Antybiotyki peptydowe
Antybiotyki peptydowe (antybiotyki polipeptydowe) - to grupa substancji przeciwdrobnoustrojowych i cytostatycznych o silnie zróżnicowanej budowie i mechanizmach działania. Przykładami tej klasy antybotyków są m.in. aktynomycynę, bacytracynę, kolistynę czy polimyksynę B.
Historia
Początki antybiotyków peptydowych sięgają 1939 roku, kiedy to została odkryta tyrotrycyna, składająca się z dwóch substancji- gramicydyny S oraz tyrocydyny, syntetyzowana przez Bacillus brevis. W tym samym czasie Waksman odkrył inny antybiotyk peptydowy- aktynomycynę D, która z kolei syntetyzowana była przez promieniowce.[1] W 1962 roku ze skóry żab Bombina variegata zostaje wyizolowana bombinina, posiadająca również działanie hemolityczne. Początek lat 70. XX w. owocuje w odkrycie dwóch kolejnych substancji- melityny zawartej w jadzie pszczelim oraz ksenopsyny ze skóry afrykańskich żab Xneopus laevis. Lata 80. XX w. przynoszą szereg odkryć nowych peptydów przeciwdrobnoustrojowych. Były to kolejno: cekropiny z tanek ćmy, grupa defensyn z króliczych makrofagów, magaininy, peptyd PGLa, cekropiny P1. Z kolei od 1990 roku trwają badania głównie nad α-, β- i θ-defensynami.[2]
W obecnych czasach peptydy antydrobnoustrojowe nie powstają jedynie w sposób naturalny. W obliczu narastającej oporności bakterii na standardowo używane antybiotyki i chemioterapeutyki, branża farmaceutyczna postawiła na rozwój substancji peptydowych. Syntetyzowane są one obecnie przez genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy, a następnie poddawane dalszym modyfikacjom mającym na celu polepszenie ich skuteczności. Przykładem takich działań może być dodawanie do cząsteczki peptydu odpowiednich aminokwasów.[3]
Podział
Pod względem sposobu wytwarzania, peptydy antydrobnoustrojowe można podzielić na dwie grupy.
- wytwarzane rybosomalnie,
- wytwarzane nierybosomalnie.
Peptydy syntetyzowane rybosomalnie to naturalnie występujące we wszystkich organizmach żywych substancje stanowiące wrodzony system antydrobnoustrojowy, np. bakteriocyny. Z kolei peptydy syntetyzowane nierybosomalnie to związki powstające z udziałem mikroorganizmów.[4]
Ze względu na budowę chemiczną antybiotyki peptydowe można podzielić na:
- peptydy o budowie liniowej,
- peptydy o budowie cyklicznej,
- depsypeptydy,
- glikopeptydy,
- lipopeptydy.
Podział ten jest jedynie umowny. Antybiotyki peptydowe składają się zazwyczaj z kilku różnych substancji, co uniemożliwia ich zaklasyfikowanie tylko do jednej podgrupy.[4]
Mechanizmy działania
Ze względu na zróżnicowaną budowę antybiotyki peptydowe posiadają kilka różnych mechanizmów działania. Wyróżnić tutaj można takie mechanizmy jak:
- hamowanie syntezy ściany komórkowej – zaliczyć tu można glikopeptydy (np. wankomycyna), lipopeptydy i peptydy cykliczne (np. bacytracyna), które zaburzają powstawanie ściany komórkowej na różnych etapach. Glikopeptydy, np. wiążą się z D-alanylo-D-alaniną wiązaniami wodorowymi.
- ingerencja w błony komórkowe - np. depolaryzacja ujemnie naładowanej błony komórkowej. W ten sposób działają m.in. lipopeptydy (np. daptomycyna) i depsypeptydy (np. gramicydyna S).
- hamowanie syntezy kwasów nukleinowych – mechanizmy te polegają m.in. na ścisłym wiązaniu z ssDNA lub dsDNA, czy też wiązaniu się z podjednostkami rybosomów. Przykładami substancji o tym działaniu mogą być: aktynomycyna D, netropsyna i wiomycyna[4][5].
Zastosowanie
Podawanie ogólnoustrojowe niektórych antybiotyków peptydowych nie jest możliwe, ze względu na ich toksyczność (działania niepożądane), a stosuje się je jedynie miejscowo, np. gramicydynę czy bacytracynę[1][4].
Aktynomycyna D ze względu na właściwości cytotoksyczne, wykorzystywana jest w chemioterapii[4],
Przypisy
- ↑ a b Kwiatkowski ZbigniewK.Z. A. Kwiatkowski ZbigniewK.Z., ZdzisławZ. Markiewicz ZdzisławZ., Bakterie antybiotyki lekooporność, wyd. I, Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2001, ISBN 978-83-01-14860-7 .
- ↑ Barbara E.B.E. Wiechuła Barbara E.B.E., Jerzy P.J.P. Tustanowski Jerzy P.J.P., GayaneG. Martirosian GayaneG., PEPTYDY ANTYDROBNOUSTROJOWE, „Wiadomości Lekarskie”, 2006, PMID: 17209356 .
- ↑ Peptydy funkcjonalne w antybiotykach nowej generacji [online], 10 października 2017 .
- ↑ a b c d e KamilaK. Stokowa-Sołtys KamilaK., ANTYBIOTYKI PEPTYDOWE I ICH KOMPLEKSY Z JONAMI METALI, „Wiadomości chemiczne”, 2018, ISSN 0043-5104 .
- ↑ AleksandraA. Kozińska AleksandraA., IzabelaI. Sitkiewicz IzabelaI., „NOWE” I „STARE” ANTYBIOTYKI – MECHANIZMY DZIAŁANIA I STRATEGIE POSZUKIWANIA LEKÓW PRZECIWBAKTERYJNYCH, „KOSMOS. Problemy nauk biologicznych”, 2017, ISSN 0023-4249 .