الأحد، ٥ أغسطس ٢٠٠٧

حركية الدواء البنيسيلينات

البنيسيلينات تختلف فيما بينها كثيرا في الإمتصاص عندما يتم تعاطيها عن طريق الفم ، و يعتمد ذلك الإختلاف جزئيا علي الثبات في الوسط الحامضي و إرتباط البنيسيلين ببروتين الدم . فمثلا المثيسيلين غير ثابت في الوسط الحامضي و النافسيلين متقلب الإمتصاص في عبر المعدة و الأمعاء لذلك فإن كلاهما غير صالح للتعاطي عن طريق الفم .
ديكلوكساسيلين ، أمبيسيلين و الأموكسيسيلين من المضادات الحيوية الثابتة في الوسط الحامضي و جيدة الإمتصاص نسبيا و يكون تركيزها في الدم يتراوح ما بين 4 ~ 8 مليجرام / مل بعد تعاطي 500 مليجرام عن طريق الفم .
إمتصاص معظم البنيسيلينات - ما عدا الأموكسيسيلين - يقل عند وجود الطعام في الجهاز الهضمي و لذلك يجب أخذ الدواء قبل أو بعد الأكل بساعة أو ساعتين علي الأقل .
بعد التعاطي عن طريق الحقن ، إمتصاص معظم البنيسيلينات يكون كامل و سريع ، الحقن الوريدي هو المفضل لأن الحقن العضلي بجرعات كبيرة يسبب تهيج و ألم في موضع الحقن .
إن 1 جرام من البنيسيلين ( يكافئ تقريباً 1,6 مليون وحدة من بنيسيلين ج ) يصل تركيزه في الدم بعد 30 دقيقة من حقنه وريدياً إلي 20~50 مليجرام / مل . فقط جزء صغير من كل الدواء يبقي حراً بدون أن برتبط ببروتين الدم. و يتم حساب كمية الدواء الحر عن طريق حساب كمية الدواء المرتبط ببروتين الدم ثم طرحها من كل كمية الدواء.
البنيسيلينات التي ترتبط بكمية كبيرة ببروتين الدم مثل نافسيلين يكون لديها كمية حرة في الدم أقل من البنيسيلينات التي ترتبط أقل ببروتين الدم مثل بنيسلين ج أو أمبيسيلين { شئ بديهي لأعطاء أمثلة فقط }.
إن العلاقة بين إرتباط البنيسيلين ببروتين الدم و الفاعلية العلاجية ليست مفهومة تماماً و يمكن أن تكون غير مهمة و غير مؤثرة في فاعلية المضاد الحيوي إلا إذا كان الجزء المرتبط بالبروتين 95% أو أكثر.
البنيسيلينات تنتشر علي نطاق واسع في سوائل الجسم و أنسجته مع استثناءات ستأتي لاحقاً ، البنيسلينات هي جزيئات قطبية ، و تركيزاتها داخل الخلية أكثر منها في السوائل خارج الخلية.
بنزاثين البنيسيلين و البنيسيلين ممتد المفعول تم صياغتهما لكي يتأخر إمتصاصهما ، و نتيجة لذلك تظل تركيزاتهما في الدم و الأنسجة لمدة طويلة ، فبعد حقن عضلي واحد ل 1,2 مليون وحدة من بنزاثين البنيسيلين ، فإن مستوي تركيزه يتعدي 02, مليجرام / مل لمدة 10 أيام و يتعدي 003, مليجرام / مل بعد 3 أسابيع.
عدوي الستربتوكوكاي المحللة للدم مجموعة ب يكفي التركيز الأخير للوقاية منها بينما يكفي التركيز الأول لعلاجها.
إن جرعة 600,000 وحدة من البنيسيلين ممتد المفعول يصل أعلي تركيز لها في الدم إلي 1~2 مليجرام / مل و هي تركيزات مفيدة علاجيا لمدة 12~24 ساعة بعد حقن عضلي واحد.
إن تركيزات البنيسيلين في معظم الأنسجة تكون مساوية لتلك الموجودة في الدم ، البنيسيلين يتم إخراجه في المخاط و اللبن بنسبة 3~15% من تلك الموجودة في الدم ، إختراق البنيسيلين للعين ، البروستاتا و الجهاز العصبي المركزي ضعيف و علي الرغم من ذلك ففي حال إلتهاب النشط للسحاء ، كما في الإلتهاب السحائي البكتيري ، فإن تركيز 1~5 مليجرام / مل من البنيسيلين يكمن تحقيقه بحقن يومي لجرعة من 18~24 مليون وحدة . فهذه التركيزات قادرة علي قتل أنواع النوموكوكاي و المننجوكوكاي.
البنيسيلين يتم إخراجه بسرعة عن طريق الكلية في البول و كميات صغيرة تخرج عبر طرق أخري . حوالي 10% من إخراج البول يتم عن طريق الترشيح الكبيبي و 90% عن طريق الإفراز الأنبوبي.
فترة عمر النصف الطبيعية للبنيسيلين هي 30 دقيقة أما في حالة الفشل الكلوي تصل إلي 10 ساعات.
الأمبيسيلين و البنيسيلينات واسعة المجال يتم إخراجها أبطئ من البنيسيلين ج و لديها فترة عمر نصف يصل إلي ساعة.
بالنسبة البنيسيلينات التي يتم إخراجها عن طريق الكلية ، يجب ضبط الجرعة حسب قدرة الكلية ، يعطي تقريباً ثلث أو ربع الجرعة الطبيعية إذا كان إفراز الكرياتينين 10 مل / دقيقة أو أقل.
النافسيلين يتم إخراجه عن طريق إفرازات الصفراء بينما أوكساسيلين ، ديكلوكساسيلين و الكلوكساسيلين يتم إخراجهم عن طريق كلا من الكلية و الصفراء لذلك لا حاجة لضبط الجرعة في حال وجود فشل كلوي.
لإن أخراج البنيسيلين من الأطفال حديثي الولادة أقل من إخراج البالغين ، فإن ضبط الجرعة إعتماداً علي الوزن فقط ينتج عنه تركيزات عالية لفترات طويلة أكثر من البالغين

الخميس، ٢ أغسطس ٢٠٠٧

مقاومة البكتريا ضد البنيسيلينات

إن مقاومة البكتريا ضد البنيسيلينات و المضادات الحيوية البيتالاكتامية الأخري ترجع إلي واحد من أربع أسباب

  • تثبيط المضاد الحيوي عن طريق تكسيره بإنزيم البيتالاكتاميز
  • تغيير تركيب البروتينات التي يرتبط بها البنيسيلين
  • عدم قدرة المضاد الحيوي علي إختراق الخلية
  • وجود مضخة تدفع المواد من داخل الخلية إلي خارج الخلية

إن إنتاج إنزيم البيتالاكتاميز هو من أكثر الأسباب شيوعا لمقاومة البنيسيلين . فهناك أكثر من 100 نوع مختلف من إنزيم البيتالاكتاميز تم التعرف عليه . فهناك بعضها مثل البيتالاكتاميزات التي يتم إنتاجها بواسطة بكتريا ستافيلوكوكس أوريس ، أجناس الهيمافيليس و إيشريشيا كولاي لديها مدي ضيق حيث تستطيع تحليل و تكسير البنيسيلينات و لا يستطيعوا تكسير السيفالوسبورينات. و لكن هناك البيتالاكتاميزات التي يتم إنتاجها بواسطة بكتريا السودومونس أراجينوزا و أجناس الإنتيروبكتر الاتي لديها مدي واسع و تستطيع تكسير السيفالوسبورينات و البنيسيلينات أيضا. و علي الرغم من أن الكاربابينيمات لديها مقاومة عالية ضد إنزيمات البنيسيليناز و السيفالوسبوريناز ، و لكنها تتحلل بواسطة نوع من أنواع البيتالاكتاميز يطلق عليه ميتالو-بيتالاكتاميز.

السبب الثاني - كما ذكرنا سالفا - هو تغيير تركيب البروتينات التي ترتبط بالبنيسيلين ، فهذا السبب مسؤول عن مقاومة الستافيلوكوكاي ضد ميثيسيلين و مقاومة النوموكوكاي ضد البنيسيلين. فهذه الكائنات الدقيقة المقاومة تقوم بإنتاج بروتينات أقل قابلية للإرتباط بالمضادات الحيوية البيتالاكتامية ، و نتيجة لذلك ، فإنهم لا يتم تثبيطهم إلا في تركيزات عالية من المضاد الحيوي اللاتي قد تتعدي التركيزات التي يمكن تحقيقها علاجيا.

السبب الثالث هو عدم قدرة المضاد الحيوي علي إختراق الخلية البكتيرية للإرتباط البروتينات التي هي في النهاية هدف المضاد الحيوي للقضاء علي الخلية البكتيرية ، و هذا النوع من المقاومة يحدث في الأنواع سالبة الجرام . و هذا راجع إلي عدم نفاذية الغلاف الخارجي الذي يوجد في البكتريا سالبة الجرام ولا يوجد في البكتريا الموجية الجرام.
وعلي الرغم من ذلك ، فإن المضادات الحيوية البيتالاكتامية تعبر الغلاف الخارجي و تدخل البكتريا السالبة الجرام عن طريق قنوات البروتين الموجودة علي الغلاف الخارجي (بورينات) و لذلك فإن عدم وجود القنوات أو تباطئ إنتاجها قد يمنع أو يقلل كثيرا دخول المضاد الحيوي للخلية.
إن عدم القدرة علي الأختراق ليس كافيا لصنع المقاومة ، لأن كمية كافية من المضاد الحيوي قد تخترق الخلية ، لذلك فإن هذه المقاومة تصبح مهمة مع وجود إنزيم البيتالاكتاميز الذي يقوم بتحليل و تكسير المضاد الحيوي مع دخوله البطئ إلي داخل الخلية.

السبب الرابع هو وجود مضخة تدفع البروتينات السيتوبلازمية و البريبلازمية من داخل الخلية إلي خارجها ، و هذا يحدث في الكائنات الدقيقة السالبة الجرام ، لذا يمكنها أن تخرج المضاد الحيوي مع هذه البروتينات عبر الغلاف الخارجي مثل إخراج النافسيلين من السالمونيلا تايفيموريم.

التركيب الكيميائي و تصنيف البنيسيلينات

كل البنيسيلينات لديها نفس التركيب الكيميائي الأساسي ، حلقة تحتوي علي الكبريت و النيتروجين متصلة بحلقة البيتالاكتام التي تحمل مجموعة أمينية ثانوية . المجموعات التي تستبدل تتصل بالمجموعة الأمينية .
إن بقاء نواة البنيسيلين التي هي حمض 6-أمينو بنيسيلانيك بنفس تركيبها الكيميائي بدون تحلل أو تكسير مهم جدا لفاعلية البنيسيلينات . فلو تم مثلا تكسير حلقة البيتالاكتام عن طريق إنزيم البيتالاكتاميز البكتيري فإن المركب الناتج - حمض البنيسيلويك - غير فعال ضد البكتيريا.












التصنيف
تختلف البنيسيلينات فيما بينها في المجموعات التي تستبدل علي المجموعة الأمينية ، و هذا الإختلاف في المجموعات البديلة هو الذي يحدد الصفات الدوائية و فاعلية المركب الناتج. البنيسيلينات تصنف في ثلاث مجموعات ، في كل مجموعة مركبات تتصف بالثبات النسبي في الوسط الحامضي و لذلك يمكن تعاطيها عن طريق الفم مثل: بنيسيلين ف ، ديكلوكساسيلين و أموكسيسيلين


المجموعة الأولي ( البنيسيلينات) : مثل بنيسيلين ج ، هذه المجموعة لديها اكثر فاعلية ضد البكتريا موجبة الجرام ، الكرويات سالبة الجرام و البكتريا اللاهوائية التي لا تفرز إنزيم البيتالاكتاميز . و لكن لديها فاعلية قليلة ضد العصيات سالبة الجرام . هذه المجموعة تتحلل بإنزيم البيتالاكتاميز


















المجموعة الثانية ( مضادات الستافيلوكوكاي ) : مثل نافسيلين ، هذه المجموعة تقاوم البيتالاكتاميز الذي تفرزه بكتريا الستافيلوكوكاي . هذه المجموعة من المضادات الحيوية فعالة ضد ستافيلوكوكاي و ستربتوكوكاي و لكنها غير فعالة ضد انتيروكوكاي ، البكتريا اللاهوائية و العصيات و الكرويات سالبة الجرام.






















المجموعة الثالثة ( البنيسيلينات واسعة المجال ) : مثل الأمبيسيلين و البنيسيلينات المضادة للسيدومون ، هذه المجموعة لديها نفس مجال فاعلية البنيسيلين و لكنها لديها فاعلية أكثر ضد الكائنات الدقيقة سالبة الجرام . هذه المجموعة تتحلل بالبيتالاكتاميزات .




الأربعاء، ١ أغسطس ٢٠٠٧

طريقة عمل البنيسيلين


البنيسيلينات ، مثلها مثل كل البيتالاكتامات ، تمنع نمو البكتريا عن طريق منع خطوة محددة في بناء الجدار الخلوي للبكتريا . فالجدار الخلوي هو طبقة خارجية سميكة تحيط تماما بالغلاف الخلوي .

من وظائف الجدار الخلوي إنه يحفظ شكل الخلية و يمنع تحللها الذي يمكن أن يحدث عن طريق زيادة الضغط الأسموزي داخل الخلية مقارنة مع الضغط الأسموزي المنخفض خارج الخلية.

الجدار الخلوي عبارة عن متعدد الجزيئات ( بوليمر ) معقد و متداخل (مثل السجادة ) يتكون من متعدد سكريات و متعدد بروتينات .

متعدد السكريات يحتوي علي سكريين أمينيين متبادلين هما :
  • ن - أستيل جلوكوزأمين
  • حمض ن - أستيل موراميك
حمض ن - أستيل موراميك يتصل ببروتين خماسي الأحماض الأمينية ، و هذا البروتين ينتهي بالحمضين الأمنيين د - الانيل - د - الانين.

هناك مجموعة من البروتينات ، يطلق عليها البروتينات التي ترتبط بالبنيسيلين ، هي التي تحفز عملية ربط السلاسل الأمينية ببعضها البعض لكي تكون في النهاية البروتين الذي يعطي للجدار الخلوي قوته و شكله .

تقوم هذه البروتينات بالإرتباط بمؤخرة السلسلة الأمينية د - الانين و تزيله لكي تسمح للسلاسل الأمينية الإرتباط ببعضها البعض .

المضادات الحيوية البيتالاكتامية متماثلة في التركيب الكيميائي مع د - الانيل - د - الانين الطبيعي و لذلك فإن تلك البروتينات ترتبط بالمضاد الحيوي برابطة تكافئية قوية بدلا من أن ترتبط بنهاية سلسلة البروتين د - الانيل - د - الانين و بذلك لا يتم إزالة د - الانين و تقف عملية بناء البروتين و تموت الخلية .

إن عملية موت الخلية بعد توقف بناء الجدار الخلوي غير مفهومة تماما للعلماء و لكن يعتقد أن الإنزيمات التي تفرزها الخلية البكتيرية نفسها هي التي تقوم بتحليل البكتريا .

البنيسيلينات و السيفالوسبورينات تكون فعالة فقط إذا كانت الخلايا تنمو و تقوم ببناء جدارها الخلوي.

البنيسيلين


البنيسيلين

منذ أكثر من 70 عاما"، اكتشف ألكسندر فليمنج البنيسيلين(1929). و قد نجح تشين و فلوري و شركاءهما في إنتاج كميات ضحمة من أول أنواع البنيسيلين المستخرج من المزارع الفطرية للبنيسيليم نوتاتم في العام 1940 .

و بعد 10 سنوات ، تم إنتاج كميات كبيرة من (بنيسيلين ج) للاستخدام العلاجي.

من عيوب البنيسيلين في الاستخدامات العلاجية :

تحلله في الوسط الحامضي.

تحلله بواسطة انزيم البنيسيلينيز أو البيتالاكتاميز.

عدم فعاليته نسبيا ضد البكتريا سالبة الجرام.

و لقد سمح عزل نواة البنيسيلين (حمض 6-أمينو بنيسيلانيك) لتطوير العديد من البنيسيلينات شبة المخلقة التي لا تتحلل في الوسط الحامضي أو بواسطة البيتالاكتميز و كذلك تكون فعالة ضد البكتريا الموجبة و السالبة أيضا.

البنيسيلينات تصنف كمواد بيتالاكتامية، و ذلك بسبب وجود حلقة اللاكتام رباعية الأضلاع المميزة.

البنيسيلينات تشارك صفاتها الكميائية، طريقة عملها، تأثيراتها الدوائية و الصفات المناعية مع السيفالوسبورينات، مونوباكتامات، كاربابينيمات و مثبطات البيتالاكتاميز التي هي مواد بيتالاكتامية أيضا.