ATB inhibující syntézu buněčné stěny
Mezi ATB inhibující syntézu buněčné stěny řadíme ß-laktamy, glykopeptidy a některá antituberkulotika. ATB této kategorie působí baktericidně.
ß-laktamy
Do ß-laktamových ATB se zařazují peniciliny, cefalosporiny, monobaktamy a karbapenemy. Všechny ß-laktamy obsahují ve své molekule ß-laktamový kruh a mají stejný mechanismus účinku. ß-laktamy se vážou na PBP (penicillin binding protein), který je klíčový v procesu transpeptidace peptidoglykanu. Peptidoglykan není propojen v celistvou síť, bakterie tak pozbývá schopnosti tvořit funkční buněčnou stěnu a hyne.
ß-laktamový kruh
1. Peniciliny
Peniciliny byly poprvé získány z plísně štětičkovce (Penicillinum - odtud název) Alexandrem Flemingem. Z hlediska spektra účinku je dělíme na úkospektré, které účinkují zejména proti G+ bakteriím (také proti G- kokům), a na širokospektré, které působí proti G+ i G- bakteriím.
Klasifikace penicilinů:
A. základní peniciliny: úzkospektré, citlivé k ß-laktamázám, př. penicilin V, penicilin G
B. antistafylokokové peniciliny: úzkospekté, necitlivé k ß-laktamázám stafylokoků a streptokoků, př. meticilin, oxacilin
C. širokospektré peniciliny: tři skupiny - aminopeniciliny (ampicilin, amoxicilin), karboxypeniciliny (tricarcilin) a ureidopeniciliny (piperacilin)
2. Cefalosporiny
Existují celkem 4 generace cefalosporinů. Jedná se o širokospektrá ATB, ovšem spektrum účinku se mění od první k poslední řadě směrem od G+ ke G- bakteriím.
A. cefalosporiny 1. generace: cefazolin, cefalexin
B. cefalosporiny 2. generace: cefuroxim
C. cefalosporiny 3. generace: cefotaxim, cefixim
D. cefalosporiny 4. generace: cefepim
3. Monobaktamy
Monobaktamy se společně s karbapenemy řadí k novějším ß-lakamům. Jedná se o úzkospektré ATB účinné proti aerobním G- bakteriím (Pseudomonas) a některým enterobakteriím.
Př.: aztreonam
4. Karbapenemy
Karbapenemy se vyznačují výrazně širokým spektrem účinku a vysokou citlivostí bakterií. Používají se u rezistentních kmenů, kde selhaly jiná ATB, proto se neřadí k antibiotikům první volby.
Př.: imipenem
Mechanismy rezistence
U ß-laktamů existuje celá škála mechanismů rezistence, kterými bakterie disponují. Mohou být kódovány plazmidy i chromozomem. Dlouhé používání ß-laktamových ATB zvyšuje rezistenci bakterií (např. peniciliny již nejsou u řady kmenů použitelné). Mezi základní mechanismy rezistence k ß-laktamům patří:
1. Snížení příjmu ATB do buněk - snížení exprese transportních proteinů
2. Exprese efluxních pump - odčerpávání ATB z buňky
3. Úprava cílové struktury (penicillin binding proteinu)
4. Zvýšená tvorba PBP - přebytek zajistí, že i po navázání ATB bude volný PBP k dispozici
5. Torba ß-laktamáz - enzymy štěpící ß-laktamový kruh, nejúčinnější faktor rezistence
Glykopeptidy
Glykopeptidová ATB jsou malá skupina baktericidních ATB. Glykopeptidy neobsahují ß-laktamový kruh, takže při jejich použití odpadá problém s tvorbou ß-laktamáz. Tvorbu buněčné stěny narušují vazbou na terminální část tetrapeptidu (D-alanyl-D-alaninový zbytek) molekul glykopeptidu, čímž naruší transpeptidaci. Spektrum účinku je úzké - zabírají pouze na G+ bakterie, zato však bývají účinné na rezistentní kmeny - meticilin rezistentní Staphylococcus aureus (MRSA), Clostridium difficile... Z těchto důvodů se glykopeptidy nepoužívají běžně, ale pouze tam, kde ostatní antibiotika nezabírají.
Př.: vankomycin, teicoplanin
Rezistence je u glykopeptidů řídká (avšak u enterokoků se objevují vankomycin rezistentní kmeny - VRE). Pokud rezistence existuje, realizuje se úpravou cílové struktury (terminální části tetrapeptidu).