Lactame

Antibiotika sind natürliche oder synthetische Verbindungen, die töten Bakterien . Es gibt unzählige verschiedene Antibiotika, die auf verschiedene strukturelle oder biochemische Komponenten von Bakterien wirken. Antibiotika haben keine direkte Wirkung auf das Virus.

Vor der Entdeckung des ersten Antibiotikums Penicillin In den 1930er Jahren gab es nur wenige wirksame Möglichkeiten zur Bekämpfung bakterieller Infektionen. Krankheiten wie Lungenentzündung , Tuberkulose , und Typhus-Fieber waren praktisch unbehandelbar, und kleinere bakterielle Infektionen konnten zu lebensbedrohlichen Krankheiten führen. In den Jahrzehnten nach der Entdeckung von Penicillin wurden viele natürlich vorkommende Antibiotika entdeckt und noch mehr für bestimmte Ziele auf oder in Bakterien synthetisiert.

Antibiotika werden von Bakterien und verschiedenen eukaryotischen Organismen wie Pflanzen hergestellt, um den Organismus normalerweise vor Angriffen durch andere Bakterien zu schützen. Die Entdeckung dieser Verbindungen beinhaltet das Screening von Proben gegen Bakterien auf eine Hemmung des Wachstums der Bakterien. In kommerziellen Umgebungen wurde ein solches Screening automatisiert, so dass täglich Tausende von Proben verarbeitet werden können. Antibiotika können auch hergestellt werden, indem eine Verbindung so angepasst wird, dass sie auf ein ausgewähltes Ziel wirkt. Das Aufkommen der molekularen Sequenzierungstechnologie und der dreidimensionalen Bildrekonstruktion hat das Design von Antibiotika erleichtert.

Penicillin ist eines der Antibiotika in einer Klasse, die als Beta-Lactam-Antibiotika bekannt ist. Diese Klasse ist nach der Ringstruktur benannt, die Teil des Antibiotikamoleküls ist. Andere Klassen von Antibiotika umfassen die Tetracycline, Aminoglycoside, Rifamycine, Chinolone und Sulfonamide. Die Wirkung dieser Antibiotika ist vielfältig. Zum Beispiel üben Beta-Lactam-Antibiotika ihre Wirkung aus, indem sie die Herstellung von stören Peptidoglycan Dies ist das Hauptnetzwerk für Stress in der Bakterienzellwand. Die Störung kann auftreten, indem entweder die Konstruktion der Untereinheiten des Peptidoglykans blockiert wird oder deren Einbau in das bestehende Netzwerk verhindert wird. In einem anderen Beispiel können Unterlycosid-Antibiotika an eine Untereinheit des Ribosoms binden, was die Herstellung von Protein blockiert, oder die Fähigkeit von Molekülen verringern, sich über die Zellwand zum Inneren des Bakteriums zu bewegen. Als letztes Beispiel stören die Chinolon-Antibiotika die Funktion eines Enzyms, das die Doppelhelix von abwickelt Desoxyribonukleinsäure , was wichtig ist, wenn die DNA repliziert werden soll.

Verschiedene Antibiotika unterscheiden sich nicht nur in ihren Zielen für die antibakterielle Aktivität, sondern auch in dem Bereich der Bakterien, auf die sie sich auswirken. Einige Antibiotika werden als Schmalspektrum-Antibiotika klassifiziert. Sie sind nur gegen wenige Arten (oder Gattungen) von Bakterien tödlich. Andere Antibiotika wirken gegen viele Bakterien, deren Aufbau sehr unterschiedlich sein kann. Es wird beschrieben, dass solche Antibiotika ein breites Wirkungsspektrum aufweisen.

In den Jahrzehnten nach der Entdeckung von Penicillin erwies sich eine Vielzahl verschiedener Antibiotika als phänomenal wirksam bei der Bekämpfung infektiöser Bakterien. Antibiotika wurden schnell (und bleiben weitgehend) ein wichtiges Instrument im Arsenal des Arztes gegen viele bakterielle Infektionen. In der Tat führte der Erfolg von Antibiotika in den 1970er Jahren zu der allgemein verbreiteten Ansicht, dass bakterielle Infektionskrankheiten bald beseitigt werden würden. Der anschließende Erwerb einer Resistenz gegen viele Antibiotika durch Bakterien hat sich jedoch als sehr problematisch erwiesen.

Manchmal kann die Resistenz gegen ein Antibiotikum überwunden werden, indem das Antibiotikum durch Zugabe einer anderen chemischen Gruppe leicht modifiziert wird. Dies verändert die baumdimensionale Struktur des Antibiotikums. Leider neigt eine solche Modifikation dazu, für relativ kurze Zeit eine Anfälligkeit für das neue Antibiotikum zu erzeugen.

Antibiotika Resistenz , ein Problem, das entsteht, wenn Antibiotika überbeansprucht oder missbraucht werden. Wenn ein Antibiotikum zur Behandlung einer Infektion richtig eingesetzt wird, sollten alle infektiösen Bakterien direkt abgetötet oder so geschwächt werden, dass die Immunantwort des Wirts sie abtötet. Die Verwendung einer zu niedrigen Konzentration eines Antibiotikums oder das Absetzen der Antibiotikatherapie vor dem vorgeschriebenen Zeitraum kann jedoch überlebende Bakterien in der Bevölkerung hinterlassen. Diese überlebenden Bakterien haben Resistenz gezeigt. Wenn die Resistenz durch eine genetische Veränderung bestimmt wird, kann die genetische Veränderung an nachfolgende Generationen von Bakterien weitergegeben werden. Beispielsweise sind viele Stämme des Bakteriums, die Tuberkulose verursachen, jetzt auch gegen eines oder mehrere der Antibiotika resistent, die routinemäßig zur Bekämpfung der Lungeninfektion verwendet werden. Als zweites Beispiel einige Stämme von Staphylococcus aureus Das kann zu Furunkeln, Lungenentzündung oder Infektionen des Blutkreislaufs führen. Es ist gegen fast alle Antibiotika resistent, was die Behandlung dieser Erkrankungen schwierig macht. Unheilvollerweise ist ein Staphylococcus-Stamm (der bisher selten angetroffen wurde) gegen alle bekannten Antibiotika resistent.