polymyxíny sú antibiotiká, ktoré bojujú hlavne s gramnegatívnymi baktériami. Účinné látky však pôsobia iba na baktérie nachádzajúce sa mimo telesných buniek. Ich účinnosť je založená na ich reakcii s fosfolipidmi v bakteriálnych bunkových membránach.
Čo sú to polymyxíny?
Polymyxíny sú komplexné rozvetvené polypeptidy, ktoré obvykle pozostávajú z desiatich aminokyselín. Nakoniec obsahujú hydrofóbne mastné kyseliny. Molekulárna štruktúra umožňuje vytvorenie polarity, ktorá zodpovedá polarite fosfolipidov v bunkových membránach. Toto umožňuje týmto molekulám interagovať s fosfolipidmi a zničiť ich štruktúru. V dôsledku toho sa bakteriálna bunková membrána rozpustí. Ak je úplne zničená, dochádza k bunkovej smrti baktérie.
Polymyxíny sa však dostávajú iba k baktériám umiestneným mimo bunky. Ak baktérie už prešli membránou telových buniek, tieto aktívne zložky už nemôžu byť zničené.
Používajú sa hlavne dve účinné látky polymyxínov. Toto je na jednej strane polymyxín B a na druhej strane aktívna zložka kolistín. Spôsob účinku oboch látok je podobný. Polymyxíny sa však nemôžu absorbovať parenterálne (obchádzajúc črevo), pretože potom majú neurotoxický a škodlivý účinok na obličky. V novších aplikáciách sa preto kolistín podáva vo forme proliečiva ako kolistimetát sodný (CMS).
Farmakologický účinok
Polymyxíny sa používajú na ničenie hlavne patogénnych gramnegatívnych baktérií. Gramnegatívne a grampozitívne baktérie sa líšia štruktúrou svojej bunkovej membrány. Použitím spôsobu farbenia vyvinutého dánskym bakteriológom Gramom je možné tieto dve skupiny baktérií ľahko od seba odlíšiť. Základné farbivo sa používa na zafarbenie bunkovej membrány komplexnou tvorbou. Gram-pozitívne baktérie vykazujú farbu, zatiaľ čo gram-negatívne baktérie sa nezafarbia.
Grampozitívne baktérie majú vo svojej bunkovej membráne hrubú mureínovú škrupinu vyrobenú z peptidoglykánov, zatiaľ čo gramnegatívne baktérie majú iba tenkú vrstvu mureínu. Tieto rozdiely ovplyvňujú citlivosť baktérií na rôzne antibiotiká. Rozhodnutie o alebo proti určitým antibiotikám sa môže urobiť rýchlym stanovením Gramovej škvrny.
Polymyxíny z dôvodu svojej polarity reagujú hlavne s fosfolipidmi, ktoré sa viažu na polysacharidy. Takto sa tvoria chemické väzby medzi polymyxínmi a lipopolysacharidmi (LPS). Vďaka tenkej vrstve mureínu v gramnegatívnych baktériách sa LPS lepšie dosahuje pomocou polymyxínov. V dôsledku toho sa bunková membrána spočiatku rozruší, až kým sa neuvoľní celý obsah cytoplazmy a nezomrie bakteriálna bunka.
Citlivosť baktérií na polymyxíny sa zvyšuje s obsahom fosfolipidov v bunkovej membráne. Zistilo sa, že bunkové membrány veľmi citlivých baktérií viažu viac polymyxínov ako menej citlivé baktérie. Chemická zmena aktívnych zložiek, napríklad odstránením koncových mastných kyselín, môže znížiť účinnosť.
Tiež sa zistilo, že čím vyššia je koncentrácia antibiotík, tým lepšie sa bojuje s baktériami. V štúdiách bolo možné pozorovať tvorbu bublín na bakteriálnej membráne, ktorá viedla k úplnému zničeniu. Ak bola koncentrácia príliš nízka, membrána sa nemohla úplne rozpustiť a baktéria prežila. Pokiaľ ide o ošetrenie, nezáleží na tom, či baktérie odpočívajú alebo sa delia. Rovnako účinná kontrola je možná v oboch fázach.
Lekárske použitie a použitie
Polymyxín B aj kolistín majú rovnaké spektrum aktivity. Okrem iného sú zvlášť dobré v boji proti gramnegatívnym baktériám, ako sú Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. alebo Aerobacter. Obzvlášť citlivými baktériami, ktoré dobre reagujú na liečbu, sú Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida alebo Pseudomonas aeruginosa.
Môže tiež dôjsť k rezistencii na polymyxíny. Vyskytujú sa však zriedkavo. Rezistencia môže byť spôsobená zmenami v účinných látkach na bakteriálnom povrchu, inhibíciou vstupu do bunkovej membrány alebo zmenami na bakteriálnom povrchu. Niektoré baktérie tvoria tráviace enzýmy, ktoré štiepia polypeptidy polymyxínov na povrchu bunky. Niektoré baktérie navyše obsahujú určité pumpy, ktoré vytlačia antibiotiká z bunky. K rezistencii môže tiež prispieť zmena bakteriálneho povrchu, ktorá je zrejmá napríklad prostredníctvom nižšej hustoty fosfolipidov.
Hlavnými použitými polymyxínmi sú polymyxín B alebo kolistín. Spôsob účinku oboch látok je rovnaký. Kolistín sa však môže použiť iba priamo v masti, v aerosóloch na inhalačnú liečbu alebo orálne na ošetrenie čriev. Sotva sa vstrebáva v čreve, takže sa môže podávať iba parenterálne (napríklad intravenózne) na systémové použitie. Čistý kolistín má pri parenterálnom podaní neurotoxický a toxický účinok na obličky. Ako proliečivo sa však môže bez komplikácií brať ako kolistimetát sodný (CMS).
Riziká a vedľajšie účinky
Ako už bolo uvedené, kolistín sa nesmie absorbovať parenterálne, t.j. obchádzaním čriev, pretože to môže viesť k neurotoxickým a nefrotoxickým účinkom. Platí to aj pre iné polymyxíny. Perorálne požitie kolistínu však nie je vhodné na systémové použitie, pretože sa ťažko vstrebáva črevom. Ako proliečivo vo forme kolistimetátu sodného (CMS) sa však môže použiť aj systémovo.
