Microbiologia - controllo patogenico mediante antibiotici

Controllo dei microrganismi patogeni mediante antibiotici

A partire dal 1930 circa, si ebbero dei grossi sviluppi in ambito chemioterapico

antimicrobico, in particolare nel 1935 si ebbe la scoperta dei sulfamidici da parte di

Domagk. Nel 1940 invece si dimostrò come la penicillina, scoperta nel 1929 da Fleming,

poteva costituire un’efficace sostanza chemioterapica. Nel corso di questi anni le ricerche

in campo chemioterapico vennero indirizzate soprattutto su sostanze antimicrobiche

derivate da microrganismi, tali sostanze sono dette antibiotici.

Un

Antibiotico è una sostanza naturale prodotta da un microrganismo, capace di uccidere un

altro microrganismo.

La parola antibiotico, infatti, deriva dal greco; anti- sta per “contro” e –biotico indica “vita”;

ancora, un antibiotico è un farmaco antibatterico derivato da metabolismo batterico .

Per quanto riguarda l’origine degli antibiotici, questi hanno sempre una base che “deriva”

da un microrganismo ma si possono distinguere in :

NATURALI SEMISINTETICI

Farmaci metaboliti Antibiotici naturali modificati

microbici, capaci di inibire, a chimicamente

basse concentrazioni, la

crescita di altri

microrganismi

In generale, gli

antibiotici, sono incapaci di attività sui VIRUS, data la

mancanza in questi ultimi di siti d’azione, detti target, sui quali gli antibiotici vanno ad

agire. Tossicità selettiva

Il concetto di tossicità selettiva, è il principio fondamentale sul quale si basa la

chemioterapia, e di conseguenza rispetto al quale si valuta l’efficacia di un antibiotico.

Secondo questo, perché una sostanza sia utilizzabile nella terapia generale di una

malattia infettiva, deve essere nociva per i parassiti ma relativamente innocua per le

cellule dell’ospite.

Per poter arrivare a tale risultato, la tossicità selettiva, deve basarsi su certi lineamenti

peculiari di struttura o di funzione del parassita che lo distinguono dalla cellula ospite.

Riassumendo: distruzione selettiva del patogeno e maggiore difesa possibile nei confronti

delle cellule dell’ospite. Meccanismo d’azione

In generale, una sostanza antibiotica, per poter minare la “salute” o la vita stessa del

patogeno, deve interferire in processi come la sintesi, la riunione o la funzione di alcuni

macro-componenti della cellula batterica.

Probabili meccanismi d’azione:

• Inibizione della crescita per mezzo di composti analoghi di metaboliti

essenziali (es. Sulfamidici)

• Inibizione della sintesi della parete cellulare (es. Penicilline)

• Inibizione della sintesi proteica (es. Cloramfenicolo, Aminoglicosidi)

• Inibizione della sintesi dell’acido nucleico

• Inibizione della funzione della membrana citoplasmatica

Classificazione degli antibiotici

Esistono diversi sistemi di classificazione degli antibiotici, i generali sono :

Famiglie

1. Spettro d’azione

2. Tipo d’azione

3. Origine

4. Carica elettrica

5. Meccanismo d’azione

6.

1) Classificazione in famiglie:

Vengono classificati come facenti parte di un’unica famiglia, gli antibiotici che hanno

composizione simile o che magari derivano dallo stesso microrganismo.

2) Classificazione secondo spettro d’azione:

Innanzitutto va definito lo spettro d’azione di un antibiotico: l’insieme delle specie

batteriche nei confronti delle quali l’antibiotico mostra attività.

A seconda del tipo di attività, si ha una sub-classificazione dello spettro d’azione:

AMPIO MEDIO RISTRETTO

La molecola risulta attiva La molecola risulta attiva La molecola risulta attiva

sia verso GRAM+ che pienamente solo su un tipo solo verso un tipo di

GRAM- di GRAM, e parzialmente GRAM

attiva sul tipo opposto

3) Classificazione secondo il tipo d’azione:

Il tipo d’azione, come si intuisce, indica l’effetto che la sostanza ha sul batterio. Si possono

avere essenzialmente 2 tipi d’azione: BATTERICIDA

BATTERIOSTATICA La sostanza è capace di provare

La sostanza risulta in grado di la morte delle cellule batteriche.

bloccare la crescita e la divisione

batterica ma non è in grado di

provocare la morte

Più

precisamente, è definito battericida, un antibiotico che dopo 24 ore di contatto in vitro con

l’agente microbico, riesce a neutralizzarlo con una sopravvivenza dello stesso uguale o

inferiore allo 0,01 %.

In realtà, il tipo di azione esercitato da un certo antibiotico, è dettato dal meccanismo

d’azione dello stesso. Solitamente se l’antibiotico è in grado di agire sulle fondamentali

strutture batteriche, come parete o acidi nucleici, allora quasi sicuramente sarà

battericida.

Per poter valutare se un certo antibiotico possa essere definito batteriostatico o battericida

nei confronti di un batterio, bisogna procedere a valutare MIC ed MBC.

MIC – MINIMA CONCENTRAZIONE INIBIENTE – MINIMUM INHIBITING

CONCENTRATION

E’ la concentrazione minima de composto antibiotico necessaria a determinare l’inibizione

del 50%, nel caso della MIC , o del 90%, nel caso della MIC , del microrganismo.

50 90

MBC – MINIMA CONCENTRAZIONE BATTERICIDA – MININUM BACTERICIDAL

CONCENTRATION

E’ la concentrazione minima del composto antibiotico in grado di causare la morte di oltre il

99% del microrganismo in esame. Se:

MIC = MBC  Antibiotico è BATTERICIDA

MBC > MIC  Antibiotico è BATTERIOSTATICO

5) Classificazione secondo l’origine:

A seconda dell’origine dell’antibiotico, si possono avere, in generale, 3 tipi di classi :

SINTETICA

ESTRATTIVA SEMISINTETICA La molecola deriva da

La molecola viene estratta La molecola viene ricavata sintesi chimica

da batteri e/o funghi di base da estrazione e poi

modificata con l’aggiunta

di catene di sintesi

6) Classificazione secondo meccanismo d’azione:

Come già detto si può avere una classificazione dell’antibiotico basata sul meccanismo

d’azione in:

• Inibizione della crescita per mezzo di composti analoghi di metaboliti

essenziali (es. Sulfamidici)

• Inibizione della sintesi della parete cellulare (es. Penicilline)

• Inibizione della sintesi proteica (es. Cloramfenicolo, Aminoglicosidi)

• Inibizione della sintesi dell’acido nucleico

• Inibizione della funzione della membrana citoplasmatica

Di seguito una tabella con qualche esempio di classificazione secondo meccanismo<