Antibiotiklərin bakteriyaları məhv etməkdə təsir mexanizmi
Antibiotiklər müasir tibb tarixində ən vacib kəşflərdən biridir. Bu dərmanlar, dəri, tənəffüs yolları, sidik yolları və ya digər orqanlara təsir etməsindən asılı olmayaraq, bakteriyaların yaratdığı infeksiyaların müalicəsində istifadə olunur. Tez-tez "mikrob öldürücülər" adlandırılsa da, antibiotiklər bütün bakteriyalara qarşı eyni şəkildə təsir göstərmir, həmçinin qrip və ya COVID-19 kimi virus infeksiyalarına qarşı da təsirli deyil. Antibiotik istifadəsinin nə üçün vacib olduğunu anlamaq üçün antibiotiklərin bakteriyaları necə məhv etdiyini başa düşməliyik.
Antibiotiklər: bakteriyaları öldürür və ya inhibə edir
Ümumiyyətlə, antibiotiklər iki əsas şəkildə təsir göstərir. Birincisi, onlar bakterisid təsir göstərir, yəni bakteriyaları birbaşa öldürürlər. İkincisi, onlar bakteriostatik təsir göstərir, yəni bakteriyaların böyüməsini və çoxalmasını maneə törədir, bədənin immun sisteminin infeksiyanı aradan qaldırması üçün vaxt verir. Bu fərqləndirmə vacibdir, çünki bəzi hallarda (məsələn, ağır infeksiyalar və ya zəifləmiş immun sistemi olan xəstələr) bakteriyaları tez bir zamanda məhv etmək üçün bakterisid antibiotiklərə üstünlük verilir.
Lakin, kateqoriyasından asılı olmayaraq, antibiotiklər yalnız bakteriyaların "zəif nöqtəsini" tapmaqla işləyir. Bu zəif nöqtə adətən bakteriyalara xas olan və insan hüceyrələrində olmayan bir quruluş və ya bioloji prosesdir. Buna görə də antibiotiklər bədən hüceyrələrinə əhəmiyyətli dərəcədə zərər vermədən bakteriyalara hücum edə bilər.
1. Bakterial hüceyrə divarlarının əmələ gəlməsini maneə törədir
Antibiotiklərin ən populyar hədəflərindən biri bakteriya hüceyrə divarıdır. Bir çox bakteriyanın hüceyrə divarları forma və möhkəmlik təmin edən tor şəkilli bir quruluşa malik peptidoglikandan ibarətdir. İnsan hüceyrələrində hüceyrə divarları yoxdur, bu da bu hədəfi bakteriyalara nisbətən spesifik edir.
Penisilinlər, sefalosporinlər, karbapenemlər və monobaktamlar kimi antibiotiklər beta-laktam qrupuna aiddir. Onlar peptidoglikanda çarpaz əlaqələrin əmələ gəlməsindən məsul olan fermenti inhibə etməklə fəaliyyət göstərirlər. Bu, hüceyrə divarını zəiflədir və xüsusilə böyümə və bölünmə zamanı bakteriyaların partlamasına (lizis) səbəb ola bilər.
Beta-laktamlardan əlavə, vankomisin kimi fərqli şəkildə işləyən qlikopeptidlər də mövcuddur: onlar peptidoglikan komponentinə bağlanaraq hüceyrə divarının yığılmasını pozurlar. Bu mexanizm xüsusilə qram-müsbət bakteriyalara qarşı təsirlidir.
2. Bakterial hüceyrə membranlarına zərər verir
Növbəti hədəf hüceyrə membranıdır, hüceyrənin tərkibindəki balansı qoruyan təbəqədir. Membran zədələnərsə, hüceyrədəki həyati vacib komponentlər sızır və bakteriyalar yaşaya bilmir.
Membran aktivləşdirici antibiotiklərə misal olaraq, müəyyən rezistent Qram-mənfi bakteriyalara qarşı adətən istifadə edilən polimiksinləri (məsələn, kolistin) göstərmək olar. Polimiksinlər xarici membranın və sitoplazmatik membranın komponentləri ilə qarşılıqlı təsir göstərərək sızmaya səbəb olur. Daptomisin həmçinin membran depolyarizasiyasına səbəb olmaqla Qram-müsbət bakteriyaların hüceyrə membranına zərər verə bilər və beləliklə, bakteriyaların enerji istehsalını dayandırır.
Hüceyrə membranları insanlarda da mövcud olduğundan, bu tip antibiotiklərin yan təsirləri riski daha yüksəkdir və istifadəsində daha ehtiyatlı olmaq tələb olunur.
3. Bakterial zülal sintezini inhibə edir
Bakteriyaların yaşaması, böyüməsi, zədələri bərpa etməsi və müxtəlif metabolik funksiyaları yerinə yetirməsi üçün zülallara ehtiyacı var. Zülallar ribosom adlanan maşınlar tərəfindən istehsal olunur. Bakterial ribosomlar insan ribosomlarından struktur olaraq fərqlənir və bu da antibiotiklərin onları selektiv şəkildə hədəf almasına imkan verir.
Zülal sintezini maneə törədən bəzi antibiotik qruplarına aşağıdakılar daxildir:
– Aminoqlikozidlər (məsələn, gentamisin, amikasin): genetik kodun oxunmasına mane olur və bakteriyaların qüsurlu zülallar istehsal etməsinə səbəb olur. Bir çox aminoqlikozidlər bakterisid təsir göstərir.
– Tetrasiklin (məsələn, doksisiklin): zülal əmələ gəlməsi üçün "xammalın" ribosomlara daxil olmasının qarşısını alır və bununla da zülal istehsalını dayandırır.
– Makrolidlər (məsələn, eritromisin, azitromisin): zülal zəncirinin uzanması prosesini dayandıraraq ribosomun mRNT boyunca hərəkətini maneə törədir.
– Xloramfenikol və linkosamidlər (məsələn, klindamisin): peptid rabitəsinin əmələ gəlməsinə və ya zülal sintezində digər vacib mərhələlərə mane olur.
Əgər vacib zülallar əmələ gəlməzsə, bakteriyalar antibiotikin növündən və infeksiyanın vəziyyətindən asılı olaraq böyüyə və ya ölə bilməz.
4. DNT və RNT sintezini inhibə edir
Bakterial genetik material, yəni DNT və RNT, bakteriya həyatı üçün mərkəzi nəzarət nöqtəsidir. Bəzi antibiotiklər DNT replikasiyası (replikasiya) və ya RNT transkripsiyası (zülal istehsalı üçün genetik məlumatların surətlərinin çıxarılması) proseslərini hədəf alır.
Flüorxinolonlar (məsələn, siprofloksasin, levofloksasin) replikasiya zamanı DNT-ni açmaq və geri çəkmək üçün lazım olan DNT giraza fermentini və ya topoizomerazanı inhibə edir. Bu proses kəsilərsə, bakteriyalar bölünə bilmir və nəticədə ölür.
Bu arada, rifampin bakterial RNT polimeraza fermentini inhibə edərək bakteriyaların RNT istehsal etməsinə mane olur. Bu dərman vərəm terapiyasında vacibdir, çünki bakteriyaların həyati vacib komponentlər istehsalını effektiv şəkildə dayandırır.
5. Folat metabolizmasına mane olur (antimetabolit)
Bakteriyaların DNT və bir sıra digər vacib komponentləri əmələ gətirməsi üçün folat tələb olunur. Maraqlıdır ki, insanlar folatı qidadan alırlar, bir çox bakteriya isə öz folatlarını istehsal etməlidir. Bu fərq antibiotiklər üçün fürsət pəncərəsi yaradır.
Buna misal olaraq trimetoprim-sulfametoksazol kombinasiyasını göstərmək olar. Sulfametoksazol folat əmələ gəlməsində ilkin mərhələni, trimetoprim isə sonrakı mərhələni inhibə edir. Hər iki mərhələni eyni vaxtda bloklamaqla folat istehsalı kəskin şəkildə azalır, bakteriyalarda DNT sintezi üçün xammal çatışmır və onların böyüməsi dayanır və ya ölür.
Niyə antibiotiklər həmişə təsirli olmur?
Antibiotiklərin təsirli mexanizmləri olsa da, bakteriyaları öldürə bilmədiyi vəziyyətlər də var. Ən böyük səbəblərdən biri antibiotik müqavimətidir. Müqavimət bakteriyaların antibiotiklərin artıq təsirsiz hala gələcəyi dərəcədə dəyişdiyi zaman yaranır. Mexanizmlər müxtəlifdir, məsələn:
1. Penisilində beta-laktam halqasını məhv edən beta-laktamaza kimi antibiotikləri məhv edən fermentlər istehsal edir.
2. Antibiotikin hədəfinin dəyişdirilməsi, beləliklə, dərmanın yapışa və ya təsir göstərə bilməməsi.
3. Qram-mənfi bakteriyalarda membran məsamələrindəki dəyişikliklər vasitəsilə antibiotiklərin daxil olmasını azaldır.
4. Bakteriyalardakı dərmanın konsentrasiyası onları öldürmək üçün kifayət etməməsi üçün antibiotiklərin axıdıcı nasosla vurulması.
5. Antibiotiklərin bakteriyalara çatmasını çətinləşdirən qoruyucu təbəqə olan biofilm əmələ gətirir.
Müqavimət tez-tez antibiotiklərin düzgün istifadə edilməməsi, məsələn, reseptsiz antibiotik qəbul etmək, dərmanların təyin olunduğu kimi qəbul edilməməsi və ya virus xəstəlikləri üçün antibiotiklərin istifadəsi səbəbindən artır.
Bağlanır
Antibiotiklərin bakteriyaları məhv etməkdəki təsir mexanizmi bakteriyalara xas olan əsas komponentlərə - hüceyrə divarına, hüceyrə membranına, ribosomlara, DNT/RNT sintezinə və folat metabolizması yollarına hücum etməyə yönəlmişdir. Bu "zəif nöqtələri" hədəf alaraq antibiotiklər bakteriyaları effektiv şəkildə öldürə və ya inhibə edə bilər. Lakin, uğurlu terapiya düzgün antibiotikin seçilməsindən, düzgün dozadan və xəstənin təlimatlara əməl etməsindən çox asılıdır. Artan müqavimət dövründə antibiotiklərin necə işlədiyini anlamaq təkcə tibb mütəxəssisləri üçün deyil, həm də ictimaiyyət üçün vacibdir ki, antibiotik istifadəsinin daha ağıllı olması və bakterial infeksiyaların təhlükəsiz və effektiv şəkildə müalicə edilməsi mümkün olsun.
