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
Secara umum, antibiotik bekerja dengan dua cara utama. Pertama, bersifat bakterisidal , yaitu membunuh bakteri secara langsung. Kedua, bersifat bakteriostatik , yaitu menghambat pertumbuhan dan perkembangbiakan bakteri sehingga sistem imun tubuh memiliki waktu untuk membersihkan infeksi. Perbedaan ini penting karena pada beberapa kondisi (misalnya infeksi berat atau pasien dengan imunitas lemah), antibiotik bakterisidal lebih sering dipilih agar bakteri cepat dieliminasi.
Namun apa pun kategorinya, antibiotik hanya dapat bekerja jika ia menemukan “titik lemah” bakteri. Titik lemah ini biasanya berupa struktur atau proses biologis yang khas pada bakteri dan tidak dimiliki sel manusia. Inilah alasan mengapa antibiotik dapat menyerang bakteri tanpa merusak sel tubuh secara besar-besaran.
1. Bakterial hüceyrə divarlarının əmələ gəlməsini maneə törədir
Salah satu target paling populer antibiotik adalah dinding sel bakteri . Banyak bakteri memiliki dinding sel yang tersusun dari peptidoglikan, yaitu jaringan seperti jala yang memberi bentuk dan kekuatan. Sel manusia tidak memiliki dinding sel, sehingga target ini relatif spesifik untuk bakteri.
Antibiotik seperti penisilin , sefalosporin , karbapenem , dan monobaktam termasuk kelompok beta-laktam. Mereka bekerja dengan menghambat enzim yang bertugas membentuk ikatan silang pada peptidoglikan. Akibatnya, dinding sel menjadi lemah dan bakteri dapat pecah (lisis), terutama ketika bakteri sedang tumbuh dan membelah.
Selain beta-laktam, ada juga glikopeptida seperti vankomisin yang bekerja dengan cara berbeda: ia menempel pada komponen penyusun peptidoglikan sehingga proses perakitan dinding sel terganggu. Mekanisme ini efektif terutama pada bakteri Gram positif.
2. Merusak hüceyrə membranı bakteriya
Target berikutnya adalah membran sel , lapisan yang menjaga keseimbangan isi sel. Jika membran rusak, komponen penting di hücrədə bocor dan bakteri tidak bisa bertahan hidup.
Contoh antibiotik yang bekerja pada membran adalah polimiksin (misalnya kolistin) yang umumnya digunakan untuk bakteri Gram negatif tertentu yang resisten. Polimiksin berinteraksi dengan komponen membran luar dan membran sitoplasma sehingga menyebabkan kebocoran. Ada juga daptomisin yang dapat merusak membran sel bakteri Gram positif dengan menyebabkan depolarisasi membran, sehingga produksi energi bakteri berhenti.
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
Bakteri membutuhkan protein untuk hidup, tumbuh, memperbaiki kerusakan, dan melakukan berbagai fungsi metabolik. Protein dibuat oleh mesin bernama ribosom . Ribosom bakteri berbeda strukturnya dari ribosom manusia, sehingga antibiotik dapat menargetkannya secara selektif.
Zülal sintezini maneə törədən bəzi antibiotik qruplarına aşağıdakılar daxildir:
– Aminoglikosida (misalnya gentamisin, amikasin): mengganggu pembacaan kode genetik sehingga bakteri membuat protein yang cacat. Banyak aminoglikosida bersifat bakterisidal.
– Tetrasiklin (misalnya doksisiklin): mencegah masuknya “bahan baku” pembentuk protein ke ribosom, sehingga produksi protein terhenti.
– Makrolida (misalnya eritromisin, azitromisin): menghambat perpindahan ribosom sepanjang mRNA, menghentikan proses perpanjangan rantai protein.
– Kloramfenikol dan lincosamida (misalnya klindamisin): mengganggu pembentukan ikatan peptida atau langkah penting lainnya dalam sintesis protein.
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
Materi genetik bakteri, yaitu DNA dan RNA , adalah pusat pengendali kehidupan bakteri. Beberapa antibiotik menargetkan proses replikasi DNA (penggandaan) atau transkripsi RNA (pembuatan salinan informasi genetik untuk produksi protein).
Kelompok fluorokuinolon (misalnya siprofloksasin, levofloksasin) menghambat enzim DNA gyrase atau topoisomerase yang diperlukan untuk membuka dan menggulung DNA saat replikasi. Jika proses ini terhenti, bakteri tidak bisa membelah dan akhirnya mati.
Sementara itu, rifampisin menghambat enzim RNA polimerase bakteri, sehingga bakteri tidak dapat membuat RNA. Obat ini vacibdir terapi tuberkulosis, karena efektif menghentikan produksi komponen vital bakteri.
5. Folat metabolizmasına mane olur (antimetabolit)
Bakteri membutuhkan folat untuk membentuk DNA dan beberapa komponen penting lainnya. Menariknya, manusia mendapatkan folat dari makanan, sedangkan banyak bakteri harus membuat folat sendiri . Perbedaan ini menjadi celah untuk diserang antibiotik.
Contohnya adalah kombinasi trimetoprim-sulfametoksazol . Sulfametoksazol menghambat langkah awal pembentukan folat, sedangkan trimetoprim menghambat langkah berikutnya. Dengan memblokir dua langkah sekaligus, produksi folat berhenti drastis, bakteri kekurangan bahan baku untuk sintesis DNA, dan pertumbuhannya terhenti atau mati.
Niyə antibiotiklər həmişə təsirli olmur?
Walaupun antibiotik memiliki mekanisme yang efektif, ada kondisi yang membuat antibiotik gagal membunuh bakteri. Salah satu penyebab terbesar adalah resistensi antibiotik . Resistensi terjadi ketika bakteri berubah sehingga antibiotik tidak lagi mempan. Mekanismenya beragam, misalnya:
1. Menghasilkan enzim perusak antibiotik , seperti beta-laktamase yang menghancurkan cincin beta-laktam pada penisilin.
2. Mengubah target antibiotik , sehingga obat tidak bisa menempel atau bekerja.
3. Mengurangi masuknya antibiotik melalui perubahan pori-pori membran pada bakteri Gram negatif.
4. Memompa keluar antibiotik dengan efflux pump, sehingga konsentrasi obat di dalam bakteri tidak cukup untuk membunuhnya.
5. Membentuk biofilm , lapisan pelindung yang membuat bakteri lebih sulit dijangkau antibiotik.
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.
