Embora usado no singular, o termo penicilina não se refere a um único medicamento, mas a um grande grupo de moléculas usadas no tratamento de numerosas infecções bacterianas.
A descoberta da penicilina
A descoberta da penicilina é atribuída ao médico e biólogo Alexander Fleming.
Em 1928, Fleming conduziu pesquisas sobre algumas bactérias patogênicas, cultivando-as em placas de cultura apropriadas. Uma dessas placas estava contaminada por um fungo, o Penicillium notatum (hoje conhecido como Penicillium chrysogenum ). A coisa que mais impressionou Fleming não foi tanto o fato de o fungo ter crescido no meio da colheita, mas o fato de ter sido capaz de matar todas as bactérias ao redor, criando um halo inibitório de crescimento bacteriano ao redor. para suas colônias.
Fleming entendeu imediatamente que a atividade antimicrobiana poderia ser atribuída a uma substância produzida por esse mesmo fungo e isolou-a na tentativa de identificar essa substância em particular.
Depois de várias tentativas, Fleming finalmente conseguiu isolar uma espécie de "suco" daquele cogumelo e chamou-lhe penicilina .
Fleming deu a sua penicilina a animais infectados com as mesmas bactérias que eram sensíveis a esta substância in vitro e conseguiram obter resultados positivos. O sucesso obtido nos animais, empurrou Fleming para tentar a administração de penicilina também para pacientes que haviam contraído infecções.
Em 1929, Fleming decidiu divulgar sua pesquisa e os resultados de seus ensaios clínicos. Infelizmente, devido a uma série de circunstâncias desfavoráveis e devido à incapacidade de purificar a penicilina de tal forma que possa ser usada com segurança e em grande escala mesmo em homens, este promissor antimicrobiano foi posto de lado.
Dez anos depois, um grupo de químicos britânicos (incluindo Abraham, Chain, Florey e Heatley) - após várias pesquisas e várias tentativas - finalmente conseguiu isolar o precioso antibiótico. Em 1941, ensaios clínicos começaram a estabelecer a eficácia e a segurança do uso da penicilina em infecções humanas e, em 1943, começaram sua produção em larga escala.
Estrutura geral de penicilinas
A penicilina obtida das culturas de P. notatum, na realidade, não era uma única molécula, mas uma mistura de diferentes compostos que diferiam por algumas variações em sua estrutura química. A pesquisa realizada posteriormente destacou esse fato; além disso, descobriu-se que, ao fazer alterações na composição do meio de cultura, diferentes moléculas poderiam ser obtidas.
Mais precisamente, descobriu-se que pela adição de ácido fenilacético ao meio de cultura, foi obtida principalmente a penicilina G (hoje conhecida como benzilpenicilina ). Se grandes quantidades de ácido fenoxiacético estavam presentes no meio de cultura, a penicilina V também era obtida (hoje conhecida como fenoximetilpenicilina e considerada a progenitora das penicilinas resistentes aos ácidos).
Além disso, foi descoberto que, ao eliminar certos elementos do meio de cultura do fungo, o núcleo principal de todas as penicilinas poderia ser obtido: o ácido 6-aminopenicilânico (ou 6-APA ).
O 6-APA contém em si o farmacóforo das penicilinas, ou seja, a parte da molécula que confere atividade antibiótica a esse tipo de droga. Este farmacóforo é o anel β-lactâmico .
Graças à descoberta do 6-APA, foi possível obter - por meios sintéticos - numerosos novos tipos de penicilinas, algumas das quais ainda são usadas em terapia.
Quanto às penicilinas completamente naturais, as únicas utilizadas hoje em terapia são a benzilpenicilina e a fenoximetilpenicilina.
indicações
Para o que você usa
Graças à disponibilidade de muitos tipos diferentes de moléculas, as penicilinas são indicadas para o tratamento de uma ampla variedade de infecções causadas por múltiplas bactérias, tanto Gram-positivas quanto Gram-negativas.
Mecanismo de ação
As penicilinas exercem sua ação antibiótica inibindo a síntese de peptidoglicano (a parede celular bacteriana).
Peptidoglicano é um polímero formado por duas cadeias paralelas de carboidratos nitrogenados, unidas por ligações transversais entre os resíduos de aminoácidos. Essas ligações transversais são formadas graças a uma enzima específica chamada transamidase .
As penicilinas ligam-se à transamidase, impedindo a formação das ligações transversais acima mencionadas, gerando assim áreas fracas dentro da estrutura do peptidoglicano que levam à lise celular e à consequente morte da própria célula bacteriana.
Resistência às penicilinas
Alguns tipos de bactérias são resistentes às penicilinas graças à produção de uma enzima específica, a β-lactamase . Esta enzima é capaz de hidrolisar o anel β-lactâmico das penicilinas, inativando-as.
Para superar este fenómeno, as penicilinas podem ser administradas em combinação com outros tipos particulares de moléculas, inibidores de β-lactamases . Esses compostos são capazes de impedir a ação de enzimas bacterianas, permitindo que as penicilinas realizem sua ação terapêutica.
No entanto, a resistência a antibióticos não é causada apenas pela produção dessas enzimas por bactérias, mas também pode ser causada por outros mecanismos.
Esses mecanismos incluem:
- Alterações na estrutura dos alvos antibióticos;
- Criação e uso de uma via metabólica diferente daquela inibida pela droga;
- Modificações da permeabilidade celular contra o fármaco, dessa maneira, dificultam a passagem ou adesão do antibiótico à membrana celular bacteriana.
O desenvolvimento da resistência aos antibióticos aumentou consideravelmente nos últimos anos, sobretudo devido ao abuso e uso indevido do mesmo.
Portanto, mesmo uma classe de moléculas tão grande e poderosa quanto a das penicilinas, corre o risco, a cada dia mais, de se tornar inutilizável e ineficaz devido ao contínuo desenvolvimento de numerosas cepas bacterianas resistentes.
Classificação de penicilinas
As penicilinas são geralmente classificadas de acordo com sua via de administração, seu espectro de ação e suas características físico-químicas.
Atraso de penicilinas
Estas penicilinas são encontradas sob a forma de sais e são usadas parentericamente.
A forma salificada da droga permite uma liberação lenta dentro do organismo, uma vez que tenha sido administrada.
Este tipo de penicilina é usado quando uma liberação prolongada do fármaco é necessária para manter uma concentração constante de antibiótico no plasma ao longo do tempo.
A benzilpenicilina benzilada e a benzilpenicilina procainica fazem parte dessa categoria.
Penicilinas estáveis em meio ácido
As penicilinas se degradam facilmente em um ambiente ácido, para que também possam se degradar dentro do estômago. De fato, alguns tipos de penicilinas devem ser administrados por via parenteral, a fim de evitar a degradação.
Fazendo algumas pequenas mudanças na estrutura química das penicilinas, é possível obter moléculas estáveis mesmo em um ambiente ácido, permitindo assim a administração oral.
As penicilinas estáveis aos ácidos são todas derivadas da fenoximetilpenicilina (penicilina V). Estes incluem feneticilina, propicilina, fenbenicilina e clometocilina .
Penicilinas resistentes à β-lactamases
Como o nome indica, as penicilinas pertencentes a esta categoria são resistentes à ação da β-lactamase.
Este tipo de penicilina é geralmente administrado por via parenteral.
Meticilina, nafcilina, oxacilina, cloxacilina, dicloxacilina e flucloxacilina pertencem a esta categoria.
Penicilinas de amplo espectro
Estas penicilinas têm um amplo espectro de ação; portanto, eles são úteis para lidar com vários tipos de infecções.
Algumas das penicilinas pertencentes a esta categoria podem ser administradas por via oral, enquanto outras são administradas por via parenteral, mas todas são sensíveis às β-lactamases bacterianas. Portanto, muitas vezes, essas penicilinas são administradas em combinação com inibidores da β-lactamases.
Ampicilina, pivampicilina, bacampicilina, metampirina, amoxicilina, carbenicilina, carindacilina, carfecilina, mezlocilina, piperacilina, azlocilina, sulbenicilina, temocilina e ticarcilina pertencem a esta categoria.
Inibidores de β-lactamases
Estes compostos não são penicilinas, mas possuem uma estrutura química muito semelhante à do 6-APA. Eles são capazes de inibir as β-lactamases bacterianas, prevenindo a degradação das penicilinas e permitindo que elas realizem sua ação terapêutica. Além disso, eles também são dotados de uma ação antibacteriana fraca.
Os inibidores da lact-lactamase são ácido clavulânico, sulbactam e tazobactam .
Alergia a penicilinas
As penicilinas são uma classe de medicamentos que podem desencadear facilmente reações alérgicas. Geralmente, essas reações são leves e tardias e podem ocorrer na forma de erupções cutâneas e prurido.
Muito raramente, a intolerância se manifesta de forma aguda e grave, mas - se isso acontecer - a droga deve ser imediatamente interrompida.
Em pacientes com história de episódios agudos e graves de intolerância a penicilinas, tratamentos com outros tipos de antibióticos β-lactâmicos (como o tratamento com cefalosporinas) também são contraindicados.
No entanto, pode haver casos em que os indivíduos se sensibilizam para as penicilinas sem estarem conscientes deles; isso pode acontecer com a ingestão de alimentos ou drogas contaminados com esses antibióticos.
As penicilinas devem ser preparadas em instalações separadas, distintas daquelas usadas para a produção de outras drogas, para evitar a contaminação acidental e a possível sensibilização de indivíduos que tomarão o medicamento contaminado.
No que diz respeito à comida, por outro lado, os animais que receberam antibióticos devem parar de tomar o medicamento por um longo tempo antes de poderem ser usados para consumo humano.
Em caso de alergia a penicilinas, podem ser administrados antibióticos alternativos, como a eritromicina (o pai dos antibióticos macrólidos ) ou a clindamicina (um antibiótico pertencente à classe das lincosamidas ).
