Penicilino

Penicilino estas la nomo de grupo de beta-laktamaj antibiotikoj uzataj por la kuraco de bakteriaj infektoj kaŭzitaj de trafiĝemaj, kutime Gram-pozitivaj, organismoj.
Tiuj antibiotikoj estis malkovritaj, aŭ almenaŭ promociitaj, de Alexander Fleming la .
Ili estis uzitaj unue por terapioj 13 jarojn poste. 
La nomo "penicilino" povas esti uzata ankaŭ reference al aparta ano de la penicilina grupo.

Kemia formulo 

Penicilinoj havas molekulan formulon
R-C16H18N2O4S, kie R estas varia flank-ĉeno.

Historio 

Antaŭ 1897, la kontraŭeco inter la bakterioj kaj la fungoj observiĝis, ekzemple inter du kolonioj malsamaj (unu ŝajnas haltigi la kreskadon de alia). Tamen la ideo pri uzo de tiu efekto terapie estis proponita nur en la tezo de Ernest Duchesne.

Antibiotikecojn ĉe ŝimoj malkovris Ernest Duchesne kaj priparolis en sia tezo Contribution à l'étude de la concurrence vitale chez les microorganismes, antagonisme entre les moisissures et les microbes, prezentita en Liono, ke ŝimoj de la genro Penicillium mortigis bakteriojn. Sed, pro nekonataj kialoj, lia laboro ne elvolviĝis al industriigo kaj estis forgesita. Duchesne tamen mortis en 1912 post kelkaj jaroj, kaj liaj eksperimentoj estis forgesitaj dum generacio, ĝis kiam akcidento ŝanĝis la aferon.

La bonŝanca malkovro de penicilino kutime atribuiĝas al la skota sciencisto Alexander Fleming en 1928, kvankam aliaj pli frue notis la antibakteriajn efikojn de penicilinaj ŝimoj. Li notis nimbon de inhibo de bakteria kresko ĉirkaŭ kontamina blu-verda ŝimo sur stafilokoka plata kulturo. Fleming konkludis ke la ŝimo estas malhelpanta bakterian kreskon. Li kreskigis puran kulturon de la ŝimo kaj malkovris ke ĝi estas Penicillium notatum (nun konata kiel Penicillium chrysogenum) - li poste nomis la bakterian malhelpaĵon penicilino laŭ la penicilino notatumo kiu eligis ĝin. Fleming konvinkiĝis post faro de kelkaj pliaj eksperimentoj ke penicilino ne povis sufiĉe longe daŭri en al homa korpo por mortigi patogenajn bakteriojn kaj haltigis la studadon de penicilino post 1931, sed rekomencis kelkajn provojn en 1934 kaj daŭrigis klopodi  purigi ĝin ĝis 1940.

Dum 1939, Aŭstralia sciencisto Howard Walter Florey kaj teamo de esploristoj (Ernst Boris Chain, A. D. Gardener, Norman Heatley, M. Jennings, J. Orr-Ewing kaj G. Sanders) ĉe la Sir William Dunn School of Pathology (la Lernejo Kavaliro William Dunn pri Patologio), Universitato de Oksfordo faris signifan progreson montrantan la envivejan baktericidan aktivecon de penicilino. Iliaj provoj kuraci homojn malsukcesis pro malsufiĉaj kvantoj da penicilino, sed ili pruvis ĝian sendanĝerecon kaj efikon en musoj. La 14-an de marto 1942 John Bumstead kaj Orvan Hess fariĝis la unuaj en la mondo sukcese kuraci pacienton uzante penicilinon.

Dum la Dua Mondmilito, penicilino signife influis la nombron da mortoj kaj amputadoj kaŭzitaj de infektitaj vundoj. Havebleco estis ege limigita, tamen, pro la malfacileco de fabrikado de vasta kvanto da penicilino, kaj rapida reno-purigado de la drogo deviganta oftajn dozojn. Penicilino estas aktive ekskreciata kaj proksime 80 % de penicilina dozo estas rene forklarigita ene de tri aŭ kvar horoj post kiam ĝi estas manĝata. Tiame, pro la manko de la medikamento, kuracistoj kolektis la urinon de siaj klientoj por izoli kaj reuzi la penicilinon.

Tamen, tio ne estis bona solvo, do esploristoj serĉis kiel malrapidigi ekskreciadon de penicilino. Ili esperis trovi molekulon kiu povus konkursi kun pencilino por ekskrecio. Probenecid ja faris tion kaj malhelpis ekskrecion de penicilino daŭrigante la aktivecon de penicilino. La alveno de amasproduktaj teknikoj kaj kvazaŭ-sintezaj penicilinoj solvis la aferojn pri provizo kaj tiu ĉi uzo de probenecid malpliiĝis . Probenecid estas ankoraŭ utila klinike por certaj infektoj.

La kemia strukturo de penicilino estis determinata dum la fruaj 1940-aj jaroj de Dorothy Crowfoot Hodgkin, kiu ebligis sintezan produktadon. Teamo de esploraj sciencistoj de Oxfordo estrata de la Aŭstraliano Howard Walter Florey kaj inkluzivanta Ernst Chain kaj Norman Heatley malkovris metodon por amasa produktado de la drogo. Florey kaj Chain kundividis la Nobelan Premion pri medicino de 1945 kun Fleming pro tiu ĉi laboro. Penicilino de tiam fariĝis la plej ofte uzata antibiotiko ĝis nun kaj restas uzata por multaj Gram-pozitivaj bakteriaj infektoj.

Rezisto 

Kontraŭantibiotika rezisto al penicilino unue observiĝis en 1947, mallonge post ĝia enkonduko. Rezisto al penicilino nun estas kutima inter multaj hospitale akiritaj bakterioj. Unu mekanismo de rezisto al penicilino estas produkto de la enzimo β-laktamazo far kelkaj bakteriaj stamoj, kiu disrompas la β-laktaman ringon de penicilino farante ĝin sendanĝera. Rezisto ankaŭ leviĝas tra modifoj al la penicilinligprotienoj (plp-oj) {angle: penicillin-binding proteins (PBPs)} en la bakteria muro. Bakterioj rezistaj al apartaj β-laktamaj antibiotikoj iam povas resti atakeblaj per certaj aliaj β-laktamaj antibiotikoj.

Disvolvaĵoj de Penicilino 
La mallarĝa spektro de agado de la penicilinoj, kune kun la malalta aktiveco de la buŝe aktiva fenoksimetal-penicilino, kondukis al serĉo por derivaĵoj de penicilino kiuj povos trakti pli larĝan diverson de infektoj.

La unua grava disvolvaĵo estis ampicilino, kiu proponis pli larĝan spektron de agado ol iuj ajn el la du originalaj penicilinoj kaj allasis al kuracistoj trakti pli larĝan gamon de kaj Gram-pozitivaj kaj Gram-negativaj infektoj. Pliaj disvolvaĵoj kondukis al amoksicilino, kun pli bona daŭro de aktiveco.

Pliaj disvolvaĵoj donis beta-laktamaso-rezistajn penicilinojn inkluzivante flukloksacilinon, dikloksacilinon kaj meticilino. Tiuj ĉi estis gravaj por sia aktiveco kontraŭ beta-laktamas-produktaj bakterioj tiaj kiel specioj de stafilokokusaj. Ĝi ankoraŭ ne egalas al MRSA (meticilin-rezista Stafilokokuso aŭreŭso).

La lastaj en la serio de veraj penicilinoj estis la kontraŭpseŭdomonaj penicilinoj, tiaj kiaj tikarcilino kaj piperacilino, utilaj pro sia aktiveco kontraŭ Gram-negativaj bakterioj. Tamen, la utileco de la beta-laktama ringo estis tia ke parencaj antibiotikoj, inkluzivantaj la mecilinojn, la karbapenemojn; plej grave, la cefalosporinojn, havas ĝin ĉe la centro de siaj strukturoj.

Modalo de agado 
Ĉefa artikolo: beta-laktamaj antibiotikoj

β-laktamaj antibiotikoj funkcias per malhelpado de la formado de peptidoglicanaj transligoj en la bakteria ĉelmuro. La β-laktama duonaĵo de penicilino ligas al la enzimo transpeptidaso kiu ligas la peptidoglikanan molekulon en bakterio, kaj tiu ĉi malfortikigas la ĉelmuron de la bakterio kiam ĝi obliĝas (alivorte, la antibiotiko kaŭzas ĉelan citolizon aŭ morton kiam la bakterio penas dividiĝi). Scott Williams ĝenerale kreditiĝas pri postulatado de tiu ĉi hipotezo.

 Adversaj efikoj 
 Adversaj drogaj reagoj 
Kutimaj adversaj drogaj reagoj (ADR-oj) por la penicilinoj inkludas: diareon, naŭzon, raŝon, urtikarion, superinfekton (inkludantan kandidiozon) (Rossi 2004)

Maloftaj ADRoj inkludas: febron, vomadon, eritemon, deratiton, angioedemon, kaj pseŭdomembranan kojliton. (Rossi 2004)

Doloro kaj inflamacio ĉe la loko de injekto ankaŭ estas kutima por ne-tra-inteste-aplikitaj benzatina penicilino, benzilpenicilino, kaj malpli amplekse prokaina penicilino.

 Alergio kaj hipersentivo 
Alergiaj reagoj al iu ajn β-laktama antibiotiko povas okazi en ĝis 10% el pacientoj ricevantaj tiun ĉi aĵon. Anafilaksio okazas en proksimume 0.01% el pacientoj. (Rossi, 2004) Eble estas 5-10% trans-sentivo inter penicilin-derivaĵoj, cefalosporinoj, kaj karbapenemoj; sed tiu ĉi kvanto estas kontestita de diversaj esplorantoj.

Tamen, la risko de trans-reaktiveco estas sufiĉa por pravigi la kontraŭ-indikadon de ĉiuj βlaktamaj antibiotikoj en ĉiuj pacientoj kun historio de severaj alergiaj reagoj (urtikario, anaflaksio, interstica nefrito) al iuj ajn β-laktama antibiotiko.

 Penicilino kaj aŭtoimuneco 
Penicilino povas kaŭzi anemion pro detruo de eritrocitoj en kelkaj pacientoj, laŭ fenomeno rilata al memimuneca tipo 2. Tio okazas pro la afiŝiĝo de penicilino sur la surfacon de eritrocitoj kaj trombocitoj. Penicilino tiam iĝas taksata de la imuna sistemo kiel fremda molekulo kaj do iĝas kovrita per imunoglobulino G (IgG). Poste dum tiuj ĉeloj transpasas la lienon, makrofagoj kuŝantaj tie fagocitozas ilin, kaŭzante anemion.

 Referencoj 

 Vidu ankaŭ 
 Biologio
 Mikrobiologio
 Penicillium''

Medikamentoj
Kemiaj kombinaĵoj