Publicerad i TRVs medlemstidning R8MZ nr 9 1995.
This page in English. Antibiotika är ett samlingsnamn för ett antal olika mediciner som bekämpar bakterier i levande organismer. Många människor sätter likhetstecken mellan antibiotika och penicillin och tror att dessa båda ord betyder exakt samma sak - andra tror i stället att antibiotika är en form av penicillin. Som vi skall se så är sanningen den att penicillin är en form av antibiotika, vilket ibland kan vara mycket bra att veta.
Penicillin var en av de första formerna av antibiotika som kunde massproduceras, och det är antagligen den direkta anledningen till att allmänheten så lätt blandar ihop begreppen. Men snart utvecklades metoderna för att massproducera även streptomycin, tetracykliner, chloramphenicol och många andra former av antibiotika. I början renades dessa ämnen från odlingar, men idag tas de fram på syntetisk väg.
En ideal antibiotika är giftig för bakterierna som den skall bekämpa och samtidigt oskadlig för den levande organismen som den skall bota. Ofta fungerar det i stället så att antibiotikan fungerar med relativ giftighet - dvs i en viss koncentration är den oskadlig för värden och giftig för bakterien. Denna selektivitet kan vara orsakad av att en speciell receptor krävs för att medicinen skall kunna verka, eller att medicinen stoppar biokemiska förlopp som är essentiella för bakterierna men ej för värden.
Antibiotika indelas grovt i fyra grupper beroende på hur de verkar, och dessa fyra grupper är:
A De som stoppar syntesen i cellväggen.
B De som stoppar cellmembranens funktion.
C De som stoppar proteinsyntesen.
D De som stoppar nukleinsyrasyntesen.
Grupp A (som stoppar syntesen i cellväggen) innehåller ämnen som penicilliner, bacitracin, cephalosporiner, cycloserin och vancomycin m.fl. och här följer en liten genomgång av hur dessa ämnen i princip fungerar. Bakterier har en styv cellvägg som ser till att bakterien behåller sin typiska form. Skador på cellväggen orsakar lätt att bakterien kan explodera. I denna cellvägg finns några kemiskt distinkta receptorer som består av korta peptidkedjor. Om penicillin fäster sig vid en av dessa receptorer så sprängs bakterien. Man vet inte idag exakt hur detta går till, förutom att syntesen i cellväggen påverkas, men man vet att receptorerna kan förändras genetiskt.
Grupp B (som stoppar cellmembranens funktion) innehåller ämnen som amphotericin B, colistin, imidazoles, polyener och polymyxiner m.fl. och dessa fungerar som sagt lite annorlunda mot de i grupp A. Alla levande celler har ett cytoplasmamembran som omger cytoplasman inuti cellen, och detta membran fungerar som en permeabilitetsbarriär, och transporterar ämnen in och ut ur cellen. På detta sätt kontrollerar detta membran innehållet i cellen. Om detta membrans funktioner förstörs så kommer joner och makromolekyler att bege sig ut ur cellen vilket skadar cellen så att den dör. Svampar och bakterier har annorlunda cellmembran än däggdjur och därför är det möjligt att angripa deras cellmembran på kemisk nivå. Polyenerna angriper på detta sätt svampar och polymyxinerna angriper bakterier.
Grupp C (som stoppar proteinsyntesen) innehåller ämnen som chloramphenicol, erythromyciner, lincomyciner, tetracycliner och aminoglycosider m.fl. är mest intressanta när det gäller smådjur. Exakt hur dessa mediciner verkar vet man ännu inte. Man är dock ganska säker på att tillvägagångssättet har något med ribosomerna att göra, och man vet att bakterier och däggdjur har helt olika ribosomer. Proteinsyntesen innebär att ribosomerna bygger ihop aminosyror efter speciella mönster (mRNA) i långa peptidkedjor. Dessa peptidkedjor kallas proteiner när de är färdiga.
Till aminoglykosiderna hör bl.a. streptomycin, kanamycin, neomycin, tobramycin och amikacin, och så vitt man vet så fungerar dessa på ungefär samma sätt. Streptomycin är det ämne som studerats mest. Förenklat kan man säga att den fäster sig på en bestämd plats på ribosomen och förstör avläsningen av mRNA så att fel aminosyra byggs in i peptiden och resultatet blir ett felkonstruerat protein. Men detta är inte hela sanningen utan ribosomerna arbetar som på löpande band i en viss inbördes ordning längs samma mRNA och streptomucinet bryter dessutom upp denna ordning, och förstör dessutom den normala aktiviteten hos ribosomen när den skall starta upp byggandet en ny peptidkedja. Allt detta sker mer eller mindre simultant (samtidigt) och leder vanligtvis till att den drabbade bakterien dör. Det finns tre olika kända sätt som bakterien kan bli resistent mot aminoglykosiderna, bakterien kan vägra att släppa in den, den plats på ribosomen som fungerar som receptor kan saknas och bakterien kan producera olika enzymer som bryter ner antibiotikan.
Tetracyclinerna stoppar byggandet av proteinerna genom att på elektrostatisk väg blockera nya aminosyror från att kunna fästas på peptidkedjan. När man slutar medicinera upphör effekten. Resistens kan uppstå genom att bakterierna, som normalt drar in ämnet i cellerna så att det uppstår höga koncentrationer av medicinen inuti bakterierna, slutar att dra in ämnet. Däggdjur drar aldrig in ämnet i sina celler.
Chloramphenicol har samma verkan som tetyracyclinerna men fungerar efter en annan princip, genom att stoppa bildandet av ett ämne som hjälper till i proteinsyntesen. Slutar man medicinera så försvinner effekten. Resistens kan uppstå genom att bakterien tillverkar ett enzym som bryter ner medicinen.
Till macroliderna hör erythromyciner och oleandomyciner. Man vet inte exakt hur dessa fungerar men man tror att de antingen stör uppstartandet av byggandet av peptidkedjorna eller att de stör själva byggandet av peptidkedjorna. Vissa bakterier är resistenta genom att de saknar receptorer för macroliderna.
Till lincomycinerna hör lincomycin och clindamycin. Dessa fungerar i princip som macroliderna.
Grupp D (som stoppar nukleinsyrasyntesen) innehåller ämnen som quinoloner, pyrimethamine, rifampin, sulfonamider, trimethoprim m.fl. och dessa fungerar annorlunda än de övriga gruppperna.
Rifampin binder sig fast i ett ämne som heter RNA-polymeras inuti bakterien och hindrar därmed RNA syntesen (RNA är en nukleinsyra). Resistens mot rifampin orsakas av en förändring hos ämnet RNA-polymeras så att rifampinet inte kan binda sig till detta. Rifampin motverkar även poxviruset i ett sent stadium av sammansättningen.
Alla quinoloner och fluoroquinoloner stoppar DNA syntesen genom att blockera DNA gyraset.
Ett viktigt ämne är p-aminobenzoesyra, som även kallas PABA (p-aminobenzoic acid). PABA är djupt involverad i syntesen av folsyra, och folsyra ingår sedan i syntesen av nukleinsyrorna. (Folsyra är ett ämne som ofta ingår i vanliga vitaminpreparat.)
Sulfonamiderna är strukturella analoger till PABA och kan därför ta dess plats varvid ingen folsyra produceras längre utan i stället analoger till folsyra vilka saknar funktion i cellen, och på så sätt stoppas nukleinsyrasyntesen i cellen. Däggdjur kan ej producera folsyra och påverkas därför ej av sulfonamiderna, men många bakterier producerar folsyra och är därför känsliga för denna medicin. Tyvärr producerar en del bakterier ett överskott av PABA vilket innebär att dessa bakterier blir mindre känsliga för sulfonamider. Trimethoprim reducerar (kemiskt) ett förstadium till DNA, och detta femtiotusen gånger mer effektivt i bakterier än i däggdjursceller.
Då man kombinerar trimethoprim och sulfonamider i samma medicinska preparat så får man en synergisk effekt, dvs denna kombination är betydligt mycket mer effektiv än den summerade effekten av de olika preparaten är var för sig. Den brukliga kombinationen är fem delar sulfonamid till en del trimethoprim. (Exempelvis Borgal och Baktrim är två sådana kombinationspreparat som ofta används på smådjur.)
Det finns ännu ett ämne, Pyrimethamine, som fungerar i princip på samma sätt som Trimethoprim men som är mer giftigt för däggdjur. Pyrimethamine kan kombineras med sulfonamider på samma sätt som trimethoprim, och denna kombination används mot vissa allvarliga sjukdomar, exempelvis malaria.
Ett flertal ämnen som stoppar nukleinsyrasyntesen är tillräckligt selektiva för att kunna verka som antivirusmedel.
KÄLLA: Medical Microbiology - Brooks, Melnick & Adelberg.
Eva Johansson.
Copyright Eva Johansson.
Senast uppdaterad: 11 augusti 2006.