Polymyxíny sú antibiotiká ktoré bojujú hlavne proti gramnegatívnym baktérie. Účinné látky však pôsobia iba na baktérie umiestnené mimo buniek tela. Základom ich efektívnosti je ich reakcia s fosfolipidy bakteriálnych bunkových membrán.
Čo sú polymyxíny?
Polymyxíny sú antibiotiká ktoré bojujú hlavne gramnegatívne baktérie. Polymyxíny predstavujú zložito rozvetvené polypeptidy, ktoré obvykle pozostávajú z desiatich aminokyseliny. Majú hydrofóbne účinky mastné kyseliny nakoniec. Molekulárna štruktúra umožňuje vytvorenie polarity zodpovedajúcej polarite fosfolipidy bunkových membrán. Vo výsledku tieto molekuly sú schopní komunikovať s fosfolipidy a zničiť ich štruktúru. Vo výsledku bakteriálny bunková membrána rozpúšťa sa. Keď je úplne zničená, dôjde k bunkovej smrti baktérie. Polymyxíny sa však dostanú iba k baktériám umiestneným mimo bunky. Ak baktérie už prešli cez membránu bunky tela, nemôžu byť týmito látkami už zničené. Používajú sa hlavne dve účinné zložky polymyxínov. Jedným je polymyxín B a druhým je kolistín. Spôsob účinku oboch látok je podobný. Polymyxíny však nemôžu byť absorbované parenterálne (obchádzaním čreva), pretože potom majú neurotoxický a škodlivý účinok na obličky. V novších aplikáciách sa preto kolistín aplikuje vo forme proliečiva ako kolistimetát sodík (CMS).
Farmakologický účinok
Polymyxíny sa používajú na kontrolu hlavne patogénnych gramnegatívnych baktérií. Gramnegatívne a grampozitívne baktérie sa líšia štruktúrou svojich bunkových membrán. Podľa metódy farbenia, ktorú vyvinul dánsky bakteriológ Gram, možno tieto dve skupiny baktérií od seba ľahko odlíšiť. Na zafarbenie sa používa základné farbivo bunková membrána tvorbou komplexu. Grampozitívne baktérie vykazujú sfarbenie, zatiaľ čo gramnegatívne baktérie sa nemôžu zafarbiť. Grampozitívne baktérie majú v sebe silný mureínový obal peptidoglykánov bunková membránazatiaľ čo gramnegatívne baktérie majú iba tenkú mureínovú vrstvu. Tieto rozdiely ovplyvňujú citlivosť baktérií na rôzne druhy antibiotiká. Teda rozhodnutie pre alebo proti určitým antibiotikám už možno urobiť rýchlym stanovením Gramovho zafarbenia. Vďaka svojej polarite polymyxíny reagujú hlavne s naviazanými fosfolipidmi polysacharidy. Tak sa vytvárajú chemické väzby medzi polymyxínmi a lipopolysacharidmi (LPS). Vďaka tenkej mureínovej vrstve v gramnegatívnych baktériách sa LPS lepšie dosahuje polymyxínmi v týchto baktériách. Výsledkom je, že bunková membrána je spočiatku zničená, kým sa neuvoľní celý cytoplazmatický obsah, čo spôsobí smrť bakteriálnej bunky. Citlivosť baktérií na polymyxíny sa zvyšuje s obsahom fosfolipidov v bunkovej membráne. Zistilo sa teda, že bunkové membrány veľmi citlivých baktérií viažu viac polymyxínov ako menej citlivé. Účinnosť môže tiež znížiť chemická modifikácia aktívnych zložiek, ako je odstránenie koncovej mastnej kyseliny. Zistilo sa tiež, že čím vyššie koncentrácie antibiotík, tým lepšie sa bojuje s baktériami. V štúdiách sa pozorovali pľuzgiere na bakteriálnej membráne, ktoré viedli k úplnému zničeniu. Ak koncentrácie bola príliš nízka, membrána sa nemohla úplne rozpustiť a baktéria prežila. Pri liečbe nezáleží na tom, či sú baktérie v kľude alebo sa len delia. Rovnako dobrá kontrola je možná v oboch fázach.
Lekárske použitie a použitie
Polymyxín B aj kolistín majú rovnaké spektrum aktivity. Okrem iného obzvlášť dobre regulujú také gramnegatívne baktérie, ako sú Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. Alebo Aerobacter. Medzi obzvlášť citlivé baktérie, ktoré dobre reagujú na liečbu, patria Acinetobacter spp, Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida alebo Pseudomonas aeruginosa. Môže sa tiež vyskytnúť rezistencia na polymyxíny. Vyskytujú sa však zriedka. Rezistencia môže byť dôsledkom zmien aktívnych zložiek na bakteriálnom povrchu, inhibície vstupu do bunkovej membrány alebo zmien bakteriálneho povrchu. Niektoré baktérie napríklad tvoria tráviaci systém enzýmy ktoré rozkladajú polypeptidy polymyxínov už na povrchu bunky. Ďalej niektoré baktérie obsahujú určité pumpy, ktoré transportujú antibiotiká, ktoré z bunky opäť prenikli. Zmena bakteriálneho povrchu, ktorú je možné vidieť napríklad na spodnej časti hustota fosfolipidov, môže tiež prispievať k rezistencii. Hlavnými použitými polymyxínmi sú polymyxín B alebo kolistín. Spôsob účinku oboch látok je rovnaký. Kolistín sa však môže použiť priamo iba v masti, v aerosóloch pre inhalácia terapiealebo orálne na intestinálnu liečbu. V čreve sa ťažko vstrebáva, takže sa môže podávať iba parenterálne (napríklad intravenózne) na systémové použitie. Čistý kolistín má však pri parenterálnom vstrebávaní neurotoxické a toxické účinky na obličky. Ako proliečivo sa však môže absorbovať bez komplikácií ako kolistimetát sodík (CMS).
Riziká a vedľajšie účinky
Ako už bolo spomenuté vyššie, kolistín by sa nemal užívať parenterálne, tj. Obchádzaním čreva, pretože sa potom môžu vyskytnúť neurotoxické a nefrotoxické účinky. To platí aj pre iné polymyxíny. Avšak orálny príjem kolistínu nie je vhodný na systémové použitie, pretože sa ťažko absorbuje cez črevo. Avšak ako proliečivo vo forme kolistimetát sodík (CMS), je možné ho používať systémovo.
