Пеницилин — антибиотик: откритие, употреба, видове и резистентност

Пеницилинът е широко разпространен антибиотик, използван за лечение на бактериални инфекции. Той е един от първите открити антибиотици и действа ефективно срещу много щамове стафилококи и стрептококи. Много щамове на бактерии вече са резистентни, което налага постоянно усъвършенстване на химичната структура на пеницилина и разработване на нови производни, за да остане ефективен срещу патогени. Пеницилините са бактериоцидни лекарства: техният основен механизъм е блокиране на синтеза на клетъчната стена чрез свързване с т.нар. пенicillin‑binding proteins (PBPs), което води до разпад и гибел на чувствителните бактерии.

Пеницилинът е открит от шотландския учен сър Алекзандър Флеминг през 1928 г., но масовото му производство започва едва през 1940 г. Антибиотикът се произвежда по естествен път от гъбички от рода Penicillium. В момента съществува цяла група антибиотици, получени от Penicillium, включително пеницилин G, прокаинов пеницилин, бензатинов пеницилин и пеницилин V. Освен природните форми има и множество полусинтетични производни (напр. аминопеницилини, антистафилококови пеницилини, разширена спектър пеницилини), които са разработени за по-широк спектър на действие или устойчивост на ензими.

Клинични приложения

Пеницилинът остава лекарство на избор за някои инфекции. Често използвани показания включват:

• Лечение на сифилис (особено бензатин пеницилин при ранни стадии);
• Остър бактериален фарингит и тонзилит caused by Streptococcus pyogenes;
• Неклетъчни форми на менингит caused by чувствителни щамове — вижте специфичните указания при менингит;
• Пневмонии caused by чувствителни пневмококи (пневмония, както и на други заболявания);
• Профилактика при ревматична треска и в специфични ситуации за предотвратяване на ендокардит.

За първи път пеницилинът е използван широко по време на Втората световна война, когато до голяма степен е спасил живота на ранени с тежки вторични инфекции.

Откритие и научна история

Пеницилинът е открит, когато Флеминг забелязва плесен, която пречи на бактериите да се развиват в блюдо на Петри. Австралийският учен Хауърд Уолтър Флори (Howard Florey) и неговият екип успяват да извлекат и пречистят активната субстанция и да разработят методи за масово производство. Заедно с друг учен - Ернст Борис Хайн, Флеминг и Флори получават Нобелова награда за медицина през 1945 г. за приноса си при откриването и внедряването на пеницилина в клиничната практика.

Форми, приложение и фармакология

• Форми: перорални (пеницилин V), парентерални (пеницилин G — IM или IV), дългодействащи IM форми (бензатинов пеницилин) и други.
• Описателно: бензатиновият пеницилин осигурява продължителни нива в кръвта след еднократно IM приложение; прокаиновият е с междинно действие.
• Дозиране и корекция: дозите се коригират при бъбречна недостатъчност; при високи парентерални дози може да има риск от неврологични нежелани ефекти (напр. припадъци) при увредена екскреция.

Нежелани реакции и алергии

Някои хора са алергични към пеницилин. Симптомите могат да включват гадене, диария или обрив. В редки случаи пациентите, които са алергични към пеницилин, получават треска, повръщат или имат сериозно кожно дразнене. При тежки алергични реакции може да настъпи анафилаксия — животозастрашаващо състояние, което изисква незабавна медицинска помощ.

Алергичните реакции към пеницилин са сред най-честите медикаментозни алергии. При съмнение за алергия лекарите могат да предложат кожно алергично тестиране или да организират десенсибилизация в контролирана болнична среда, ако пеницилин е необходимо да бъде използван. Кръстосаната реактивност с цефалоспорини е възможна, но по-рядка, отколкото се е смятало преди.

Резистентност

Бактериалната резистентност срещу пеницилин е значим клиничен проблем. Основните механизми включват:

• Производство на бета‑лактамази (например пенницилиназа), които разграждат бета‑лактамния пръстен на молекулата;
• мутации или промени в PBPs, които намаляват свързването на пеницилина (напр. MRSA — methicillin‑resistant Staphylococcus aureus);
• промени в пропускливостта на клетъчната стена (пораини) и активен изтеглящ транспорт (efflux).

За да се противодейства на някои от тези механизми, се използват комбинации с инхибитори на бета‑лактамази (напр. клавуланова киселина, тазобактам), както и полусинтетични пеницилини и други класове антибиотици. Надлежното изследване на чувствителността (антибиотикограм) помага за избор на най-подходящото лечение.

Производство и модификации

Пеницилинът се произвежда индустриално чрез ферментация на щамове Penicillium, последвано от пречистване и евентуални полусинтетични модификации. Химиците и фармацевтите разработват производни с цел по-широк спектър, по-голяма устойчивост на бета‑лактамази или по-добри фармакокинетични свойства (напр. амоксицилин, пиперациллин, метицилин/нафциллин/оксакцилин за антистафилококова активност).

Практически съвети и заключение

• Пеницилинът е ефективен срещу много, но не срещу всички бактерии; правилният избор изисква клинична оценка и, когато е възможно, микробиологична потвърждаване.
• Избягвайте употреба при предполагаеми вирусни инфекции; спазвайте предписания курс и дози, за да предотвратите развитието на резистентност.
• При история на алергия информирайте лекаря — при нужда се правят тестове или се избира алтернативен антибиотик.

Пеницилинът остава ключов инструмент в лечението на бактериалните инфекции, но ефективността му зависи от правилната употреба, контрол на резистентността и продължаващи научни усилия за адаптация на лекарството към променящите се патогени.

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво представлява пеницилинът?

В: Кога е открит пеницилинът?

В: Как Флеминг открива пеницилина?

Въпрос: Кой разработва пеницилиновата плесен като лекарство?

В: За лечението на кои заболявания може да се използва пеницилин?

В: Кога за първи път започва да се използва широко?

В: Какви са някои симптоми на алергична реакция към пеницилин?

Търсене по буква