Polimiksini so antibiotiki ki se v glavnem borijo proti gramnegativom bakterije. Vendar aktivne snovi delujejo samo na bakterije ki se nahajajo zunaj telesnih celic. Osnova njihove učinkovitosti je njihova reakcija z Fosfolipidi bakterijskih celičnih membran.
Kaj so polimiksini?
Polimiksini so antibiotiki ki se borijo predvsem za gram negativne bakterije. Polimiksini predstavljajo zapleteno razvejane polipeptide, ki jih običajno sestavlja deset aminokisline. Imajo hidrofobne maščobne kisline na koncu. Molekularna struktura omogoča oblikovanje polarnosti, ki ustreza polarnosti Fosfolipidi celičnih membran. Kot rezultat tega molekule lahko komunicirajo z Fosfolipidi in uničiti njihovo strukturo. Kot rezultat, bakterija celična membrana raztopi. Ko je popolnoma uničena, pride do celične smrti bakterije. Vendar polimiksini dosežejo le bakterije, ki so nameščene zunaj celice. Če so bakterije že prešle skozi membrano telesne celice, jih ta sredstva ne morejo več uničiti. V glavnem se uporabljata dve aktivni sestavini polimiksinov. Eden je polimiksin B, drugi pa kolistin. Način delovanja obeh snovi je podoben. Vendar pa se polimiksini ne morejo absorbirati parenteralno (mimo črevesja), ker imajo nato nevrotoksičen in škodljiv učinek na ledvice. V novejših aplikacijah se zato kolistin uporablja v obliki predzdravila kot kolistimetata natrijev (CMS).
Farmakološko delovanje
Polimiksini se uporabljajo za zatiranje predvsem patogenih po Gramu negativnih bakterij. Gram negativne in gram pozitivne bakterije se razlikujejo po strukturi celičnih membran. Glede na metodo obarvanja, ki jo je razvil danski bakteriolog Gram, lahko obe skupini bakterij zlahka ločimo med seboj. Za barvanje se uporablja osnovno barvilo celična membrana z oblikovanjem kompleksa. Gram-pozitivne bakterije kažejo obarvanje, medtem ko na gram-negativne bakterije ni mogoče obarvati. Gram-pozitivne bakterije imajo v sebi debelo mureinsko ovojnico peptidoglikanov celična membrana, medtem ko imajo gram negativne bakterije le tanko plast mureina. Te razlike vplivajo na občutljivost bakterij na različne antibiotiki. Tako se lahko že s hitro določitvijo barvila po Gramu odločimo za ali proti nekaterim antibiotikom. Zaradi svoje polarnosti polimiksini reagirajo predvsem na vezane fosfolipide polisaharidi. Tako se med polimiksini in lipopolisaharidi (LPS) tvorijo kemične vezi. Zaradi tanke plasti mureina v gram negativnih bakterijah LPS bolje dosežejo polimiksini v teh bakterijah. Posledično se celična membrana sprva uniči, dokler se ne sprosti celotna vsebnost citoplazme, zaradi česar bakterijska celica odmre. Občutljivost bakterij na polimiksine se povečuje z vsebnostjo fosfolipidov v celični membrani. Tako je bilo ugotovljeno, da celične membrane zelo občutljivih bakterij vežejo več polimiksinov kot manj občutljivih. Kemična sprememba aktivnih sestavin, kot je odstranjevanje končne maščobne kisline, lahko prav tako zmanjša učinkovitost. Ugotovljeno je bilo tudi, da višja kot je koncentracija antibiotikov, boljši je boj proti bakterijam. V študijah so opazili mehurčke bakterijske membrane, kar je povzročilo popolno uničenje. Če je koncentracija bila prenizka, membrane ni bilo mogoče popolnoma raztopiti in bakterija je preživela. Pri zdravljenju ni pomembno, ali bakterije mirujejo ali se samo delijo. V obeh fazah je mogoč enako dober nadzor.
Medicinska uporaba in uporaba
Tako polimiksin B kot kolistin imata enak spekter delovanja. Med drugim še posebej dobro nadzorujejo takšne po Gramu negativne bakterije, kot so Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp, Pasteurella spp, Haemophilus spp, Vibrio spp, Bordetella spp ali Aerobacter. Posebej občutljive bakterije, ki se dobro odzovejo na zdravljenje, vključujejo Acinetobacter spp, Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida ali Pseudomonas aeruginosa. Lahko se pojavi tudi odpornost na polimiksine. Vendar se te pojavijo le redko. Odpornost je lahko posledica sprememb aktivnih sestavin na površini bakterij, zaviranja vstopa v celično membrano ali sprememb na površini bakterije. Na primer, nekatere bakterije tvorijo prebavne encimi ki razgrajujejo polipeptide polimiksinov že na površini celic. Poleg tega nekatere bakterije vsebujejo določene črpalke, ki prenašajo antibiotike, ki so spet prodrli v celico iz celice. Sprememba bakterijske površine, kar lahko opazimo na primer pri spodnjem delu Gostota fosfolipidov, lahko prispevajo tudi k odpornosti. Glavni uporabljeni polimiksini so polimiksin B ali kolistin. Način delovanja obeh snovi je enak. Vendar pa se kolistin lahko uporablja neposredno samo v mazilav aerosolih za vdihavanje terapijaali peroralno za črevesno zdravljenje. V črevesju se skoraj ne absorbira, zato ga lahko sistemsko dajemo le parenteralno (na primer intravensko). Vendar pa ima čisti kolistin nevrotoksične in toksične učinke na ledvice, kadar se absorbira parenteralno. Vendar pa se kot predzdravilo lahko absorbira brez zapletov kolistimetata natrijev (CMS).
Tveganja in neželeni učinki
Kot smo že omenili, kolistina ne smemo jemati parenteralno, torej mimo črevesja, ker se lahko takrat pojavijo nevrotoksični in nefrotoksični učinki. To velja tudi za druge polimiksine. Vendar peroralni vnos kolistina ni primeren za sistemsko uporabo, ker se skoraj ne absorbira skozi črevesje. Vendar pa kot predzdravilo v obliki kolistimetata natrijev (CMS), se lahko uporablja sistemsko.
