Polimiksini su antibiotici koji se uglavnom bore protiv gram-negativnih bakterija. Međutim, aktivne tvari djeluju samo na bakterija smještene izvan tjelesnih stanica. Temelj njihove učinkovitosti je njihova reakcija s fosfolipidi membrana bakterijskih stanica.
Što su polimiksini?
Polimiksini su antibiotici koji se bore uglavnom protiv Grama bakterija. Polimiksini predstavljaju složeno razgranate polipeptide, koji se obično sastoje od deset aminokiseline. Imaju hidrofobne masnih kiselina na kraju. Molekularna struktura omogućuje stvaranje polariteta koji odgovara polaritetu fosfolipidi staničnih membrana. Kao rezultat, ovi molekule su u mogućnosti komunicirati s fosfolipidi i uništiti njihovu strukturu. Kao rezultat, bakterija stanična membrana otapa. Kad je potpuno uništena, dolazi do odumiranja stanice bakterije. Međutim, polimiksini dosežu samo bakterije smještene izvan stanice. Ako su bakterije već prošle kroz membranu tjelesne stanice, ovi agensi ih više ne mogu uništiti. Uglavnom se koriste dva aktivna sastojka polimiksina. Jedan je polimiksin B, a drugi 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 se primjenama kolistin stoga primjenjuje u obliku predlijeka kao kolistimetat natrij (CMS).
Farmakološko djelovanje
Polimiksini se primjenjuju za suzbijanje uglavnom patogenih gram-negativnih bakterija. Gram-negativne i Gram-pozitivne bakterije razlikuju se u strukturi svojih staničnih membrana. Prema metodi bojenja koju je razvio danski bakteriolog Gram, dvije skupine bakterija mogu se lako razlikovati. Osnovna boja koristi se za bojenje stanična membrana formiranjem kompleksa. Gram-pozitivne bakterije pokazuju bojanje, dok se gram-negativne bakterije ne mogu bojati. Gram-pozitivne bakterije imaju gustu mureinsku ovojnicu peptidoglikana stanična membrana, dok gram negativne bakterije imaju samo tanak sloj mureina. Te razlike utječu na osjetljivost bakterija na različite antibiotici. Dakle, odluka za ili protiv određenih antibiotika već se može donijeti brzim utvrđivanjem Gramove mrlje. Zbog svoje polarnosti polimiksini uglavnom reagiraju s vezanim fosfolipidima polisaharide. Dakle, kemijske veze nastaju između polimiksina i lipopolisaharida (LPS). Zbog tankog sloja mureina u gram negativnim bakterijama, LPS su bolji u polimiksinima u tim bakterijama. Kao rezultat toga, stanična membrana se u početku uništava sve dok se ne oslobodi cjelokupni citoplazmatski sadržaj, zbog čega bakterijska stanica umire. Osjetljivost bakterija na polimiksine povećava se sa sadržajem fosfolipida u staničnoj membrani. Tako je utvrđeno da stanične membrane vrlo osjetljivih bakterija vežu više polimiksina od manje osjetljivih. Kemijska modifikacija aktivnih sastojaka, poput uklanjanja krajnje masne kiseline, također može smanjiti učinkovitost. Također je utvrđeno da što je veći koncentracija antibiotika, to se bolje bori protiv bakterija. U studijama je primijećeno stvaranje mjehura na bakterijskoj membrani, što je dovelo do potpunog uništenja. Ako je koncentracija bila preniska, membrana se nije mogla potpuno otopiti i bakterija je preživjela. U liječenju nije važno jesu li bakterije u stanju mirovanja ili se samo dijele. Jednako je dobra kontrola moguća u obje faze.
Medicinska primjena i uporaba
I polimiksin B i kolistin imaju isti spektar djelovanja. Između ostalih, posebno dobro kontroliraju takve gram-negativne bakterije 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 uključuju Acinetobacter spp, Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ili Pseudomonas aeruginosa. Također se može pojaviti rezistencija na polimiksine. Međutim, to se rijetko događa. Otpor može nastati promjenama aktivnih sastojaka na površini bakterija, inhibicijom ulaska u staničnu membranu ili promjenama na površini bakterija. Na primjer, neke bakterije tvore probavne enzimi koji razgrađuju polipeptide polimiksina već na površini stanice. Nadalje, neke bakterije sadrže određene pumpe koje prenose antibiotike koji su opet prodrli u stanicu iz stanice. Promjena na površini bakterija, što se može vidjeti, na primjer, na nižoj gustoća fosfolipida, također može pridonijeti otpornosti. Glavni korišteni polimiksini su polimiksin B ili kolistin. Način djelovanja obje tvari je jednak. Međutim, kolistin se može izravno koristiti samo u masti, u aerosolima za udisanje terapija, ili oralno za liječenje crijeva. Teško se apsorbira u crijevima, pa se može primijeniti samo parenteralno (kao što je intravenski) za sustavnu upotrebu. Međutim, čisti kolistin ima neurotoksične i toksične učinke na bubrege kada se apsorbira parenteralno. Međutim, kao predlijek, može se apsorbirati bez komplikacija jer kolistimetat natrij (CMS).
Rizici i nuspojave
Kao što je ranije spomenuto, kolistin se ne smije uzimati parenteralno, tj. Zaobilazeći crijeva, jer se tada mogu pojaviti neurotoksični i nefrotoksični učinci. To se odnosi i na druge polimiksine. Međutim, oralni unos kolistina nije prikladan za sustavnu upotrebu, jer se teško apsorbira kroz crijeva. Međutim, kao predlijek u obliku kolistimetat natrij (CMS), može se koristiti sistemski.