Antibiotica die de bacteriële celstructuur beïnvloeden

Antibiotica kunnen bacteriën doden door te interfereren met hun normale intracellulaire functies (RNA-, DNA- en eiwitsynthese) of door de cellulaire structuur van de bacterie te verzwakken, waardoor de cel openbreken of lyseren. In tegenstelling tot dierlijke cellen hebben bacteriële cellen zowel een plasmamembraan als een stijve buitenste celwand. Antibiotica die de celwand of het plasmamembraan verstoren worden beschreven.

Penicilline en zijn derivaten

Penicilline werkt door een specifieke verknopingsstap te blokkeren bij de productie van celwanden die cruciaal is voor de bacteriën om sterke celwanden te vormen. Penicilline blokkeert de werking van het verknopende enzymtranspeptidase, dus hoewel subeenheden van de celwand normaal worden geproduceerd, zijn ze niet kruisverbonden met elkaar. Deze verknopingsstoring creëert zwakke bacteriële celwanden die het bacteriële cytoplasma en de cellys niet kunnen bevatten, waardoor de bacteriën worden gedood. Penicilline, amoxicilline en ampicilline zijn voorbeelden van antibiotica die werken door de verknopingsstap te blokkeren.

Vancomycine

Vancomycine werkt ook om nieuw gemaakte bacteriële celwanden te verzwakken door de synthese van de celwandsubeenheden (peptidoglycanen) te verstoren. Terwijl penicilline en zijn derivaten direct werken op het verknopingsenzym om de enzymwerking ervan te blokkeren, werkt vancomysine door zich te hechten aan de voorlopers van de subeenheden, waardoor het substraat wordt geblokkeerd voor interactie met het enzym. Zonder juiste verknoping van subeenheden wordt de bacteriële celwand zwak en lyses. De andere werkingsmechanismen van Vancomycine zijn om de doorlaatbaarheid van het celmembraan te vergroten en de RNA-synthese van bacteriën te remmen, waardoor het een zeer krachtig antibioticum met drievoudige bedreiging is.

Bacitracine

Bacitracine blokkeert nog een andere stap in de synthese van bacteriële celwanden. De subeenheden van de celwand (peptidoglycanen) worden geproduceerd in de cel en moeten worden getransporteerd door het lipide-rijke cellulaire membraan. Een speciaal transportermolecuul, een lipidedragermolecuul genoemd, draagt ​​het peptidoglycan door het membraan, geeft de subeenheid vrij en wordt door het membraan teruggevoerd om de volgende subeenheid op te pakken. Bacitracine blokkeert de recycling van het lipide-dragermolecuul dat nodig is om de volgende subeenheid te transporteren, waardoor de celwand verzwakt. De verzwakte celwand lyseert en doodt de bacteriecel.

Polymyxine B

Polymyxine B, een cyclisch peptide-antibioticum, werkt in op een ander bestanddeel van de celstructuur, het plasmamembraan. Polymyxine werkt door de permeabiliteit van het celmembraan te vergroten, waardoor de cel te veel water opneemt en lysis, waardoor de bacterie wordt gedood. Helaas heeft polymyxine ook interactie met het celmembraan van menselijke nier- en zenuwcellen, waardoor het toxisch wordt voor deze organen en daarom een ​​relatief slecht intern antibioticum voor klinisch gebruik.Polymyxine wordt vaak gebruikt in lokale antibiotische preparaten.