Sono farmaci in gradi di intervenire ed interferire sulla crescita batterica, bloccandola, vediamo quali tipologie esistono.
- Battericidi: capaci di provocare la morte del batterio.
- Batteriostatici: inducono il blocco replicativi nella popolazione batterica.
Chemioterapici prodotti per sintesi
Sulfamide e sulfamidici: E’ una molecola dalle proprietà antibatteriche grazie alla sua formula di struttura molto simile a due composti del metabolismo batterico, inibisce, infatti, la sintesi batterica di acidi folici competendo con l’acido p-amino-benzoico per il sito attivo dell’enzima diidropteroato sintetasi che lo inserisce nella molecola interferendo così in questa via metabolica. La maggioranza dei batteri non sono in grado di usufruire di acidi folici provenienti dall’esterno, benché i liquidi tissutali ne siano ricchi, mentre le cellule dell’ospite lo utilizzano questo principio è alla base della efficacia selettiva della sulfamide e dei suoi derivati amidici (sulfamidici).
Isonazide o idrazide dell’acido benzoico
L’isonazide inibisce la sintesi del NAD o alcune transaminasi essendo strutturalmente simile sia alla nicotinamide e alla piridossamina, interferisce così nel metabolismo energetico e in alcune sintesi macromolecolari ma soprattutto nella sintesi degli acidi micoici della parete cellulare dei micobatteri. Infatti, questo composto è usato specialmente nelle infezioni da micobatteri, ne indebolisce la parete cellulare rendendoli facili da eliminare per le difese dell’ospite.
Nitrofurani e nitroimidazoli
Agiscono interferendo con la sintesi di DNA e RNA e in parte degradando quello esistente,i nitrofurani agiscono solo in assenza di ossigeno quindi contrastano infezioni solo di batteri anaerobi obbligati. Si attivano solo in presenza di una specifica nitroreduttasi batterica, infatti i fenomeni di sensibilizzazione sono dovuti alla mutazione del gene che la produce.
Chinoloni
Interagiscono con le girasi e con la topoisomerasi IV che sono enzimi fondamentali per la replicazione batterica.
Antibiotici
Sono sostanze naturali prodotte da microrganismi che a basse concentrazioni hanno potere antibatterico. La loro produzione ha una funzione fisiologica probabilmente correlata alla fase di inibizione del metabolismo precedente alla sporulazione.
Penicilline
Sostanze antibiotiche prodotte dal fungo penicillium chrysogenum, hanno in comune l’acido-6-aminopenicillanico. Questo può essere inattivato dall’enzima (presente nello spazio periplasmico di alcuni Gram -) beta-lattamasi. Esistono però alcune penicilline sintetiche che sono resistenti alla beta-lattamasi. Agiscono sui batteri attivamente metabolizzanti e ne provocano la morte per lisi cellulare, hanno la capacità di bloccare il legame di transpeptidazione tra le catene peptidiche laterali di molecole adiacenti di peptidoglicano, poiché la struttura del nucleo fondamentale è un analogo del dimero della D-alanina che forma la porzione terminale del pentapeptide dell’unità basale del peptidoglicano, e inoltre le penicilline sono in grado di inattivare alcuni enzimi (PBP: penicillin-binding-proteins) che partecipano al legame finale di transpeptidazione del peptidoglicano. Essendo vari i bersagli delle penicilline a seconda del tipo, si otterranno risultati diversi nella distruzione del batterio, se il blocco della sintesi di peptidoglicano interesserà i setti di divisione si arresterà la replicazione cellulare e la cellula batterica crescerà oltre i limiti fisiologici, se invece il blocco interesserà i vari punti di crescita alla periferia del batterio ci sarà l’arresto della crescita; in entrambi i casi un complesso sistema di segnali di membrana innescherà l’attivazione di un enzima, la mureina idrolasi, in grado di depolimerizzare il peptidoglicano stesso provocando la protrusione del protoplasma (sferoplasto) batterico dovuta all’assunzione di acqua non più controllata e quindi si avrà la lisi osmotica della cellula.
Cefalosporine e cefamicine
Le cefalosporine sono derivati sintetici del prodotto, la cefalosporine C, di un micete il Cephalosporium achremonium, la loro formula di base è simile alle penicilline per la presenza dell’anello beta-lattamico. Anche il meccanismo d’azione è simile a quello delle penicilline, ma il loro spettro si estende anche ai batteri Gram – alle cui beta-lattamasi sono insensibili. Le cefamicine sono antibiotici prodotti da streptomiceti con una struttura di base molto simile a quella delle cefalosporine, hanno ampio spettro, resistenza alle beta-lattamasi e particolare efficacia per i batteri anaerobi.
Polimixine
Sono antibiotici formati da polipeptidi prodotti da batteri del genere Bacillus (polymyxa: polimixine; aerosporus: aerosporine; colistinus: colistina o colimicina). Sono antibiotici attivi soprattutto nel Gram – alla cui membrana esterna si legano specificamente soprattutto a livello dei fosfolipidi distruggendone le proprietà osmotiche e provocando la fuoriuscita di metaboliti, hanno azione simile a quella dei disinfettanti e per questo agiscono anche su batteri non attivamente metabolizzanti, e sono altamente tossiche anche per le cellule eucaristiche perciò vengono utilizzate solo in trattamenti topici.
Novobiocina
Prodotta da Streptomyces niveus o spheroides, inibisce la sintesi del DNA inattivando la girasi, ma legando un sito diverso da quello dei chinoloni per questo i due composti hanno un’azione sinergica.
Rifamicine
Sono isolate da colture di Nocardia mediterranea (actinomicete) sono attive nei confronti di batteri sia Gram – che Gram +; un derivato semisintetico è la rifampicina. Sono capaci di bloccare la sintesi di RNA legando la subunità beta della RNA polimerasi batterica (diversa da quella eucariotica) inattivandola. Sono attivi anche sui micobatteri.
Antibiotici inibitori della subunità 30S
- Tetracicline: Sono prodotti da streptomiceti, hanno azione batteriostatici attivi contro i Gram – e i Gram + hanno la capacità di legare la subunità 30S subito dopo che questa abbia effettuato il legame al mRNA impedendo il legame con l’aminoacil-t-RNA a livello del codone iniziatore così bloccando la formazione del polisoma.
- Aminoglicosidi: Sono prodotti da Streptomyces o da micromonospora o derivati sintetici di prodotti naturali. Hanno in comune struttura chimica, meccanismo d’azione, proprietà fisiche e spettro d’azione ampio. La loro azione non si esplica in ambienti anaerobici o per anaerobi obbligati. Si legano stabilmente con la subunità 30S sottraendola al pool polisomico e inibendo così la sintesi proteica. Oltre a questo blocco può provocare anche errori nella traduzione dell’mRNA producendo proteine non funzionali per il batterio.
Antibiotici inibitori della subunità 50S
Competono con la subunità 50S per il sito di legame sulla subunità ribosomiale stessa.
- Macrolidi: Sono prodotti da streptomiceti, hanno azione batteriostatica, spettro appena più ampio delle penicilline (anche Gram -).
- Cloramfenicolo: Prodotto da Streptomyces venezuelane, è batteriostatico e ha azione sia su Gram – che Gram +.
- Lincomicina e derivati: Sono batteriostatici, con spettro simile a quello dei macrolidi pur avendo struttura diversa, e hanno particolare efficacia contro gli anaerobi obbligati.
Antibiotici inibitori di fattori extraribosomiali
- Acido fusidico: Estratto da filtrati di Fusidium coccineum, è un acido monocarbossilico insaturo che interagisce con il fattorie G di allungamento della catena polipeptidica in formazione impedendone appunto la funzione. È selettivo in forza della sua maggiore permeabilità della cellula batterica rispetto a quella eucariotica.
- La resistenza di uno stipite batterico ad un antibiotico può essere acquisita ex novo tramite coniugazione o trasduzione, essere intrinseca o indotta temporaneamente da alcune condizioni ambientali. Dipende comunque dai seguenti meccanismi:
- Produzione di enzimi inattivanti il farmaco.
- Modificazione del bersaglio.
- Diminuita permeabilità al farmaco o eliminazione più immediata.
- Sviluppo di una via metabolica alternativa a quella inibita dal farmaco.
