Neomisin

Neomisin (neomisin) ialah antibiotik aminoglikosida yang memaparkan aktiviti bakteria terhadap basilus aerobik gram-negatif dan beberapa basilus anaerobik di mana rintangan masih belum timbul. Ia secara amnya tidak berkesan terhadap basilus gram-positif dan gram-negatif anaerobik. Neomisin datang dalam formulasi oral dan topikal, termasuk krim, salap, dan ubat mata. Neomisin tergolong dalam kelas antibiotik aminoglikosida yang mengandungi dua atau lebih gula amino yang disambungkan oleh ikatan glikosidik.

Neomisin ditemui pada tahun 1949 oleh ahli mikrobiologi Selman Waksman dan pelajarnya Hubert Lechevalier di Universiti Rutgers. Neomisin menerima kelulusan untuk kegunaan perubatan pada tahun 1952. Universiti Rutgers telah diberikan paten neomisin pada 1957.

Penemuan 
Neomisin ditemui pada tahun 1949 oleh ahli mikrobiologi Selman Waksman dan pelajarnya Hubert Lechevalier di Universiti Rutgers. Ia dihasilkan secara semula jadi oleh bakteria Streptomyces fradiae. Sintesis memerlukan keadaan nutrien tertentu sama ada dalam keadaan aerobik pegun atau tenggelam. Sebatian itu kemudiannya diperoleh dan ditulenkan daripada bakteria.

Kegunaan perubatan 
Neomisin biasanya digunakan sebagai penyediaan topikal seperti Neosporin (neomisin/polymyxin B/bacitracin). Antibiotik juga boleh diberikan secara lisan, di mana ia biasanya digabungkan dengan antibiotik lain. Neomisin tidak diserap dari saluran gastrousus dan telah digunakan sebagai langkah pencegahan ensefalopati hepatik dan hiperkolesterolemia. Dengan membunuh bakteria dalam saluran usus, Neomisin mengekalkan paras ammonia yang rendah dan menghalang ensefalopati hepatik, terutamanya sebelum pembedahan gastrousus.

Waksman dan Lechevalier pada asalnya menyatakan bahawa neomisin aktif terhadap bakteria tahan streptomisin serta Mycobacterium tuberculosis, agen penyebab tuberkulosis. Neomisin juga telah digunakan untuk merawat pertumbuhan berlebihan bakteria usus kecil. Neomisin tidak diberikan melalui suntikan kerana ia sangat nefrotoksik (merosakkan fungsi buah pinggang), termasuk dalam kalangan aminoglikosida lain. Pengecualian diberi apabila neomisin dimasukkan dalam kuantiti yang kecil sebagai pengawet dalam sesetengah vaksin – biasanya 25 μg setiap dos.

Spektrum 
Sama seperti aminoglikosida lain, neomisin mempunyai aktiviti yang sangat baik terhadap bakteria gram-negatif, dan sebahagiannya berkesan terhadap bakteria gram-positif. Ia beracun kepada manusia secara relatif, dengan tindak balas alahan dicatatkan sebagai tindak balas buruk lazim (lihat: hipersensitiviti). Doktor kadangkala mengesyorkan menggunakan salap antibiotik tanpa neomisin seperti Polysporin. Senarai berikut mewakili data kerentanan kepekatan perencatan minimum (MIC) bagi beberapa bakteria gram-negatif utama dalam perubatan.

 Enterobacter cloacae : >16 μg/ml
 Escherichia coli : 1 μg/ml
 Proteus vulgaris : 0.25 μg/ml

Kesan sampingan 
Pada 2005–06, Neomisin ialah alergen kelima paling lazim dalam keputusan ujian tampalan (10.0%). Ia juga diketahui merupakan antagonis asid gama-aminobutirik (GABA), dan boleh membawa kepada sawan dan psikosis. Seperti aminoglikosida lain, neomisin telah ditunjukkan sebagai ototoksik (membahayakan telinga), menyebabkan tinitus, kehilangan pendengaran dan masalah vestibular dalam sebilangan kecil pesakit.

Biologi molekul

Aktiviti 
Aktiviti antibakteria Neomisin berpunca daripada pengikatan di subunit 30S ribosom prokariotik, di mana ia menghalang translasi mRNA prokariotik.

Neomisin juga mempamerkan pertalian pengikatan tinggi terhadap fosfatidillinositol 4,5-bisfosfat (PIP2), komponen fosfolipid membran sel.

Rintangan 
Rintangan neomisin diberikan oleh salah satu daripada dua gen kanamisin kinase. Gen yang memberikan rintangan neomisinbiasanya dimasukkan ke dalam plasmid DNA yang digunakan untuk mewujudkan turunan sel mamalia stabil yang menyatakan protein klon dalam kultur. Banyak plasmid ekspresi protein yang tersedia secara komersial mengandungi gen rintangan neo sebagai penanda boleh dipilih.

Laluan biosintetik 
Neomisin pertama kali diasingkan daripada Streptomyces fradiae dan Streptomyces albogriseus pada 1949 (NBRC 12773). Neomisin ialah campuran neomisin B (framisetin); dan epimer neomisin C, komponen terakhir menyumbang kira-kira 5–15% daripada campuran. Ia adalah sebatian asas yang paling aktif dengan tindak balas alkali. Ia juga stabil haba dan larut dalam air (sementara tidak larut dalam pelarut organik). Neomisin mempunyai aktiviti yang baik terhadap bakteria gram-positif dan gram-negatif, tetapi bersifat ototoksik. Oleh itu, penggunaannya terhad kepada rawatan jangkitan usus melalui mulut.

Neomisin A, juga dipanggil neamina, mengandungi D-neosamina dan 2-deoksistreptamina. Enam gen bertanggungjawab dalam biosintesis neamina: gen DOIS (btrC, neo7); L-glutamina: gen aminotransferase DOI (btrS, neo6); gen glikosiltransferase yang diduga (btrM, neo8); gen aminotransferase (serupa dengan glutamat-1-semialdehid 2,1-aminomutase) (btrB, neo18); gen alkohol dehidrogenase yang diduga (btrE, neo5); dan satu lagi gen dehidrogenase diduga (serupa dengan korina dehidrogenase dan flavoprotein berkaitan) (btrQ, neo11). Deasetilase yang bertindak untuk mengeluarkan kumpulan asetil pada bahagian N-asetilglukosamina perantaraan aminoglikosida (Neo16) masih perlu dijelaskan (jujukan serupa dengan BtrD).

Seterusnya ialah pelekatan D-ribose melalui ribosilasi neamina, menggunakan 5-fosforibosil-1-difosfat (PRPP) sebagai penderma ribosil (BtrL, BtrP); glikosiltransferase (potensi homolog RibF, LivF, Parf) gen (Neo15).

Neosamina B (L-neosamina B) berkemungkinan besar dibiosintesis dengan cara yang sama seperti neosamina C (D-niosamina) dalam biosintesis neamina, tetapi dengan langkah epimerisasi tambahan yang diperlukan untuk mengambil kira kehadiran epimer neosamina B dalam neomisin B.

Neomisin C boleh menjalani sintesis enzimatik daripada ribostamisin.

Komposisi 
Neomisin gred standard terdiri daripada beberapa sebatian berkaitan, termasuk neomisin A (neamina), neomisin B (framisetin), neomisin C, dan beberapa sebatian kecil yang terdapat dalam kuantiti yang jauh lebih rendah. Neomisin B ialah komponen paling aktif dalam neomisin, diikuti oleh neomisin C dan neomisin A. Neomisin A ialah produk degradasi tidak aktif bagi isomer C dan B. Kuantiti komponen ini dalam neomisin berbeza bergantung pada pengilang dan proses pembuatan.

Pengikatan DNA 
Aminoglikosida seperti neomisin dikenali kerana keupayaannya untuk mengikat RNA dupleks dengan pertalian tinggi. Pemalar perkaitan neomisin dengan RNA tapak A berada dalam julat 10 9 M−1. Walau bagaimanapun, lebih daripada 50 tahun selepas penemuannya, sifat pengikat DNA-nya masih tidak diketahui. Neomisin telah ditunjukkan untuk mendorong penstabilan haba DNA tripleks, sementara mempunyai sedikit atau hampir tiada kesan pada penstabilan dupleks B-DNA. Neomisin juga ditunjukkan untuk mengikat struktur yang menggunakan struktur bentuk A, DNA tripleks menjadi salah satu daripadanya. Neomisin juga termasuk pembentukan tripleks hibrid DNA:RNA.

Rujukan 

Reagen kultur sel
Antibiotik aminoglikosida
Bahan pengikat DNA
Otologikal
WPPER
Ubat penting Pertubuhan Kesihatan Sedunia