Meskipun digunakan dalam bentuk tunggal, istilah penisilin tidak merujuk pada obat tunggal, tetapi pada sekelompok besar molekul yang digunakan dalam pengobatan berbagai infeksi bakteri.
Penemuan penisilin
Penemuan penisilin dikaitkan dengan dokter dan ahli biologi Alexander Fleming.
Pada tahun 1928, Fleming melakukan penelitian pada beberapa bakteri patogen, membudidayakannya di piring kultur khusus. Salah satu lempeng ini terkontaminasi oleh jamur, Penicillium notatum (sekarang dikenal sebagai Penicillium chrysogenum ). Hal yang paling menghantam Fleming, bukan fakta bahwa jamur telah tumbuh di media kultur, tetapi fakta bahwa ia mampu membunuh semua bakteri yang ada di sekitarnya, menciptakan aura penghambatan pertumbuhan bakteri di sekitar ke koloni mereka.
Fleming segera memahami bahwa aktivitas antimikroba dapat dikaitkan dengan zat yang dihasilkan oleh jamur yang sama dan mengisolasinya dalam upaya untuk mengidentifikasi zat khusus ini.
Setelah beberapa upaya, Fleming akhirnya berhasil mengisolasi semacam jamur dari "jamur" dan menyebutnya penicillin .
Fleming memberikan penisilinnya pada hewan yang terinfeksi bakteri yang sama yang peka terhadap zat ini secara in vitro dan berhasil mencapai hasil positif. Keberhasilan yang dicapai pada hewan mendorong Fleming untuk mencoba pemberian penisilin bahkan kepada pasien yang tertular infeksi.
Pada tahun 1929, Fleming memutuskan untuk menerbitkan penelitiannya dan hasil tes klinisnya. Sayangnya, karena serangkaian keadaan yang tidak menguntungkan dan karena ketidakmungkinan memurnikan penisilin sedemikian rupa sehingga dapat digunakan dalam keamanan penuh dan juga dalam skala besar pada pria, antimikroba yang menjanjikan ini dikesampingkan.
Sepuluh tahun kemudian, sekelompok ahli kimia Inggris (termasuk Abraham, Chain, Florey dan Heatley) - setelah penelitian yang luas dan berbagai upaya - akhirnya berhasil mengisolasi antibiotik yang berharga. Pada tahun 1941, uji klinis mulai menetapkan kemanjuran dan keamanan penisilin pada infeksi manusia dan pada 1943 memulai produksinya dalam skala besar.
Struktur umum penisilin
Penisilin yang diperoleh dari kultur P. notatum, pada kenyataannya, bukan merupakan molekul tunggal, tetapi campuran dari berbagai senyawa yang berbeda karena beberapa variasi dalam struktur kimianya. Penelitian yang dilakukan kemudian menyoroti fakta ini; selanjutnya, ditemukan bahwa - dengan membuat perubahan komposisi media kultur - molekul yang berbeda dapat diperoleh.
Lebih tepatnya, ditemukan bahwa dengan menambahkan asam fenilasetat ke media kultur, penisilin G (sekarang dikenal sebagai benzilpenisilin ) diperoleh. Jika, di sisi lain, sejumlah besar asam fenoksiasetat hadir dalam medium kultur, penisilin V diperoleh (sekarang dikenal sebagai fenoksimetilpenisilin dan dianggap sebagai nenek moyang dari penisilin tahan asam).
Juga ditemukan bahwa dengan menghilangkan unsur-unsur tertentu dari media kultur jamur, inti utama dari semua penisilin dapat diperoleh: asam 6-aminopenicillanic (atau 6-APA ).
6-APA di dalamnya mengandung farmakofor penisilin, yaitu bagian dari molekul yang memberikan aktivitas antibiotik pada jenis obat ini. Farmakofor ini adalah cincin β-laktam .
Berkat penemuan 6-APA, dimungkinkan untuk memperoleh - secara sintetis - banyak jenis baru penisilin, beberapa di antaranya masih digunakan dalam terapi.
Adapun penisilin yang sepenuhnya alami, satu-satunya yang masih digunakan sampai sekarang dalam terapi adalah benzylpenisilin dan fenoksimetilpenisilin.
indikasi
Untuk apa yang digunakannya
Berkat ketersediaan banyak dan berbagai jenis molekul, penisilin diindikasikan untuk pengobatan berbagai infeksi yang disebabkan oleh banyak bakteri, baik Gram-positif dan Gram-negatif.
Mekanisme aksi
Penisilin mengerahkan tindakan antibiotik mereka dengan menghambat sintesis peptidoglikan (dinding sel bakteri).
Peptidoglikan adalah polimer yang terdiri dari dua rantai paralel karbohidrat nitrogen, bergabung bersama oleh ikatan transversal antara residu asam amino. Ikatan transversal ini terbentuk berkat enzim tertentu yang disebut transamidase .
Penisilin berikatan dengan transammidase yang mencegah pembentukan ikatan transversal yang disebutkan di atas, sehingga menghasilkan area lemah dalam struktur peptidoglikan yang mengarah pada lisis sel dan akibat kematian sel bakteri itu sendiri.
Resistensi penisilin
Beberapa jenis bakteri resisten terhadap penisilin berkat produksi enzim tertentu, β-laktamase . Enzim ini mampu menghidrolisis cincin β-laktam penisilin, menonaktifkannya.
Untuk mengatasi fenomena ini, penisilin dapat diberikan bersama dengan jenis molekul tertentu lainnya, β-laktamase inhibitor . Senyawa ini mampu menghambat aksi enzim bakteri, sehingga memungkinkan penisilin untuk melakukan tindakan terapeutik mereka.
Namun, resistensi antibiotik tidak hanya disebabkan oleh produksi enzim ini oleh bakteri, tetapi juga dapat disebabkan oleh mekanisme lain.
Mekanisme ini meliputi:
- Perubahan dalam struktur target antibiotik;
- Pembuatan dan penggunaan jalur metabolisme berbeda dari yang dihambat oleh obat;
- Dengan cara ini, perubahan permeabilitas sel terhadap obat menghambat perjalanan atau adhesi antibiotik ke membran sel bakteri.
Perkembangan resistensi antibiotik telah meningkat pesat dalam beberapa tahun terakhir, terutama karena penyalahgunaan dan penyalahgunaan yang dibuat darinya.
Oleh karena itu, bahkan kelas molekul seluas dan sekuat penisilin, risiko menjadi lebih tidak dapat digunakan dan tidak efektif setiap hari karena perkembangan terus-menerus dari berbagai strain bakteri resisten.
Klasifikasi penisilin
Penisilin umumnya diklasifikasikan menurut rute pemberiannya, spektrum aksinya dan karakteristik kimia dan fisiknya.
Penicilline delay
Penisilin ini ditemukan dalam bentuk garam dan digunakan secara parenteral.
Bentuk obat yang mengandung garam memungkinkan pelepasan yang lambat di dalam tubuh setelah diberikan.
Jenis penisilin digunakan ketika pelepasan obat berkepanjangan diperlukan untuk menjaga konsentrasi antibiotik plasma konstan dari waktu ke waktu.
Benzylpenicillin benzathine dan procainic benzylpenicillin adalah bagian dari kategori ini.
Penisilin stabil-asam
Penisilin mudah terdegradasi dalam lingkungan asam, oleh karena itu, penisilin juga dapat terdegradasi di dalam lambung. Bahkan, beberapa jenis penisilin harus diberikan parenteral, untuk menghindari degradasi.
Dengan membuat beberapa perubahan kecil dalam struktur kimia penisilin, dimungkinkan untuk memperoleh molekul yang stabil bahkan di lingkungan asam, sehingga memungkinkan pemberian oral.
Penisilin yang stabil terhadap asam, semuanya berasal dari fenoksimetilpenisilin (penisilin V). Ini termasuk pheneticillin, propicillin, phenbenicillin dan clometocillin .
Penisilin β-laktamase yang resisten
Seperti namanya, penisilin yang termasuk dalam kategori ini tahan terhadap aksi β-laktamase.
Jenis penisilin ini biasanya diberikan parenteral.
Metisilin, nafcillin, oxacillin, cloxacillin, dicloxacillin dan flucloxacillin termasuk dalam kategori ini.
Penisilin spektrum luas
Penisilin ini memiliki spektrum aksi yang luas; oleh karena itu, mereka berguna dalam mengobati berbagai jenis infeksi.
Beberapa penisilin yang termasuk dalam kategori ini dapat diberikan secara oral, sementara yang lain diberikan secara parenteral, tetapi semuanya sensitif terhadap bakteri β-laktamase. Oleh karena itu, sangat sering, penisilin ini diberikan dalam kombinasi dengan β-laktamase inhibitor.
Ampisilin, pivampisilin, bacampisilin, metampisilin, amoksisilin, karbenisilin, karindasilin, carfecillin, mezlocillin, piperasilin, azlocillin, sulbenicillin, temocillin dan ticarilin termasuk dalam kategori ini.
Inhibitor Β-laktamase
Senyawa-senyawa ini bukan penisilin, tetapi memiliki struktur kimia yang sangat mirip dengan 6-APA. Mereka mampu menghambat bakteri β-laktamase, sehingga mencegah degradasi penisilin dan memungkinkan mereka untuk melakukan tindakan terapeutik mereka. Selain itu, mereka juga memiliki aksi antibakteri yang lemah.
Asam klavulanat, sulbaktam, dan tazobaktam adalah penghambat β-laktamase.
Alergi penisilin
Penisilin adalah kelas obat yang dapat dengan mudah memicu reaksi alergi. Umumnya, reaksi ini ringan dan tertunda di alam dan dapat terjadi dalam bentuk ruam dan gatal.
Sangat jarang, intoleransi memanifestasikan dirinya secara akut dan parah, tetapi - jika ini terjadi - obat harus segera dihentikan.
Pada pasien dengan riwayat intoleransi penisilin akut dan parah, perawatan dengan jenis antibiotik β-laktam lainnya (seperti, misalnya, pengobatan berbasis sefalosporin) juga dikontraindikasikan.
Namun, mungkin ada kasus di mana individu menjadi sadar akan penisilin tanpa menyadarinya; ini bisa terjadi dengan asupan makanan atau obat yang terkontaminasi oleh antibiotik ini.
Penisilin harus disiapkan di pabrik terpisah dan berbeda dari yang digunakan untuk produksi obat lain, untuk menghindari kontaminasi yang tidak disengaja dan kemungkinan sensitisasi pada individu yang kemudian akan melanjutkan untuk mengambil obat yang terkontaminasi.
Sejauh menyangkut makanan, bagaimanapun, hewan yang diberi antibiotik harus berhenti minum obat untuk waktu yang lama sebelum ditakdirkan untuk dikonsumsi manusia.
Dalam kasus alergi terhadap penisilin, antibiotik alternatif dapat diberikan, seperti erythromycin (nenek moyang antibiotik macrolide ) atau clindamycin (antibiotik milik kelas lincosamides ).
