Hoe werken penicillines?

Penicillines zijn een groep antibacteriële geneesmiddelen die een breed scala aan bacteriën aanvallen. Het waren de eerste medicijnen van dit type die artsen gebruikten. De ontdekking en productie van penicillines hebben het aanzien van de geneeskunde veranderd, aangezien deze medicijnen miljoenen levens hebben gered.

Penicillium schimmels zijn de bron van penicilline, die mensen oraal of via injectie kunnen innemen.

Mensen over de hele wereld gebruiken penicillines nu op grote schaal om infecties en ziekten te behandelen.

Snelle feiten over penicilline

• Penicillines waren het eerste antibioticum dat artsen gebruikten.
• Er zijn verschillende antibiotica in de penicillineklasse.
• Deskundigen schrijven Alexander Fleming toe dat hij penicillines ontdekte.
• Penicilline werkt door de celwanden van bacteriën te verstoren.
• Minder dan 1 procent van de mensen is gevaarlijk allergisch voor penicilline.

Functie

Penicillines werken door de celwand van bacteriën te laten barsten.

Geneesmiddelen in de penicillineklasse werken door indirect de bacteriële celwanden te laten barsten. Ze doen dit door direct in te werken op peptidoglycanen, die een essentiële structurele rol spelen in bacteriële cellen.

Peptidoglycanen creëren een maasachtige structuur rond het plasmamembraan van bacteriële cellen, waardoor de celwanden sterker worden en wordt voorkomen dat externe vloeistoffen en deeltjes de cel binnendringen.

Wanneer een bacterie zich vermenigvuldigt, openen zich kleine gaatjes in de celwanden terwijl de cellen zich delen. Nieuw geproduceerde peptidoglycanen vullen vervolgens deze gaten om de muren te reconstrueren.

Penicillines blokkeren de eiwitstutten die de peptidoglycanen met elkaar verbinden. Dit voorkomt dat de bacterie de gaatjes in zijn celwanden afsluit.

Omdat de waterconcentratie van de omringende vloeistof hoger is dan die in de bacterie, stroomt water door de gaten de cel in en barst de bacterie open.

Geschiedenis

Mensen schrijven over het algemeen de ontdekking van penicillines toe aan Alexander Fleming. Het verhaal gaat dat hij op een dag in september 1928 terugkeerde naar zijn laboratorium om een ​​petrischaal te vinden met daarin Stafylokokken bacteriën met het deksel niet meer op zijn plaats.

Het gerecht was vervuild geraakt met een blauwgroene schimmel genaamd Penicillium notatum​Fleming merkte op dat er een duidelijke ring rond de schimmel was waar de bacteriën niet hadden kunnen groeien.

Door deze mal te ontdekken en het gebruik ervan te erkennen, zette Fleming de wielen in beweging om een ​​van de meest bruikbare medicijnen in de medische geschiedenis te creëren.

In maart 1942 werd Anne Miller de eerste burger die een succesvolle behandeling met penicilline kreeg. Ze vermeed ternauwernood de dood na een ernstige infectie na een miskraam.

Hoewel Fleming technisch het eerste antibioticum ontdekte, moesten wetenschappers veel werk verzetten voordat penicillines beschikbaar konden komen voor algemeen gebruik.

Wetenschappers met een superieur laboratorium en een dieper begrip van scheikunde dan Fleming voerden het grootste deel van het werk uit. Howard Florey, Norman Heatley en Ernst Chain voerden de eerste diepgaande en gerichte onderzoeken naar het medicijn uit.

In Fleming's Nobelprijs-acceptatietoespraak waarschuwde hij dat het overmatig gebruik van penicillines op een dag zou kunnen leiden tot bacteriële resistentie. Dit is sindsdien een probleem geworden.

Weerstand

In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is het niet de persoon die resistentie tegen penicillines ontwikkelt, maar de bacterie zelf.

Bacteriën bestaan ​​al miljarden jaren. Gedurende deze tijd hebben ze extreme omstandigheden doorstaan ​​en zijn ze daardoor zeer flexibel. Ze regenereren ook zeer snel, waardoor relatief snelle genetische veranderingen binnen een populatie mogelijk zijn.

Er zijn drie veel voorkomende manieren waarop bacteriën immuniteit voor penicilline kunnen ontwikkelen:

• Penicillinase: bacteriën kunnen soms penicillinase produceren, een enzym dat penicillines afbreekt. Dit vermogen kan zich via een kleine ring van DNA door de bacteriepopulatie verspreiden in een proces dat conjugatie wordt genoemd. Dit is het bacteriële equivalent van seksuele voortplanting, waarbij individuele organismen nieuwe genetische informatie met elkaar delen.
• Veranderde bacteriestructuur: sommige bacteriën kunnen het formaat van de penicilline-bindende eiwitten in hun peptidoglycaanwand subtiel veranderen, zodat penicillines er niet langer aan kunnen binden.
• Verwijdering van penicilline: Andere bacteriën ontwikkelen systemen om penicillines te exporteren. Bacteriën hebben effluxpompen die ze gebruiken om stoffen uit de cel te laten ontsnappen. Door sommige van deze pompen opnieuw te gebruiken, kan de cel penicillines verwijderen.

Bijwerkingen

Misselijkheid is een veel voorkomende bijwerking van penicillines.

De meest voorkomende bijwerkingen van het gebruik van penicillines zijn:

• diarree
• misselijkheid
• hoofdpijn
• huiduitslag en netelroos

Minder vaak voorkomende bijwerkingen zijn:

• kortademigheid of onregelmatige ademhaling
• gewrichtspijn
• plotselinge duizeligheid en flauwvallen
• wallen en roodheid van het gezicht
• schilferige, rode huid
• vaginale jeuk en afscheiding als gevolg van een schimmelinfectie of bacteriële vaginose
• pijnlijke mond en tong, soms met witte vlekken
• buikkrampen, spasmen, gevoeligheid of pijn

Zeldzame bijwerkingen zijn onder meer:

• angst, angst of verwarring
• een gevoel van naderend onheil
• hallucinaties
• gele verkleuring van de ogen en huid
• een zere keel
• ongebruikelijke bloeding
• diarree en minder plassen
• stuiptrekkingen

Risico's

Hoewel het gebruik van penicillines wijdverbreid is, kunnen er, zoals bij elk medicijn, enkele problemen of contra-indicaties optreden:

• Borstvoeding: mensen die borstvoeding geven, kunnen kleine hoeveelheden penicilline aan het kind doorgeven. Dit kan ertoe leiden dat het kind allergische reacties, diarree, schimmelinfecties en huiduitslag krijgt.
• Interacties: Sommige andere geneesmiddelen kunnen een wisselwerking hebben met penicillines. Het is van vitaal belang om een ​​arts te raadplegen voordat u meerdere medicijnen gebruikt.
• Bloedingsproblemen: sommige penicillines, zoals carbenicilline, piperacilline en ticarcilline, kunnen reeds bestaande bloedingsproblemen verergeren.
• Orale anticonceptiva: Penicillines kunnen de anticonceptiepil verstoren, waardoor het risico op ongewenste zwangerschap toeneemt.
• Cystische fibrose: mensen met cystische fibrose zijn vatbaarder voor koorts en huiduitslag bij het gebruik van piperacilline.
• Nierziekte: Personen met een nierziekte hebben een verhoogd risico op bijwerkingen.
• Methotrexaat: Methotrexaat verstoort de celgroei en kan verschillende aandoeningen behandelen, waaronder leukemie en sommige auto-immuunziekten. Penicillines voorkomen dat het lichaam dit medicijn weggooit, wat mogelijk tot ernstige complicaties kan leiden.
• Fenylketonurie: Sommige sterkere, kauwbare amoxicillinetabletten bevatten een hoog gehalte aan aspartaam ​​dat door het lichaam wordt omgezet in fenylalanine. Dit is gevaarlijk voor iedereen met fenylketonurie.
• Gastro-intestinale problemen: Patiënten met een voorgeschiedenis van maagzweren of andere darmaandoeningen hebben een grotere kans op het ontwikkelen van colitis bij het gebruik van penicillines.

Allergie voor penicilline

Sommige mensen hebben een allergie voor penicillines.

Allergische reacties op penicilline leiden doorgaans tot netelroos, piepende ademhaling en zwelling, vooral van het gezicht.

Ongeveer 10 procent van de mensen meldt een allergie voor penicillines, maar het werkelijke cijfer ligt dichter bij 1 procent en slechts ongeveer 0,03 procent vertoont levensbedreigende allergische reacties.

Alcohol en penicilline

Bepaalde antibiotica, zoals metronidazol en tinidazol, reageren ernstig op alcohol. Dit is echter niet het geval met penicillines.

Afhalen

Penicillines hebben in de loop van hun geschiedenis van gebruik in de geneeskunde talloze levens gered. Artsen maken zich nu echter zorgen over de toename van antibioticaresistentie. Alleen de tijd zal leren hoe de antibiotica van de toekomst deze hindernis zullen overwinnen.