БЕТА-ЛАКТАМНИ АНТИБИОТИЦИ, ПЕНИЦИЛИНИ (BETA-LACTAM ANTIBACTERIALS, PENICILLINS) | ATC J01C

Бета-лактамни антибиотици, пеницилини (пенеми), са група антибактериални лекарствени средства, чийто първи представител, наречен пеницилин, е открит за първи път от английския бактериолог Александър Флеминг през 1928 г. Наименованието "пеницилин" идва от името на гъбичката Penicillium notatum, която произвежда активното вещество с антибактериално действие. В съвременната медицинска практика се използват над 40 вида бета-лактамни съединения, които представляват до 70% от всички антибактериални агенти. В молекулата на всеки от представители на тази група се съдържа бета-лактамен пръстен, който инактивира необратимо важни бактериални ензими, участващи в изграждането на бактериалната клетъчна стена.

Бета-лактамните антибиотици проявяват антибактериалния си ефект чрез нарушаване синтеза на мукопептида муреин (пептидогликан) в клетъчна стена на микроорганизмите. Те са структурно близки до бактериалния d-аланил-d-аланин и блокират транспептидази (ензими), които участват в крайните етапи на синтезата му. Пеницилините се свързват и с пеницилинсвързващ протеин (ПСП), което заедно с инхибираните ензими води до осмотично обусловена бактериолиза (разрушаване на бактериите). Освен това, пеницилините потискат активността на ензими, образуващи отвори, през които в бактериалните клетки постъпва нов материал за нарастване на клетъчните им стени. В тях са установени няколко пеницилинсвързващи белтъка, към който се захващат пеницилините и цефалоспорините.

Бета-лактамните антибиотици, пеницилини проникват в клетките, но не се натрупват в тях, а се излъчват. Поради това, те имат по-ниска интрацелуларна (вътреклетъчна) концентрация от екстрацелуларната. Те представлява хидрофилни лекарствени молекули, които се разпределят в ексртацелуларния обем на тъканта и в резултат на това нивото им в цялата тъкан е ниско. Пеницилиновите антибиотици проникват слабо в гранулоцитите и макрофагите, и не проявяват активност срещу вътреклетъчни микроорганизми (като причинителите на коремен тиф - S. typhi).

Някои микроорганизми имат естествена резистентност (устойчивост) към бета-лактами, например ентерококите. За лечебната практика има значение развитието на придобита резистентност, от която най-важна е свързаната с продукцията на бета-лактамази. Тези ензими отварят хидролитично бета-лактамния пръстен и инактивират тези антибиотици, още преди да достигнат до пеницилинсвързващия протеин. За да се преодолее тази резистентност, бета-лактамните антибиотици често се комбинират с инхибитори на бета-лактамазата като клавуланова киселина.

Бета-лактамни антибиотици, пеницилини действат срещу Грам-положителни и Грам-отрицателни микроорганизми. Всички широкоспектърни пеницилини са бета-лактамазочувствителни (настъпва разграждане на бета-лактамният им пръстен от ензима бета-лактамаза).