Polimiksin

Polimiksin adalah antibiotik yang melawan bakteria gram negatif. Walau bagaimanapun, bahan aktif hanya bertindak pada bakteria yang berada di luar sel badan. Keberkesanannya berdasarkan reaksi mereka dengan fosfolipid pada membran sel bakteria.

Apa itu polimisin?

Polimiksin adalah polipeptida bercabang kompleks, yang biasanya terdiri daripada sepuluh asid amino. Pada akhirnya mereka mempunyai asid lemak hidrofobik. Struktur molekul memungkinkan pembentukan kekutuban yang sepadan dengan fosfolipid dalam membran sel. Ini membolehkan molekul-molekul ini berinteraksi dengan fosfolipid dan memusnahkan strukturnya. Akibatnya, membran sel bakteria larut. Sekiranya ia musnah sepenuhnya, kematian sel bakteria berlaku.

Walau bagaimanapun, polimiksin hanya mencapai bakteria yang berada di luar sel. Sekiranya bakteria telah melewati membran sel badan, mereka tidak lagi dapat dimusnahkan oleh bahan aktif ini.

Terutama digunakan dua bahan aktif polimiksin. Ini di satu pihak adalah polimiksin B dan di sisi lain bahan aktif kolistin. Cara tindakan kedua-dua bahan adalah serupa. Walau bagaimanapun, polimiksin tidak dapat diserap secara parenteral (melewati usus) kerana ia kemudian mempunyai kesan neurotoksik dan merosakkan pada buah pinggang. Oleh itu, dalam aplikasi yang lebih baru, colistin diberikan dalam bentuk prodrug sebagai colistimethate sodium (CMS).

Kesan farmakologi

Polimiks digunakan untuk mengawal bakteria gram-negatif patogen. Bakteria gram negatif dan gram positif berbeza dalam struktur membran sel mereka. Dengan menggunakan kaedah pewarnaan yang dikembangkan oleh ahli bakteriologi Denmark Gram, kedua-dua kumpulan bakteria dapat dibezakan dengan mudah antara satu sama lain. Pewarna asas digunakan untuk mewarnai membran sel melalui pembentukan kompleks. Bakteria gram positif menunjukkan warna, sementara bakteria gram negatif tidak bernoda.

Bakteria gram positif mempunyai cangkang murein tebal yang terbuat dari peptidoglikan di membran sel mereka, sementara bakteria gram-negatif hanya memiliki lapisan murein tipis. Perbezaan ini mempengaruhi kepekaan bakteria terhadap antibiotik yang berbeza. Keputusan untuk atau menentang antibiotik tertentu boleh dibuat dengan menentukan noda Gram dengan cepat.

Oleh kerana polaritasnya, polimiksin bertindak balas terutamanya dengan fosfolipid, yang terikat pada polisakarida. Ikatan kimia antara polimiksin dan lipopolisakarida (LPS) terbentuk. Oleh kerana lapisan murein nipis pada bakteria gram-negatif, LPS dapat dicapai dengan lebih baik oleh polimiksin. Akibatnya, membran sel pada mulanya hancur sehingga keseluruhan kandungan sitoplasma dilepaskan dan sel bakteria mati.

Kepekaan bakteria terhadap polimisin meningkat dengan kandungan fosfolipid dalam membran sel. Didapati bahawa membran sel bakteria yang sangat sensitif mengikat lebih banyak polimisin daripada bakteria yang kurang sensitif. Perubahan kimia bahan aktif, misalnya dengan membuang asid lemak terminal, dapat mengurangkan keberkesanannya.

Juga didapati bahawa semakin tinggi kepekatan antibiotik, semakin baik bakteria tersebut diperangi. Dalam kajian, adalah mungkin untuk memerhatikan pembentukan gelembung pada membran bakteria, yang menyebabkan kehancuran sepenuhnya. Sekiranya kepekatannya terlalu rendah, selaput tidak dapat dilarutkan sepenuhnya dan bakteria dapat bertahan. Dari segi rawatan, tidak kira sama ada bakteria sedang berehat atau membelah. Pengendalian yang sama berkesan adalah mungkin dalam kedua-dua fasa.

Aplikasi & penggunaan perubatan

Kedua-dua polymyxin B dan colistin mempunyai spektrum aktiviti yang sama. Antara lain, mereka sangat pandai memerangi bakteria gram negatif seperti Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp., Pasteurella spp., Haemophilus spp., Vibrio spp., Bordetella spp. atau Aerobacter. Bakteria sensitif yang bertindak balas dengan baik adalah Acinetobacter spp., Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida atau Pseudomonas aeruginosa.

Rintangan terhadap polimisin juga boleh berlaku. Walau bagaimanapun, perkara ini jarang berlaku. Rintangan boleh berlaku akibat perubahan zat aktif pada permukaan bakteria, dari menghalang masuknya membran sel atau dari perubahan permukaan bakteria. Sebilangan bakteria membentuk enzim pencernaan yang memecah polipeptida polimiksin pada permukaan sel. Di samping itu, beberapa bakteria mengandungi pam tertentu yang mendorong antibiotik keluar dari sel. Perubahan permukaan bakteria, yang dapat dilihat misalnya melalui ketumpatan fosfolipid yang lebih rendah, juga dapat menyumbang kepada daya tahan.

Polimyxin utama yang digunakan adalah polimyxin B atau colistin. Cara tindakan kedua-dua bahan adalah sama. Walau bagaimanapun, colistin hanya dapat digunakan secara langsung dalam salap, dalam aerosol untuk terapi penyedutan atau secara oral untuk rawatan usus. Hampir tidak diserap ke dalam usus, sehingga hanya dapat diberikan secara parenteral (mis. Intravena) untuk penggunaan sistemik. Kolistin tulen, bagaimanapun, mempunyai kesan neurotoksik dan toksik pada buah pinggang ketika diambil secara parenteral. Sebagai prodrug, bagaimanapun, ia dapat diambil sebagai colistimethate sodium (CMS) tanpa komplikasi.

Risiko & kesan sampingan

Seperti yang telah disebutkan, colistin tidak boleh diserap secara parenteral, iaitu dengan memotong usus, kerana ini boleh menyebabkan kesan neurotoksik dan nefrotoksik. Ini juga berlaku untuk polimiksin lain. Walau bagaimanapun, pengambilan kolistin secara oral tidak sesuai untuk penggunaan sistemik, kerana sukar diserap melalui usus. Sebagai prodrug dalam bentuk colistimethate sodium (CMS), ia juga dapat digunakan secara sistematik.