Antybiotyki peptydowe

Antybiotyki  peptydowe (antybiotyki polipeptydowe) - to grupa substancji  przeciwdrobnoustrojowych i cytostatycznych  o silnie zróżnicowanej budowie i mechanizmach działania. Przykładami tej klasy antybotyków są m.in. aktynomycynę, bacytracynę, kolistynę czy polimyksynę B.

Historia

Początki antybiotyków peptydowych sięgają 1939 roku, kiedy to została odkryta tyrotrycyna, składająca się z dwóch substancji- gramicydyny S oraz tyrocydyny, syntetyzowana przez Bacillus brevis. W tym samym czasie Waksman odkrył inny antybiotyk peptydowy- aktynomycynę D, która z kolei syntetyzowana była przez promieniowce.[1] W 1962 roku ze skóry żab Bombina variegata zostaje wyizolowana bombinina, posiadająca również działanie hemolityczne. Początek lat 70. XX w. owocuje w odkrycie dwóch kolejnych substancji- melityny zawartej w jadzie pszczelim oraz ksenopsyny ze skóry afrykańskich żab Xneopus laevis. Lata 80. XX w. przynoszą szereg odkryć nowych peptydów przeciwdrobnoustrojowych. Były to kolejno: cekropiny z tanek ćmy, grupa defensyn z króliczych makrofagów, magaininy, peptyd PGLa, cekropiny P1. Z kolei od 1990 roku trwają badania głównie nad α-, β- i θ-defensynami.[2]

W obecnych czasach peptydy antydrobnoustrojowe nie powstają jedynie w sposób naturalny. W obliczu narastającej oporności bakterii na standardowo używane antybiotyki i chemioterapeutyki, branża farmaceutyczna postawiła na rozwój substancji peptydowych. Syntetyzowane są one obecnie przez genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy, a następnie poddawane dalszym modyfikacjom mającym na celu polepszenie ich skuteczności. Przykładem takich działań może być dodawanie do cząsteczki peptydu odpowiednich aminokwasów.[3]

Podział

Pod względem sposobu wytwarzania, peptydy antydrobnoustrojowe można podzielić na dwie grupy.

  • wytwarzane rybosomalnie,
  • wytwarzane nierybosomalnie.

Peptydy syntetyzowane rybosomalnie to naturalnie występujące we wszystkich organizmach żywych substancje stanowiące wrodzony system antydrobnoustrojowy, np. bakteriocyny. Z kolei peptydy syntetyzowane nierybosomalnie to związki powstające z udziałem mikroorganizmów.[4]

Ze względu na budowę chemiczną antybiotyki peptydowe można podzielić na:

Podział ten jest jedynie umowny. Antybiotyki peptydowe składają się zazwyczaj z kilku różnych substancji, co uniemożliwia ich zaklasyfikowanie tylko do jednej podgrupy.[4]

Mechanizmy działania

Ze względu na zróżnicowaną budowę antybiotyki peptydowe posiadają kilka różnych mechanizmów działania. Wyróżnić tutaj można takie mechanizmy jak:

  •  hamowanie syntezy ściany komórkowej - zaliczyć tu można glikopeptydy (np. wankomycyna), lipopeptydy i peptydy cykliczne (np. bacytracyna), które zaburzają powstawanie ściany komórkowej na różnych etapach. Glikopeptydy, np. wiążą się z D-alanylo-D-alaniną wiązaniami wodorowymi.
  • ingerencja w błony komórkowe - np. depolaryzacja ujemnie naładowanej błony komórkowej. W ten sposób działają m.in. lipopeptydy (np. daptomycyna) i depsypeptydy (np. gramicydyna S).
  • hamowanie syntezy kwasów nukleinowych - mechanizmy te polegaja m.in. na ścisłym wiązaniu z ssDNA lub dsDNA, czy też wiązaniu się z podjednostkami rybosomów. Przykładami substancji o tym działaniu mogą być: aktynomycyna D, netropsyna i wiomycyna.[4][5]

Zastosowanie

Podawanie ogólnoustrojowe niektórych antybiotyków peptydowych nie jest możliwe, ze względu na ich toksyczność (działania niepożądane), a stosuje się je jedynie miejscowo, np. gramicydynę czy bacytracynę[1][4].

Aktynomycyna D ze względu na właściwości cytotoksyczne, wykorzystywana jest w chemioterapii[4],

Przypisy

  1. ↑ a b Kwiatkowski Zbigniew A., Zdzisław Markiewicz, Bakterie antybiotyki lekooporność, wyd. I, Wydawnictwo Naukowe PWN SA, 2001, ISBN 978-83-01-14860-7.
  2. ↑ Barbara E. Wiechuła, Jerzy P. Tustanowski, Gayane Martirosian, PEPTYDY ANTYDROBNOUSTROJOWE, „Wiadomości Lekarskie”, 2006, PMID: 17209356.
  3. ↑ Peptydy funkcjonalne w antybiotykach nowej generacji, 10 października 2017.
  4. ↑ a b c d e Kamila Stokowa-Sołtys, ANTYBIOTYKI PEPTYDOWE I ICH KOMPLEKSY Z JONAMI METALI, „Wiadomości chemiczne”, 2018, ISSN 0043-5104.
  5. ↑ Aleksandra Kozińska, Izabela Sitkiewicz, „NOWE” I „STARE” ANTYBIOTYKI – MECHANIZMY DZIAŁANIA I STRATEGIE POSZUKIWANIA LEKÓW PRZECIWBAKTERYJNYCH, „KOSMOS. Problemy nauk biologicznych”, 2017, ISSN 0023-4249.