ベータラクタム系抗生物質

一般性

ベータラクタム（またはβ-ラクタム）は抗生物質の大きなファミリーを構成し、化学構造の基部に共通の中心核を持つ多数の分子を含みます：l "ベータラクタムリング、より簡単に別名 ベータラクタム.

ベータラクタム環は、このクラスの抗生物質の中心核を構成するだけでなく、これらの分子のファーマコフォアでもあります。つまり、これらの薬剤に特有の抗菌特性を与えるグループです。

ベータラクタム系抗生物質のクラス

ベータラクタムの大家族の中には、4つのクラスの抗生物質があります。 ペニシリン、 NS セファロスポリン、 私 カルバペネム そして私 モノバクタム.
これらの薬の主な特徴を以下に簡単に説明します。

ペニシリン

ペニシリンは、真菌（すなわち真菌）に由来するため、天然由来の抗生物質です。
より正確には、このクラスの抗生物質の前駆体- ペニシリンG （また ベンジルペニシリン） そしてその ペニシリンV （また フェノキシメチルペニシリン）-の文化から最初に分離されました ペニシリウム・ノタタム （現在はとして知られている型 ペニシリウム・クリソゲナム).
ペニシリンの発見は、1928年に植民地がどのように ペニシリウム・ノタタム 細菌の増殖を抑制することができました。
しかし、ベンジルペニシリンとフェノキシメチルペニシリンは、英国の化学者のグループによって10年後にのみ分離されました。
その瞬間から、ペニシリンの分野での研究の大きな発展が始まり、新しく、ますます安全で効果的な化合物を見つけようとしました。
何千もの新しい分子が発見され、合成されました。そのうちのいくつかは、今日でも治療に使用されています。
ペニシリンは殺菌作用のある抗生物質です。つまり、細菌細胞を殺すことができます。
この素晴らしいクラスに属する多くの分子の中で、私たちはアンピシリン、アモキシシリン、メチシリン、オキサシリンを覚えています。

セファロスポリン

ペニシリンのようなセファロスポリンも天然由来の抗生物質です。
分子はこのクラスの薬の前駆体と見なされました- セファロスポリンC -カリアリ大学のイタリア人医師ジュゼッペブロッツによって発見されました。
何年にもわたって、多くのセファロスポリンが、それらの天然の前駆体と比較して増加した活性で開発されてきたので、より広いスペクトルの作用を有するより効果的な薬物が得られた。
セファロスポリンは殺菌性抗生物質でもあります。
セファゾリン、セファレキシン、セフロキシム、セファクロル、セフトリアキソン、セフタジジム、セフィキシム、およびセフポドキシムは、このクラスの薬剤に属します。

カルバペネム

このクラスの薬の先祖は チエナマイシン、放線菌から最初に分離された Streptomyces cattleya.
チエナマイシンは、「強力な抗菌活性、広域スペクトルの作用」を持ち、いくつかのタイプのβ-ラクタマーゼ（ベータラクタムを加水分解し、抗生物質）。
チエナマイシンは非常に不安定で分離が難しいことが判明したため、その構造に変更を加えて、より安定した半合成の一次誘導体であるイミペネムを得ました。
メロペネムとエルタペネムもこのクラスの抗生物質に属します。
カルバペネム系抗生物質は静菌作用のある抗生物質です。つまり、細菌細胞を殺すことはできませんが、増殖を阻害します。

モノバクタム

このクラスの抗生物質に属する唯一の薬はアズトレオナムです。
アズトレオナムは天然化合物に由来するものではありませんが、完全に合成されたものであり、グラム陰性菌のみに限定された作用範囲を持ち、一部の種類のβ-ラクタマーゼを不活化する能力もあります。

作用機序

すべてのベータラクタム抗生物質は、細菌の細胞壁の合成を妨害することによって作用します。つまり、ペプチドグリカンの合成を妨害します。
ペプチドグリカンは、アミノ酸残基間の架橋によって結合された、窒素炭水化物の平行鎖からなるポリマーです。
これらの結合は、ペプチダーゼファミリーに属する特定の酵素（カルボキシペプチダーゼ、トランスペプチダーゼ、エンドペプチダーゼ）によって形成されます。
ベータラクタム系抗生物質はこれらのペプチダーゼに結合し、前述の横方向の結合の形成を防ぎます。このようにして、ペプチドグリカンの内部に弱い領域が形成され、細菌細胞の溶解と死に至ります。

ベータラクタム系抗生物質に対する耐性

一部の細菌種は、特定の酵素を合成するため、ベータラクタム系抗生物質に耐性があります（le β-ラクタマーゼ）ベータラクタム環を加水分解することができます;そうすることで、それらは抗生物質を不活性化し、それがその機能を実行するのを防ぎます。
この耐性の問題を解決するために、ベータラクタム系抗生物質を他の呼ばれる化合物と一緒に投与することができます β-ラクタマーゼ阻害剤 これは、その名前が示すように、これらの酵素の活性を阻害します。
これらの阻害剤の例は「クラブラン酸 これは、アモキシシリンに関連して（たとえば、Clavulin®の薬のように）よく見られます。 スルバクタム これは、アンピシリン（たとえば、Unasyn®の薬のように）と組み合わせて見られます タゾバクタム これは、ピペラシリンと組み合わせた多くの薬（たとえば、タゾシン®の薬など）に含まれています。
しかし、抗生物質耐性は、細菌によるβ-ラクタマーゼの産生によって引き起こされるだけでなく、他のメカニズムによっても引き起こされる可能性があります。
これらのメカニズムは次のとおりです。

• 抗生物質標的の構造の変化;
• 薬物によって阻害されるものとは異なる代謝経路の作成と使用。
• 薬物に対する細胞透過性の改変、このようにして、抗生物質の細菌細胞膜への通過または接着が妨げられる。

残念ながら、抗生物質耐性の現象は、主にそれによる乱用と誤用のために、近年かなり増加しています。
したがって、ベータラクタムのような強力で効果的な薬は、耐性菌株の継続的な開発のために役に立たなくなる危険性がますます高まっています。