История открытия пенициллина
История открытия первого антибиотика – пенициллина – связана с именем шотландского бактериолога Александера Флеминга (1881-1955). В 1922 году после неудачных попыток выделить возбудителя обычных простудных заболеваний он открыл антибактериальную составляющую слез — лизоцим – фермент, убивающий некоторые бактерии и не причиняющий вреда здоровым тканям.
Материал для исследования он получал, закапывая лимонный сок в глаза себе, коллегам и студентам (последним – за небольшое вознаграждение). Оказалось однако, что лизоцим не оказывал воздействия на болезнетворные микробы, и Флеминг продолжил поиски эффективного и безопасного противомикробного средства, которые увенчались успехом в 1928 году. Будучи микробиологом наблюдательным, но не очень аккуратным, он оставил на своем лабораторном столе невымытые после работы чашки с культурами микробов и уехал отдыхать. Вернувшись из отпуска, в одной из таких чашек он, к собственному удивлению, обнаружил плесень, подавившую рост высеянной им культуры болезнетворных микробов.
В цепочке счастливых случайностей, помимо неряшливости Флеминга, его же внимательности и удачного расположения его лаборатории, оказалась и погода: наступившее в Лондоне похолодание поспособствовало росту плесени, а последующее потепление – росту бактерий. Изучив пенициллин, Флеминг попытался использовать открытую им «эффективную антибактериальную субстанцию», которую для краткости назвал пенициллином, для наружного применения, однако не смог получить антибиотик в достаточных для продолжения опытов количествах; полученный им раствор с трудом поддавался очистке и был нестабильным. Он использовал пенициллин в своей работе для дифференцирования бактериальных культур, поделился образцами культуры пенициллинового гриба с коллегами в других лабораториях и опубликовал статью о своей необычной находке в журнале в British Journal of Experimental Pathology.
Возможно, на эту статью никто не обратил бы внимания, если бы не открытие Флемингом лизоцима, привлекшее внимание профессора патологии в Оксфорде Ховарда Флори (1898-1968). Он заинтересовался проблемой и привлек к исследованиям биохимика Эрнста Чейна (1906-1979). Завершая работу над этим ферментом в 1938 году, Чейн заинтересовался проблемой антимикробных средств и нашел оригинальную статью Флеминга за 1929 год о пенициллине. В 1939-1940 годах Флори, Чейн и их коллеги отрабатывали методику выращивания плесени рода Penicillium, приемы выделения и очистки активного антибиотика, и к маю 1940 года им удалось накопить достаточное его количество, чтобы провести опыты на инфицированных мышах; сдержанный Флори был потрясен полученными результатами, заметив: «Это похоже на чудо». В 1940 году в журнале «Ланцет» члены «оксфордской группы» опубликовали статью «Пенициллин как химиотерапевтический агент».
Первые клинические испытания в начале 1941 году подтвердили результаты экспериментов на животных. В одну из клиник Оксфорда поступил местный полицейский, умиравший от генерализованной инфекции. В ту пору не было этических комитетов, и врачи отважились ввести пациенту пенициллин. В течение месяца отмечалось постепенное улучшение состояния больного, однако затем драгоценные кристаллы кончились, и 15 марта 1941 года бывший полицейский все-таки скончался.
Вторая мировая война обусловила острую потребность в пенициллине, но осуществить промышленное производство препарата в Англии военного времени представлялось невозможным. Лондон бомбили, существовала угроза вторжения немцев в Великобританию. Было даже принято решение уничтожить аппаратуру для получения пенициллина и связанную с этим документацию, если захватчики достигнут Оксфорда, а для того, чтобы сохранить нужный штамм плесени несколько исследователей нанесли ее споры на свою одежду, чтобы любой из спасшихся ученых мог вновь начать работу.
В июне 1941 года Флори и эксперт-технолог Хитли отправились в Соединенные Штаты чтобы продолжить начатую в Оксфорде работу.
После публикации второго отчета Флори об испытаниях антибиотиков лондонская газета «Тайме» напечатала редакционную статью об оксфордских исследованиях, не упоминая имен ученых. Бывший наставник Флеминга Элмрот Райт сообщил в газету, что честь открытия пенициллина принадлежит Флемингу. После того, как интервью с последним появились в прессе, один оксфордский профессор проинформировал «Тайме» о заслугах группы Флори, но тот отказался общаться с представителями прессы, придерживаясь мнения, что реклама вредит науке. Тем не менее, награда нашла своих скромных героев, в 1944 году А. Флеминг и Х.У. Флори были посвящены в рыцари, а в 1945 году Флеминг, Флори и Чейн получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».
В 1941 году в СССР уже было известно, что в Англии из какого-то вида гриба Penicillium создали эффективный антибактериальный препарат. Сотрудники Всесоюзного института эпидемиологии и микробиологии Зинаида Виссарионовна Ермольева (1898–1974), Тамара Иосифовна Балезина и их коллеги провели скрининг среди более чем 90 образцов плесени; результат удалось получить на девяносто второй раз, когда из плесени Penicillium crustosum, соскобленной со стен бомбоубежища под одним из корпусов института, было получено активное вещество, названное пенициллин-крустозин.
В 1943 году после разрешения Фармкомитета были проведены первые клинические испытания на обреченных бойцах Красной Армии в Яузской больнице (ныне городская клиническая больница № 23 г. Москвы). В январе 1944 года в Москву в составе делегации приехал Флори для сравнения активности английского и советского препаратов.
Так, с цепочки счастливых случайностей и в результате целеустремленного труда ученых в годы второй мировой войны началась эра антибиотиков, без которых невозможно представить современную медицину.
Предыдущая статья Следующая статья
Защита пенициллина / Новости общества Красноярска и Красноярского края / Newslab.Ru
07.03.2013
Если однажды человечество проиграет войну бактериям и будет стерто с лица Земли эпидемиями, то виновны в этом будут горе-пациенты, возомнившие себя врачами, в компании с горе-врачами, возомнившими себя врачами грамотными.
По сути, то, что происходит сегодня в аптеках, напоминает бесконечное «сливание» инсайдерской информации врагу. В роли врага — болезнетворные микробы. В роли генштаба — светила мировой фармацевтической мысли. В роли мальчишей-плохишей — те самые горе-пациенты и горе-врачи. Ну, и провизоры в аптеках, продающие таблетки без рецепта.
Итак, возьмем группу пенициллинов. Самые первые (но отнюдь не самые устаревшие) антибиотики, спасшие в середине прошлого века миллионы человеческих жизней. Принцип их действия основан на нарушении синтеза клеточной стенки бактерий. Если речь идет о препаратах, вводимых в кровь или принимаемых внутрь (действующих на весь организм сразу), то пенициллины способны убить болезнетворных бактерий в любом месте — будь то пораженная ангиной глотка, воспаленные мозговые оболочки (при менингите), инфекция половых органов (гонорея) или, скажем, гангрена ноги.
Но бактерии — хитрые, и очень хотят жить. И в случае, когда лечение проведено не до конца, и несколько «недобитышей» остается в живых, в их маленьком геноме происходит эволюционная мутация — и они начинают синтезировать фермент β-лактамазу, которая способна остановить химическую реакцию с участием β-лактамного кольца, активного вещества антибиотиков пенициллинового ряда.
Обиднее всего, что конкретный пострадавший пациент, возможно, никогда не нарушал режима лечения и не пил антибиотики без веской причины. Это сделал другой человек, заразивший его своими мутировавшими бактериями.
Когда фармацевты разобрались, почему β-лактамные антибиотики перестали быть эффективными, они решили придумать для них защиту от хитрых бактерий. Так появились защищенные пенициллины — лекарства, где помимо самого антибиотика, содержатся вещества, блокирующие действие бактериальной β-лактамазы. К таким веществам относятся, например, клавулоновая кислота, сульбактам и некоторые другие. Полученные комбинации, на сегодняшний день, вернули в строй несколько препаратов. Появились — амокциклав (амоксиллин + клавулоновая кислота), тазоцин (пиперациллин+тазобактам) и другие лекарства. «Защитные» вещества добавляют и к представителям других групп антибиотиков — например, к цефалоспоринам. Так появился, например, сульперазон — комбинация цефаперазона и сульбактама. Сегодня эти препараты часто выбирают для быстрой помощи в ситуациях, когда провести полноценный бактериологический анализ возбудителя (определить конкретный вид бактерии и ее чувствительность к различным антибиотикам) не представляется возможным. Поскольку получение результатов такого анализа занимает несколько суток, лечение почти всегда назначается вслепую. И препараты с гарантированно высокой эффективностью в этой ситуации незаменимы.
Комбинированные препараты позволили человечеству отскочить на несколько шагов вперед от проблемы антибиотикорезистентности со стороны бактерий. Но как быстро бактерии приспособятся к новому оружию, и реально ли будет еще раз «спасти» антибиотики, или же в следующий раз потребуется разрабатывать с нуля совершенно новые препараты — тревожные вопросы современной медицинской науки.
Что в этой ситуации могут предпринять обыватели? Как минимум, перестать быть идиотами, использующими антибактериальное мыло для ежедневного мытья рук, принимающими современные пенициллины или препараты других групп однократно — «чтобы сбить температуру», полоскающими горло метранидазолом — «чтобы не першило» и без раздумий выполняющими рекомендации врачей, чья компетентность вызывает сомнения. Тут два варианта — либо вы потратите время и разберетесь со всеми правилами грамотного приема антибиотиков самостоятельно (это не запредельно трудно, даже при отсутствии медицинского образования), либо найдете врача, которому доверяете на 100%, и будете неукоснительно соблюдать его назначения. Такая стратегия, по крайней мере, не сведет к нулю все усилия современной фармацевтики в борьбе с инфекционными заболеваниями.
Ольга Дарсавелидзе
Поделиться 0
22 Обсудить на форуме
Коронавирус и ОРВИ в Красноярском крае Еда и покупки Здоровье
Пенициллин — StatPearls — NCBI Bookshelf
Продолжение обучения
Пенициллин — это лекарство, используемое для лечения широкого спектра инфекций. Он относится к группе бета-лактамных антибиотиков. Эта активность описывает показания, действие и противопоказания пенициллина как ценного средства для лечения инфекции. Кроме того, в ходе этого мероприятия будут освещены механизм действия, профиль нежелательных явлений и другие ключевые факторы (например, применение не по прямому назначению, дозировка, фармакодинамика, фармакокинетика, мониторинг, соответствующие взаимодействия), имеющие отношение к членам межпрофессиональной команды при лечении инфекции.
Цели:
Определите механизм действия пенициллина.
Опишите побочные эффекты пенициллина.
Опишите введение пенициллина.
Обсудите стратегии межпрофессиональной команды по улучшению координации помощи и коммуникации для улучшения назначения пенициллина и улучшения результатов.
Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Показания
Пенициллин является одним из наиболее часто используемых антибиотиков во всем мире; имеет широкий спектр клинических показаний. Пенициллин эффективен против многих различных инфекций, включая грамположительные кокки, грамположительные палочки (например, Listeria ), большинство анаэробов и грамотрицательные кокки (например, Neisseria ) [1]. Важно отметить, что некоторые виды бактерий приобрели устойчивость к пенициллину, включая энтерококки. Энтерококковые инфекции в настоящее время лечат комбинацией пенициллина и стрептомицина или гентамицина.[2] Некоторые грамотрицательные палочки также устойчивы к пенициллину из-за плохой способности пенициллина проникать в пориновый канал.[3] Однако более поздние поколения пенициллинов широкого спектра действия эффективны против грамотрицательных палочек. Пенициллины второго поколения (ампициллин и амоксициллин) также могут проникать через пориновые каналы, что делает эти препараты эффективными против Proteus mirabilis , Shigella , H. influenzae , Salmonella и E. coli . Пенициллин третьего поколения, такой как карбенициллин, также способен проникать в пориновые каналы грамотрицательных бактерий. Пенициллины четвертого поколения, такие как пиперациллин, эффективны против тех же штаммов бактерий, что и пенициллины третьего поколения, а также Klebsiella , энтерококки, Pseudomonas aeruginosa, и Bacteroides fragilis .[4]
Механизм действия
Большинство бактерий имеют пептидогликановую клеточную стенку, окружающую бактериальную плазматическую мембрану, предотвращающую осмотический лизис и обеспечивающую структурную целостность. Стенка пептидогликана постоянно ремоделируется во время репликации и роста. Пенициллин ингибирует перекрестное связывание пептидогликана в клеточной стенке.[5] Катализатором этой реакции являются пенициллин-связывающие белки, такие как фермент DD-транспептидаза. Четырехчленное β-лактамное кольцо пенициллина может связываться с DD-транспептидазой, делая ее необратимо неактивной. Таким образом, бактерии не могут строить свои клеточные стенки, даже когда другие белки продолжают разрушать эту стенку.[6] По мере того как клеточная стенка бактерий продолжает ослабевать, осмотическое давление выталкивает воду в клетку и убивает клетку. Фрагменты пептидогликана дополнительно разрушают клеточную стенку, поскольку эти фрагменты могут активировать аутолизины и гидролазы. Для усиления эффекта пенициллины также можно комбинировать с ингибитором бета-лактамазы, таким как клавулановая кислота. Ингибиторы бета-лактамазы предотвращают деградацию бета-лактамного кольца пенициллина, которая может произойти, когда некоторые виды бактерий экспрессируют фермент бета-лактамазу.[7]
Большинство производных пенициллина практически не метаболизируются в печени. Пероральный и инъекционный препараты будут иметь разную биодоступность. Они быстро выводятся с мочой, поскольку растворимы в воде, а некоторые препараты выводятся с желчью. Пенициллин имеет относительно короткий период полураспада, около 2 часов. [8]
Введение
Пенициллин G можно вводить внутривенно или внутримышечно. Пенициллин G калий для инъекций во флаконе USP доступен в 1 миллионе единиц, 5 миллионах единиц и 20 миллионах единицах во флаконе. Пенициллин G легче разлагается кислотой желудка и имеет биодоступность менее 30%; следовательно, это препарат для парентерального введения. Из-за короткого периода полувыведения пенициллин G обычно вводят в разделенных дозах с интервалом от 4 до 6 часов внутривенно или внутримышечно. Введение пенициллина G бензатина обеспечивает непрерывную низкую дозу пенициллина G в течение 2–4 недель.
Пенициллин V и пенициллин VK (калиевая соль пенициллина V) доступны в формах для перорального введения в виде раствора для восстановления (125 мг/5 мл, 250 мг/5 мл) и таблеток (250 мг и 500 мг).[9] ] Пенициллин V имеет биодоступность около 65% после прохождения желудочного сока. Пенициллин V лучше всего вводить пациентам натощак, так как он разлагается в желудочной кислоте. Нормальная доза составляет от 125 мг до 500 мг каждые 6-8 часов в зависимости от клинических показаний и массы тела пациента.
Как и в случае с любым антибиотиком, пациенты должны пройти полный курс лечения, чтобы предотвратить резистентность бактерий. Пенициллин демонстрирует ограниченное пересечение гематоэнцефалического барьера и может лечить только некоторые бактериальные менингиты.
Конкретная группа пациентов
Беременные женщины: Пенициллин G относится к категории беременности FDA B. При применении пенициллина G не наблюдается серьезных побочных эффектов. Выведение пенициллина V увеличивается во время беременности, что требует коррекции дозы с увеличением дозы стандартного интервала дозирования или более короткой дозировкой. интервалы стандартной дозы.[10]
Кормящие женщины: Согласно литературным данным, пенициллин G и пенициллин V могут быть обнаружены в молоке в низких концентрациях, которые неожиданно вызывают побочные реакции у младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Иногда сообщается, что пенициллин может нарушить желудочно-кишечную флору младенцев, вызывая диарею или молочницу; однако эти побочные эффекты не были адекватно оценены. Применение пенициллина G или пенициллина V допустимо для кормящих матерей.[11][12]
Детская популяция: Детская доза пенициллина рассчитывается на основе площади поверхности тела и веса.
Пациенты с почечной недостаточностью: Хотя почечная недостаточность не является противопоказанием для пенициллина, дозу необходимо корректировать, учитывая терминальную стадию почечной недостаточности. В зависимости от скорости клубочковой фильтрации эти пациенты будут получать полную нагрузочную дозу, а затем половину нагрузочной дозы каждые 8–10 часов или 4–5 часов.[13]
Побочные эффекты
Пенициллин V и G могут иметь побочные эффекты, включая тошноту, рвоту, диарею, сыпь, боль в животе и крапивницу. Кроме того, пенициллин G может вызывать другие побочные реакции, включая мышечные спазмы, лихорадку, озноб, мышечную боль, головную боль, тахикардию, приливы, тахипноэ и гипотонию.
Реакции гиперчувствительности: Часто встречающейся побочной реакцией на пенициллин является гиперчувствительность с немедленным или отсроченным началом.
Немедленное начало: Такая реакция возникает в течение 20 минут после введения. Он характеризуется крапивницей, зудом, отеком, ларингоспазмом, бронхоспазмом, артериальной гипотензией, сосудистым коллапсом и смертью.
Отсроченное начало: Эта реакция возникает в течение 1-2 недель лечения. Он встречается редко и характеризуется лихорадкой, недомоганием, крапивницей, миалгией, артралгией, болью в животе и кожной сыпью.[14]
Желудочно-кишечная система: Симптомы желудочно-кишечного тракта были наиболее распространенными и сообщались более чем у 1% пациентов, включая тошноту, рвоту, стоматит, которые обычно наблюдаются при пероральном приеме. Псевдомембранозный колит также наблюдается во время или после лечения.
Гематологические реакции: Если доза превышает 10 миллионов единиц в день и если пациент ранее получал более высокую дозу, то у таких пациентов может развиться Кумбс-положительная гемолитическая анемия и нейтропения, которые разрешаются после прекращения терапии. остановился.
Метаболические реакции: Солевая форма пенициллина G может вызывать дисбаланс электролитов, т. е. гиперкалиемию при внутривенном введении в больших дозах.
Нервная система: Неврологические проявления включают гиперрефлексию, миоклонические подергивания, судороги и кому после внутривенного введения дозы и более вероятны у пациентов с нарушением функции почек.
Мочеполовая система: Урологические проявления при больших внутривенных дозах включают повреждение почечных канальцев. Пенициллины также могут вызывать острый интерстициальный нефрит, заболевание, характеризующееся воспалением канальцев и интерстиция почек.[15] Острый интерстициальный нефрит также может проявляться гематурией, лихорадкой и сыпью. Рекомендуется отменить препарат, поскольку в этой ситуации заболевание может привести к почечной недостаточности.
Другое: Реакция Яриша-Герксгеймера ускоряется при введении пенициллина больным сифилисом.
Лекарственные взаимодействия
Следует избегать одновременного применения сульфаниламидов, эритромицина, хлорамфеникола из-за антагонистических эффектов.
Канальцевая секреция пенициллина G может быть заблокирована пробенецидом – достигаются более высокие и более длительные концентрации в плазме. Пробенецид также уменьшает объем распределения пенициллина.
Такие препараты, как аспирин, фенилбутазон, сульфаниламиды, индометацин, тиазид, фуросемид и этакриновая кислота, увеличивают период полувыведения пенициллина, конкурируя с канальцевой секрецией.
Противопоказания
Противопоказания для пенициллина включают наличие в анамнезе тяжелых аллергических реакций или пенициллина и его производных. Пенициллин также противопоказан пациентам, у которых развился синдром Стивенса-Джонсона после введения пенициллина или производного пенициллина. Пенициллины безопасны для использования во время беременности и кормления грудью, поскольку препарат появляется в низкой концентрации в грудном молоке. Пенициллин обладает антагонистическим эффектом по отношению к тетрациклину и, как сообщается, может привести к увеличению риска смертности в 2,6 раза при лечении пневмококкового менингита, чем при использовании только пенициллина.[16] Пенициллин требует, чтобы синтез бактериальной клеточной стенки был активным, чтобы быть эффективным.
Почти все антибактериальные средства связаны с диареей, ассоциированной с Clostridium difficile (CDAD), включая пенициллин, с тяжестью от легкой диареи до фатального колита. Использование антибактериальных средств изменяет нормальную флору толстой кишки, вызывая чрезмерный рост C. difficile. Этот штамм продуцирует токсины А и В, которые способствуют развитию CDAD. Во время инфекций, вызванных штаммами C. difficile, продуцирующими гипертоксины, уровень заболеваемости и смертности может увеличиваться, поскольку эти инфекции часто устойчивы к противомикробным препаратам и могут потребовать колэктомии. При подозрении или подтверждении диареи, связанной с C. difficile (CDAD), рекомендуется прекратить продолжающееся лечение антибиотиками. В зависимости от клинической необходимости следует применять белковые добавки, введение жидкости и электролитов, лечение антибиотиками и хирургическое обследование.[17]
Мониторинг
Как правило, мониторинг пациентов, принимающих пенициллин, не требуется. Тем не менее, одно исследование рекомендовало терапевтический мониторинг лекарств во время лечения эндокардита, вызванного энтерококками, чтобы лучше определить экспозицию и дозировку пенициллина. Такая бдительность снизит вероятность устойчивости к антибиотикам, одновременно улучшая терапевтическое воздействие.[18] При длительном применении пенициллина может потребоваться контроль гематологических, почечных и печеночных функций.
Токсичность
Пенициллин имеет небольшой риск токсичности. По сравнению с другими биологически активными веществами клиницисты могут вводить эти препараты в относительно высоких дозах, не причиняя вреда пациентам. По оценкам, для того, чтобы вызвать судороги у пациента, потребуется внутривенное введение 5 г/кг массы тела. Однако пенициллин может вызвать местную токсичность из-за инъекций высоких доз в чувствительные участки, такие как передняя камера глаза или субарахноидальное пространство. Имеются сообщения о том, что чистые препараты пенициллина не причиняют вреда легким и венам. Другие сообщения указывают на то, что местный пенициллин может предотвратить коагуляцию в зубных полостях [19].]
Улучшение результатов бригады здравоохранения
Прежде чем назначать пенициллин пациенту, клиницист и медицинская бригада должны подтвердить, что основная инфекция, вероятно, является результатом действия бактерий, чувствительных к пенициллину. Клиницист, фармацевт и/или медсестра также должны сообщить пациенту о любых побочных эффектах препарата, которые должны вызвать повторное посещение, таких как длительная диарея или тяжелая сыпь. В амбулаторных условиях общение между клиницистом и фармацевтом позволит правильно выдать лекарство пациенту. Фармацевт должен проконсультироваться с пациентом о том, как лучше всего вводить пенициллин, и напомнить ему, что он должен пройти весь курс антибиотика. Этот межпрофессиональный подход оптимизирует терапевтические результаты при минимизации побочных эффектов. [Уровень 5]
Если у пациента возникают трудности с получением лекарств по финансовым или логистическим причинам, социальный работник может помочь обеспечить получение пациентом лекарств. В условиях стационара общение между врачом и медсестрой позволит пациенту получить лекарство. Медицинская бригада может работать вместе, чтобы подтвердить, что у пациента нет противопоказаний к применению пенициллина. Если после введения пенициллина возникают какие-либо немедленные серьезные побочные эффекты, такие как анафилаксия, медицинская бригада должна получить уведомление и немедленно начать лечение острого состояния. Сертифицированный фармацевт-инфекционист также может проконсультироваться по этому случаю, чтобы подтвердить, является ли пенициллин лучшим выбором, учитывая диагноз пациента и любые другие лекарства, которые пациент может принимать. Кроме того, должен применяться подход с плоской иерархией, чтобы гарантировать, что сообщение об ошибках вышестоящему руководству может происходить без сопротивления. Использование всей медицинской бригады имеет решающее значение для обеспечения комфорта пациента и наилучшего медицинского результата с минимальной вероятностью осложнений.
Контрольные вопросы
Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.
Ссылки
- 1.
Friedland IR, McCracken GH. Лечение инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам Streptococcus pneumoniae. N Engl J Med. 1994 г., 11 августа; 331(6):377-82. [PubMed: 8028618]
- 2.
Герман Д.Дж., Гердинг Д.Н. Антимикробная резистентность энтерококков. Противомикробные агенты Chemother. 1991 января; 35(1):1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC244931] [PubMed: 1
3]- 3.
Spratt BG, Cromie KD. Пенициллин-связывающие белки грамотрицательных бактерий. Преподобный Заражает Дис. 1988 г., июль-август; 10(4):699-711. [PubMed: 3055170]
- 4.
Perry CM, Markham A. Пиперациллин/тазобактам: обновленный обзор его использования при лечении бактериальных инфекций. Наркотики. 1999 г., май; 57(5):805-43. [PubMed: 10353303]
- 5.
Fisher JF, Mobashery S. Создание и разрушение бактериальной клеточной стенки. Белковая наука. 2020 март;29(3): 629-646. [Статья бесплатно PMC: PMC7021008] [PubMed: 31747090]
- 6.
Gordon E, Mouz N, Duée E, Dideberg O. Кристаллическая структура пенициллин-связывающего белка 2x из Streptococcus pneumoniae и его ацил-фермента форма: причастность к лекарственной устойчивости. Дж Мол Биол. 2000 02 июня; 299 (2): 477-85. [PubMed: 10860753]
- 7.
Эспиноса-Гонгора С., Джессен Л.Р., Килер И.Н., Дамборг П., Бьорнвад Ч.Р., Гудета Д.Д., Пирес Дос Сантос Т., Саблиер-Галлис Ф. , Сайя-Жанна С., Корбель Т. , Невьер А., Хьюгон П., Сен-Лу Н., де Гинцбург Дж., Гуардабасси Л. Влияние перорального лечения амоксициллином и амоксициллином/клавулановой кислотой на бактериальное разнообразие и устойчивость к β-лактамам фекальной микробиоты собак. J Антимикробная химиотерапия. 2020 01 февраля; 75 (2): 351-361. [В паблике: 31778166]
- 8.
Barker CI, Germovsek E, Sharland M. Что мне нужно знать об антибиотиках пенициллинового ряда? Arch Dis Child Educ Pract Ed. 2017 фев; 102 (1): 44-50. [PubMed: 27412043]
- 9.
LiverTox: клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени [Интернет]. Национальный институт диабета и болезней органов пищеварения и почек; Bethesda (MD): 20 октября 2020 г. Пенициллины (1-го поколения) [PubMed: 31644108]
- 10.
Heikkilä AM, Erkkola RU. Необходимость коррекции режима дозирования пенициллина V при беременности. Акушерство Гинекол. 1993 г. , июнь; 81 (6): 919-21. [PubMed: 8497356]
- 11.
База данных по лекарствам и лактации (LactMed®) [Интернет]. Национальный институт детского здоровья и развития человека; Bethesda (MD): 15 февраля 2021 г. Пенициллин V. [PubMed: 30000121]
- 12.
База данных о лекарствах и лактации (LactMed®) [Интернет]. Национальный институт детского здоровья и развития человека; Bethesda (MD): 15 февраля 2021 г. Пенициллин G. [PubMed: 30000119]
- 13.
Smyth B, Jones C, Saunders J. Назначение пациентам на диализе. Aust Prescr. 2016 фев; 39 (1): 21-4. [Бесплатная статья PMC: PMC4816865] [PubMed: 27041803]
- 14.
Бхаттачарья С. Факты об аллергии на пенициллин: обзор. J Adv Pharm Technol Res. 2010 Январь; 1(1):11-7. [Бесплатная статья PMC: PMC3255391] [PubMed: 22247826]
- 15.
Финниган Н.А., Башир К. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 15 мая 2022 г. Аллергический интерстициальный нефрит. [В паблике: 29493948]
- 16.
Левисон М.Е., Левисон Дж.Х. Фармакокинетика и фармакодинамика антибактериальных средств. Заразить Dis Clin North Am. 2009 Dec;23(4):791-815, vii. [Бесплатная статья PMC: PMC3675903] [PubMed: 19909885]
- 17.
Смитс В.К., Лайрас Д., Лейси Д.Б., Уилкокс М.Х., Куйпер Э.Дж. Clostridium difficile инфекция. Праймеры Nat Rev Dis. 2016 07 апр;2:16020. [Бесплатная статья PMC: PMC5453186] [PubMed: 27158839]
- 18.
Öbrink-Hansen K, Wiggers H, Bibby BM, Hardlei TF, Jensen K, Kragh Thomsen M, Brock B, Petersen E. Лечение пенициллином G у пациентов с инфекционным эндокардитом – приводит ли стандартное дозирование к терапевтическим концентрациям в плазме? Основной Клин Фармакол Токсикол. 2017 Февраль; 120 (2): 179-186. [PubMed: 27565458]
- 19.
СТЮАРТ ГТ. ТОКСИЧНОСТЬ ПЕНИЦИЛЛИНОВ. Postgrad Med J. 1964 Dec; 40 (Suppl): SUPPL: 160-9. [Бесплатная статья PMC: PMC2483108] [PubMed: 14246836]
Пенициллин — StatPearls — Книжная полка NCBI
Программа непрерывного образования
Пенициллин — это лекарство, используемое для контроля и лечения широкого спектра инфекций. Он относится к группе бета-лактамных антибиотиков. Эта активность описывает показания, действие и противопоказания пенициллина как ценного средства для лечения инфекции. Кроме того, в ходе этого мероприятия будут освещены механизм действия, профиль нежелательных явлений и другие ключевые факторы (например, применение не по прямому назначению, дозировка, фармакодинамика, фармакокинетика, мониторинг, соответствующие взаимодействия), имеющие отношение к членам межпрофессиональной команды при лечении инфекции.
Цели:
Определите механизм действия пенициллина.
Опишите побочные эффекты пенициллина.
Опишите введение пенициллина.
Обсудите стратегии межпрофессиональной команды по улучшению координации помощи и коммуникации для улучшения назначения пенициллина и улучшения результатов.
Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Показания
Пенициллин является одним из наиболее часто используемых антибиотиков во всем мире; имеет широкий спектр клинических показаний. Пенициллин эффективен против многих различных инфекций, включая грамположительные кокки, грамположительные палочки (например, Listeria ), большинство анаэробов и грамотрицательные кокки (например, Neisseria ) [1]. Важно отметить, что некоторые виды бактерий приобрели устойчивость к пенициллину, включая энтерококки. Энтерококковые инфекции в настоящее время лечат комбинацией пенициллина и стрептомицина или гентамицина.[2] Некоторые грамотрицательные палочки также устойчивы к пенициллину из-за плохой способности пенициллина проникать в пориновый канал.[3] Однако более поздние поколения пенициллинов широкого спектра действия эффективны против грамотрицательных палочек. Пенициллины второго поколения (ампициллин и амоксициллин) также могут проникать через пориновые каналы, что делает эти препараты эффективными против Proteus mirabilis , Shigella , H. influenzae , Salmonella и E. coli . Пенициллин третьего поколения, такой как карбенициллин, также способен проникать в пориновые каналы грамотрицательных бактерий. Пенициллины четвертого поколения, такие как пиперациллин, эффективны против тех же штаммов бактерий, что и пенициллины третьего поколения, а также Klebsiella , энтерококки, Pseudomonas aeruginosa, и Bacteroides fragilis .[4]
Механизм действия
Большинство бактерий имеют пептидогликановую клеточную стенку, окружающую бактериальную плазматическую мембрану, предотвращающую осмотический лизис и обеспечивающую структурную целостность. Стенка пептидогликана постоянно ремоделируется во время репликации и роста. Пенициллин ингибирует перекрестное связывание пептидогликана в клеточной стенке.[5] Катализатором этой реакции являются пенициллин-связывающие белки, такие как фермент DD-транспептидаза. Четырехчленное β-лактамное кольцо пенициллина может связываться с DD-транспептидазой, делая ее необратимо неактивной. Таким образом, бактерии не могут строить свои клеточные стенки, даже когда другие белки продолжают разрушать эту стенку.[6] По мере того как клеточная стенка бактерий продолжает ослабевать, осмотическое давление выталкивает воду в клетку и убивает клетку. Фрагменты пептидогликана дополнительно разрушают клеточную стенку, поскольку эти фрагменты могут активировать аутолизины и гидролазы. Для усиления эффекта пенициллины также можно комбинировать с ингибитором бета-лактамазы, таким как клавулановая кислота. Ингибиторы бета-лактамазы предотвращают деградацию бета-лактамного кольца пенициллина, которая может произойти, когда некоторые виды бактерий экспрессируют фермент бета-лактамазу.[7]
Большинство производных пенициллина практически не метаболизируются в печени. Пероральный и инъекционный препараты будут иметь разную биодоступность. Они быстро выводятся с мочой, поскольку растворимы в воде, а некоторые препараты выводятся с желчью. Пенициллин имеет относительно короткий период полураспада, около 2 часов. [8]
Введение
Пенициллин G можно вводить внутривенно или внутримышечно. Пенициллин G калий для инъекций во флаконе USP доступен в 1 миллионе единиц, 5 миллионах единиц и 20 миллионах единицах во флаконе. Пенициллин G легче разлагается кислотой желудка и имеет биодоступность менее 30%; следовательно, это препарат для парентерального введения. Из-за короткого периода полувыведения пенициллин G обычно вводят в разделенных дозах с интервалом от 4 до 6 часов внутривенно или внутримышечно. Введение пенициллина G бензатина обеспечивает непрерывную низкую дозу пенициллина G в течение 2–4 недель.
Пенициллин V и пенициллин VK (калиевая соль пенициллина V) доступны в формах для перорального введения в виде раствора для восстановления (125 мг/5 мл, 250 мг/5 мл) и таблеток (250 мг и 500 мг).[9] ] Пенициллин V имеет биодоступность около 65% после прохождения желудочного сока. Пенициллин V лучше всего вводить пациентам натощак, так как он разлагается в желудочной кислоте. Нормальная доза составляет от 125 мг до 500 мг каждые 6-8 часов в зависимости от клинических показаний и массы тела пациента.
Как и в случае с любым антибиотиком, пациенты должны пройти полный курс лечения, чтобы предотвратить резистентность бактерий. Пенициллин демонстрирует ограниченное пересечение гематоэнцефалического барьера и может лечить только некоторые бактериальные менингиты.
Конкретная группа пациентов
Беременные женщины: Пенициллин G относится к категории беременности FDA B. При применении пенициллина G не наблюдается серьезных побочных эффектов. Выведение пенициллина V увеличивается во время беременности, что требует коррекции дозы с увеличением дозы стандартного интервала дозирования или более короткой дозировкой. интервалы стандартной дозы.[10]
Кормящие женщины: Согласно литературным данным, пенициллин G и пенициллин V могут быть обнаружены в молоке в низких концентрациях, которые неожиданно вызывают побочные реакции у младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Иногда сообщается, что пенициллин может нарушить желудочно-кишечную флору младенцев, вызывая диарею или молочницу; однако эти побочные эффекты не были адекватно оценены. Применение пенициллина G или пенициллина V допустимо для кормящих матерей.[11][12]
Детская популяция: Детская доза пенициллина рассчитывается на основе площади поверхности тела и веса.
Пациенты с почечной недостаточностью: Хотя почечная недостаточность не является противопоказанием для пенициллина, дозу необходимо корректировать, учитывая терминальную стадию почечной недостаточности. В зависимости от скорости клубочковой фильтрации эти пациенты будут получать полную нагрузочную дозу, а затем половину нагрузочной дозы каждые 8–10 часов или 4–5 часов.[13]
Побочные эффекты
Пенициллин V и G могут иметь побочные эффекты, включая тошноту, рвоту, диарею, сыпь, боль в животе и крапивницу. Кроме того, пенициллин G может вызывать другие побочные реакции, включая мышечные спазмы, лихорадку, озноб, мышечную боль, головную боль, тахикардию, приливы, тахипноэ и гипотонию.
Реакции гиперчувствительности: Часто встречающейся побочной реакцией на пенициллин является гиперчувствительность с немедленным или отсроченным началом.
Немедленное начало: Такая реакция возникает в течение 20 минут после введения. Он характеризуется крапивницей, зудом, отеком, ларингоспазмом, бронхоспазмом, артериальной гипотензией, сосудистым коллапсом и смертью.
Отсроченное начало: Эта реакция возникает в течение 1-2 недель лечения. Он встречается редко и характеризуется лихорадкой, недомоганием, крапивницей, миалгией, артралгией, болью в животе и кожной сыпью.[14]
Желудочно-кишечная система: Симптомы желудочно-кишечного тракта были наиболее распространенными и сообщались более чем у 1% пациентов, включая тошноту, рвоту, стоматит, которые обычно наблюдаются при пероральном приеме. Псевдомембранозный колит также наблюдается во время или после лечения.
Гематологические реакции: Если доза превышает 10 миллионов единиц в день и если пациент ранее получал более высокую дозу, то у таких пациентов может развиться Кумбс-положительная гемолитическая анемия и нейтропения, которые разрешаются после прекращения терапии. остановился.
Метаболические реакции: Солевая форма пенициллина G может вызывать дисбаланс электролитов, т. е. гиперкалиемию при внутривенном введении в больших дозах.
Нервная система: Неврологические проявления включают гиперрефлексию, миоклонические подергивания, судороги и кому после внутривенного введения дозы и более вероятны у пациентов с нарушением функции почек.
Мочеполовая система: Урологические проявления при больших внутривенных дозах включают повреждение почечных канальцев. Пенициллины также могут вызывать острый интерстициальный нефрит, заболевание, характеризующееся воспалением канальцев и интерстиция почек.[15] Острый интерстициальный нефрит также может проявляться гематурией, лихорадкой и сыпью. Рекомендуется отменить препарат, поскольку в этой ситуации заболевание может привести к почечной недостаточности.
Другое: Реакция Яриша-Герксгеймера ускоряется при введении пенициллина больным сифилисом.
Лекарственные взаимодействия
Следует избегать одновременного применения сульфаниламидов, эритромицина, хлорамфеникола из-за антагонистических эффектов.
Канальцевая секреция пенициллина G может быть заблокирована пробенецидом – достигаются более высокие и более длительные концентрации в плазме. Пробенецид также уменьшает объем распределения пенициллина.
Такие препараты, как аспирин, фенилбутазон, сульфаниламиды, индометацин, тиазид, фуросемид и этакриновая кислота, увеличивают период полувыведения пенициллина, конкурируя с канальцевой секрецией.
Противопоказания
Противопоказания для пенициллина включают наличие в анамнезе тяжелых аллергических реакций или пенициллина и его производных. Пенициллин также противопоказан пациентам, у которых развился синдром Стивенса-Джонсона после введения пенициллина или производного пенициллина. Пенициллины безопасны для использования во время беременности и кормления грудью, поскольку препарат появляется в низкой концентрации в грудном молоке. Пенициллин обладает антагонистическим эффектом по отношению к тетрациклину и, как сообщается, может привести к увеличению риска смертности в 2,6 раза при лечении пневмококкового менингита, чем при использовании только пенициллина.[16] Пенициллин требует, чтобы синтез бактериальной клеточной стенки был активным, чтобы быть эффективным.
Почти все антибактериальные средства связаны с диареей, ассоциированной с Clostridium difficile (CDAD), включая пенициллин, с тяжестью от легкой диареи до фатального колита. Использование антибактериальных средств изменяет нормальную флору толстой кишки, вызывая чрезмерный рост C. difficile. Этот штамм продуцирует токсины А и В, которые способствуют развитию CDAD. Во время инфекций, вызванных штаммами C. difficile, продуцирующими гипертоксины, уровень заболеваемости и смертности может увеличиваться, поскольку эти инфекции часто устойчивы к противомикробным препаратам и могут потребовать колэктомии. При подозрении или подтверждении диареи, связанной с C. difficile (CDAD), рекомендуется прекратить продолжающееся лечение антибиотиками. В зависимости от клинической необходимости следует применять белковые добавки, введение жидкости и электролитов, лечение антибиотиками и хирургическое обследование.[17]
Мониторинг
Как правило, мониторинг пациентов, принимающих пенициллин, не требуется. Тем не менее, одно исследование рекомендовало терапевтический мониторинг лекарств во время лечения эндокардита, вызванного энтерококками, чтобы лучше определить экспозицию и дозировку пенициллина. Такая бдительность снизит вероятность устойчивости к антибиотикам, одновременно улучшая терапевтическое воздействие.[18] При длительном применении пенициллина может потребоваться контроль гематологических, почечных и печеночных функций.
Токсичность
Пенициллин имеет небольшой риск токсичности. По сравнению с другими биологически активными веществами клиницисты могут вводить эти препараты в относительно высоких дозах, не причиняя вреда пациентам. По оценкам, для того, чтобы вызвать судороги у пациента, потребуется внутривенное введение 5 г/кг массы тела. Однако пенициллин может вызвать местную токсичность из-за инъекций высоких доз в чувствительные участки, такие как передняя камера глаза или субарахноидальное пространство. Имеются сообщения о том, что чистые препараты пенициллина не причиняют вреда легким и венам. Другие сообщения указывают на то, что местный пенициллин может предотвратить коагуляцию в зубных полостях [19].]
Улучшение результатов бригады здравоохранения
Прежде чем назначать пенициллин пациенту, клиницист и медицинская бригада должны подтвердить, что основная инфекция, вероятно, является результатом действия бактерий, чувствительных к пенициллину. Клиницист, фармацевт и/или медсестра также должны сообщить пациенту о любых побочных эффектах препарата, которые должны вызвать повторное посещение, таких как длительная диарея или тяжелая сыпь. В амбулаторных условиях общение между клиницистом и фармацевтом позволит правильно выдать лекарство пациенту. Фармацевт должен проконсультироваться с пациентом о том, как лучше всего вводить пенициллин, и напомнить ему, что он должен пройти весь курс антибиотика. Этот межпрофессиональный подход оптимизирует терапевтические результаты при минимизации побочных эффектов. [Уровень 5]
Если у пациента возникают трудности с получением лекарств по финансовым или логистическим причинам, социальный работник может помочь обеспечить получение пациентом лекарств. В условиях стационара общение между врачом и медсестрой позволит пациенту получить лекарство. Медицинская бригада может работать вместе, чтобы подтвердить, что у пациента нет противопоказаний к применению пенициллина. Если после введения пенициллина возникают какие-либо немедленные серьезные побочные эффекты, такие как анафилаксия, медицинская бригада должна получить уведомление и немедленно начать лечение острого состояния. Сертифицированный фармацевт-инфекционист также может проконсультироваться по этому случаю, чтобы подтвердить, является ли пенициллин лучшим выбором, учитывая диагноз пациента и любые другие лекарства, которые пациент может принимать. Кроме того, должен применяться подход с плоской иерархией, чтобы гарантировать, что сообщение об ошибках вышестоящему руководству может происходить без сопротивления. Использование всей медицинской бригады имеет решающее значение для обеспечения комфорта пациента и наилучшего медицинского результата с минимальной вероятностью осложнений.
Контрольные вопросы
Доступ к бесплатным вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.
Комментарий к этой статье.
Ссылки
- 1.
Friedland IR, McCracken GH. Лечение инфекций, вызванных устойчивыми к антибиотикам Streptococcus pneumoniae. N Engl J Med. 1994 г., 11 августа; 331(6):377-82. [PubMed: 8028618]
- 2.
Герман Д.Дж., Гердинг Д.Н. Антимикробная резистентность энтерококков. Противомикробные агенты Chemother. 1991 января; 35(1):1-4. [Бесплатная статья PMC: PMC244931] [PubMed: 1
3]- 3.
Spratt BG, Cromie KD. Пенициллин-связывающие белки грамотрицательных бактерий. Преподобный Заражает Дис. 1988 г., июль-август; 10(4):699-711. [PubMed: 3055170]
- 4.
Perry CM, Markham A. Пиперациллин/тазобактам: обновленный обзор его использования при лечении бактериальных инфекций. Наркотики. 1999 г., май; 57(5):805-43. [PubMed: 10353303]
- 5.
Fisher JF, Mobashery S. Создание и разрушение бактериальной клеточной стенки. Белковая наука. 2020 март;29(3): 629-646. [Статья бесплатно PMC: PMC7021008] [PubMed: 31747090]
- 6.
Gordon E, Mouz N, Duée E, Dideberg O. Кристаллическая структура пенициллин-связывающего белка 2x из Streptococcus pneumoniae и его ацил-фермента форма: причастность к лекарственной устойчивости. Дж Мол Биол. 2000 02 июня; 299 (2): 477-85. [PubMed: 10860753]
- 7.
Эспиноса-Гонгора С., Джессен Л.Р., Килер И.Н., Дамборг П., Бьорнвад Ч.Р., Гудета Д.Д., Пирес Дос Сантос Т., Саблиер-Галлис Ф. , Сайя-Жанна С., Корбель Т. , Невьер А., Хьюгон П., Сен-Лу Н., де Гинцбург Дж., Гуардабасси Л. Влияние перорального лечения амоксициллином и амоксициллином/клавулановой кислотой на бактериальное разнообразие и устойчивость к β-лактамам фекальной микробиоты собак. J Антимикробная химиотерапия. 2020 01 февраля; 75 (2): 351-361. [В паблике: 31778166]
- 8.
Barker CI, Germovsek E, Sharland M. Что мне нужно знать об антибиотиках пенициллинового ряда? Arch Dis Child Educ Pract Ed. 2017 фев; 102 (1): 44-50. [PubMed: 27412043]
- 9.
LiverTox: клиническая и исследовательская информация о лекарственном повреждении печени [Интернет]. Национальный институт диабета и болезней органов пищеварения и почек; Bethesda (MD): 20 октября 2020 г. Пенициллины (1-го поколения) [PubMed: 31644108]
- 10.
Heikkilä AM, Erkkola RU. Необходимость коррекции режима дозирования пенициллина V при беременности. Акушерство Гинекол. 1993 г. , июнь; 81 (6): 919-21. [PubMed: 8497356]
- 11.
База данных по лекарствам и лактации (LactMed®) [Интернет]. Национальный институт детского здоровья и развития человека; Bethesda (MD): 15 февраля 2021 г. Пенициллин V. [PubMed: 30000121]
- 12.
База данных о лекарствах и лактации (LactMed®) [Интернет]. Национальный институт детского здоровья и развития человека; Bethesda (MD): 15 февраля 2021 г. Пенициллин G. [PubMed: 30000119]
- 13.
Smyth B, Jones C, Saunders J. Назначение пациентам на диализе. Aust Prescr. 2016 фев; 39 (1): 21-4. [Бесплатная статья PMC: PMC4816865] [PubMed: 27041803]
- 14.
Бхаттачарья С. Факты об аллергии на пенициллин: обзор. J Adv Pharm Technol Res. 2010 Январь; 1(1):11-7. [Бесплатная статья PMC: PMC3255391] [PubMed: 22247826]
- 15.
Финниган Н.А., Башир К. StatPearls [Интернет]. Издательство StatPearls; Остров сокровищ (Флорида): 15 мая 2022 г. Аллергический интерстициальный нефрит. [В паблике: 29493948]
- 16.
Левисон М.Е., Левисон Дж.Х. Фармакокинетика и фармакодинамика антибактериальных средств. Заразить Dis Clin North Am. 2009 Dec;23(4):791-815, vii. [Бесплатная статья PMC: PMC3675903] [PubMed: 19909885]
- 17.
Смитс В.К., Лайрас Д., Лейси Д.Б., Уилкокс М.Х., Куйпер Э.Дж. Clostridium difficile инфекция. Праймеры Nat Rev Dis. 2016 07 апр;2:16020. [Бесплатная статья PMC: PMC5453186] [PubMed: 27158839]
- 18.
Öbrink-Hansen K, Wiggers H, Bibby BM, Hardlei TF, Jensen K, Kragh Thomsen M, Brock B, Petersen E. Лечение пенициллином G у пациентов с инфекционным эндокардитом – приводит ли стандартное дозирование к терапевтическим концентрациям в плазме? Основной Клин Фармакол Токсикол. 2017 Февраль; 120 (2): 179-186. [PubMed: 27565458]
- 19.
СТЮАРТ ГТ. ТОКСИЧНОСТЬ ПЕНИЦИЛЛИНОВ. Postgrad Med J. 1964 Dec; 40 (Suppl): SUPPL: 160-9.