکنند.
منابع و اختصاصات برخی از آنتی بیوتیکهای متداول
آنتی بیوتیک
تاریخ کشف
منبع
ماهیت شیمیایی
موارد مصرف اختصاصی
پنیسیلین
1929
پنیسیلیوم نوتاتوم
دیپپتید
علیه باکتریهای گرم منفی ، گونوککها ، مننگوکوکها)) و اسپیروکت
استرپتومایسین
1944
استرپتومیسس تری رئوس
گلوکوزید بازی
علیه سالمونلا و در درمان بیماری سل
نئومایسین
1949
استرپتومیسس فرادی
آمینو گلوکوزید
علیه باکتریهای گرم مثبت و منفی و بکار رفتن آن به عنوان ضدعفونی کننده موضعی و عمومی
نیستاتین
1951
استرپتومیسس نورسئی
نامشخص
موثر علیه قارچ کاندیدا آلبیکنس و سایر قارچها
کانامایسین
1957
استرپتومیسس نیوئوس
آمینو گلیکوزید
موثر بر علیه استافیلوکوکوس طلایی و اغلب باکتریهای گرم منفی بجز سودوموناس و درمان عفونت مجاری ادراری
خصوصیات آنتیبیوتیک موفق برای درمان بیماریها یک آنتی بیوتیک وقتی میتواند برای درمان بیماریها با موفقیت بکار رود که دارای خصوصیات زیر باشد.
روی عامل بیماری اثر داشته باشد بدون اینکه آثار جانبی سمی قابل توجهی ایجاد نماید.
باید به حد کافی پایدار باشد بطوری که بتوان آنرا از محیط کشت جدا نمود و برای مدت معقولی ذخیره کرد بدون اینکه اثرش کاهش یابد.
سرعت دتوکسیفیکاسیون (سم زدایی) و دفع دارو از بدن به گونهای باشد که غلظت کافی را برای مدت معینی در خون نگاه داشته و احتیاجی به دوزهای مکرر نباشد.
مقاومت بر علیه آنتی بیوتیکها در هر یک میلیون تقسیم سلولی یک جهش یافته را میتوان یافت که به یک آنتی بیوتیک مقاوم باشد. هر گاه این جهش در بیمار تحت درمان با آنتی بیوتیک رخ دهد، جهش یافته قدرت زنده ماندن بیشتر از سایر میکروارگانیسمهای میزبان را دارا بوده و در مدت کوتاهی تعداد آنها افزایش مییابد و از اینرو درمان با همان آنتی بیوتیک نتیجه مطلوبی بدست نمیدهد. و باید آنتی بیوتیک دیگری جایگزین آن شود. منبع شبکه رشد.
تاریخچه مدتها قبل از کشف پنیسیلین بشر آموخته بود بطور تجربی بعضی مواد خام را به عنوان عامل ضد میکروب مورد استفاده قرار دهد. 600 - 500 سال قبل از میلاد ، چینیها شیره کپک زده لوبیای شور را برای درمان عفونتها بکار میبردند. اصطلاح آنتی بیوز اولین بار در سال 1889 بوسیله ویلمین برای توجیه ماهیت رقابتی جوامع بیولوژیک که در آن فقط قویترین و اصلحترین زنده میماند بکار برده شد و چند سال بعد این اصطلاح برای آنتاگونیسم میکروارگانیسمها نیز مورد استفاده قرار گرفت. به دنبال کشف پنیسیلین بوسیله فلیمینگ در سال 1929 دوبوس در سال 1939 آنتی بیوتیک تیرو تریسین را از باکتری باسیلوس برویس بدست آورد
آنتی بیوتیکهای مهار کننده همانند سازی دی ان آ آنتی بیوتیکهایی که از همانند سازی دی ان آ جلوگیری میکنند عبارتند از:میتومیسین که به دو رشته دی ان آ مکمل متصل شده و از جدا شدن آنها از یکدیگر جلوگیری میکند. آنتی بیوتیک دیگری به نام اکتینومایسین D درغلظتهای زیاد همانندسازی دی ان آ را مهار میکند. این آنتی بیوتیک دارای دو حلقه مسطح با پیوندهای مضاعف است و میتواند خود را بین نوکلئوتیدها جای داده و بدین ترتیب همانند سازی را مختل کند.
آنتی بیوتیکهای مهار کننده سنتزآؤ ان آ اکتینومایسین آنتی بیوتیکی است که به دی ان آ (به باز گوانین) متصل شده و از سنتز آر ان آ پیک جلوگیری میکند. از این آنتی بیوتیک در پژوهشهای بیوشیمی برای مطالعه اثر برخی از مواد شیمیایی بر روی سنتز آر ان آ پیک استفاده میشود مثلا برای تعیین طول عمر آر ان آ پیک اکتینومایسین یکی از داروهای ضد سرطانی خوب محسوب میشود. آنتی بیوتیک ریفامپسین با آنزیم پلیمراز ترکیب شده و سنتز آر ان آها را متوقف میکند.
آنتی بیوتیکهای مهارکننده پروتئین سازی
موثر در پروکاریوتها تعداد زیادی از این آنتی بیوتیکها وجود دارد که به بعضی از آنها اشاره میشود. یورین تری کربوکسیلیک اسید در مرحله آغازی سنتز پروتئین ، آنیزومایسین و کلرامفنیکل و تتراسایکلین در مرحله طویل شدن و تتراسایکلین و استرپتومایسین در مرحله آخر از پروتئین سازی ممانعت به عمل میآورند.
موثر در یوکاریوتها پورومایسین و اسپارسومایسین و استرپتومایسین از پروتئین سازی در یوکاریوتها جلوگیری میکنند.
منابع و اختصاصات برخی از آنتی بیوتیکهای متداول
آنتی بیوتیک
تاریخ کشف
منبع
ماهیت شیمیایی
موارد مصرف اختصاصی
پنیسیلین
1929
پنیسیلیوم نوتاتوم
دیپپتید
علیه باکتریهای گرم منفی ، گونوککها ، مننگوکوکها)) و اسپیروکت
استرپتومایسین
1944
استرپتومیسس تری رئوس
گلوکوزید بازی
علیه سالمونلا و در درمان بیماری سل
نئومایسین
1949
استرپتومیسس فرادی
آمینو گلوکوزید
علیه باکتریهای گرم مثبت و منفی و بکار رفتن آن به عنوان ضدعفونی کننده موضعی و عمومی
نیستاتین
1951
استرپتومیسس نورسئی
نامشخص
موثر علیه قارچ کاندیدا آلبیکنس و سایر قارچها
کانامایسین
1957
استرپتومیسس نیوئوس
آمینو گلیکوزید
موثر بر علیه استافیلوکوکوس طلایی و اغلب باکتریهای گرم منفی بجز سودوموناس و درمان عفونت مجاری ادراری
خصوصیات آنتیبیوتیک موفق برای درمان بیماریها یک آنتی بیوتیک وقتی میتواند برای درمان بیماریها با موفقیت بکار رود که دارای خصوصیات زیر باشد.
روی عامل بیماری اثر داشته باشد بدون اینکه آثار جانبی سمی قابل توجهی ایجاد نماید.
باید به حد کافی پایدار باشد بطوری که بتوان آنرا از محیط کشت جدا نمود و برای مدت معقولی ذخیره کرد بدون اینکه اثرش کاهش یابد.
سرعت دتوکسیفیکاسیون (سم زدایی) و دفع دارو از بدن به گونهای باشد که غلظت کافی را برای مدت معینی در خون نگاه داشته و احتیاجی به دوزهای مکرر نباشد.
مقاومت بر علیه آنتی بیوتیکها در هر یک میلیون تقسیم سلولی یک جهش یافته را میتوان یافت که به یک آنتی بیوتیک مقاوم باشد. هر گاه این جهش در بیمار تحت درمان با آنتی بیوتیک رخ دهد، جهش یافته قدرت زنده ماندن بیشتر از سایر میکروارگانیسمهای میزبان را دارا بوده و در مدت کوتاهی تعداد آنها افزایش مییابد و از اینرو درمان با همان آنتی بیوتیک نتیجه مطلوبی بدست نمیدهد. و باید آنتی بیوتیک دیگری جایگزین آن شود. منبع شبکه رشد.