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Penicillina: come funziona la penicillina?

Le penicilline sono un gruppo di antibiotici usati per trattare una vasta gamma di infezioni batteriche. Sono derivati ​​da funghi e possono essere assunti per via orale o per iniezione.

La penicillina ha salvato milioni di vite dalla sua scoperta iniziale. Nel 2010 sono stati consumati oltre 7,3 miliardi di unità standard di penicillina (pillola, capsula o ampolla), in tutto il mondo.

Le penicilline erano i primi farmaci antibatterici usati dai medici e attaccano una vasta gamma di batteri. La scoperta della penicillina e la conseguente produzione hanno cambiato il volto della medicina.

Fatti veloci sulla penicillina

Ecco alcuni punti chiave sulla penicillina. Maggiori dettagli e informazioni di supporto sono nell’articolo principale.

  • La penicillina è stato il primo antibiotico ad essere usato in medicina
  • Esistono numerosi ceppi di penicillina utilizzati per diverse applicazioni mediche
  • Alexander Fleming è accreditato della scoperta della penicillina
  • La penicillina agisce interferendo con le pareti cellulari dei batteri
  • Meno dell’1% delle persone è pericolosamente allergico alla penicillina

Storia

Penicillina che cresce in una capsula di Petri.

La scoperta dei poteri antibiotici della penicillina è attribuita ad Alexander Fleming. La storia racconta che un giorno, nel settembre 1928, tornò nel suo laboratorio per trovare una capsula di Petri contenente batteri con il coperchio rimosso.

Il piatto era stato contaminato dalla muffa blu-verde. Notò che c’era un anello chiaro intorno allo stampo in cui i batteri erano stati inibiti dalla crescita.

Questa scoperta dello stampo – e il suo riconoscimento dei suoi poteri speciali mise in moto le ruote per creare uno dei farmaci più usati nella storia della medicina.

Nel marzo del 1942, Anne Miller divenne la prima civile ad essere trattata con successo con la penicillina dopo essere quasi morta a causa di un’enorme infezione in seguito a un aborto spontaneo.

Anche se Fleming ottiene spesso il riconoscimento per aver inventato il primo antibiotico, c’era molto lavoro da fare prima che la penicillina potesse diventare così comunemente usata e utile come lo è oggi.

La maggior parte del lavoro fu alla fine portata avanti da scienziati che avevano un laboratorio molto più fornito e una più profonda comprensione della chimica di Fleming. Il dott. Howard Florey, il dott. Norman Heatley e il dott. Ernst Chain hanno condotto i primi studi approfonditi e mirati.

È interessante notare che, con impressionante lungimiranza, il discorso di accettazione del premio Nobel di Fleming ha avvertito che l’uso eccessivo di penicillina potrebbe, un giorno, portare alla resistenza batterica.

Funzione

La penicillina agisce facendo esplodere indirettamente le pareti delle cellule batteriche. Lo fa agendo direttamente sui peptidoglicani, una parte importante della struttura dei batteri.

Il peptidoglicano nelle pareti cellulari dei batteri aumenta la loro forza e impedisce l’ingresso di liquidi e particelle esterni.

I peptidoglicani formano una struttura a maglie attorno alla membrana plasmatica dei batteri.

Quando un batterio si moltiplica, piccoli buchi si aprono nelle loro pareti cellulari mentre le cellule si dividono. Questi fori vengono quindi riempiti con peptidoglicani di nuova produzione e il muro viene ricostruito. Questo a meno che la penicillina non si trovi nelle vicinanze.

Le penicilline inibiscono le protuberanze proteiche che collegano i peptidoglicani insieme nel muro. Questa inibizione impedisce al batterio di chiudere il buco nella sua parete.

A causa della differenza di pressione tra l’interno del batterio e il fluido circostante, l’acqua precipita nel buco e il batterio esplode.

Resistenza

Contrariamente all’opinione popolare, non è il paziente a sviluppare resistenza alla penicillina ma i batteri stessi.

I batteri sono in circolazione da miliardi di anni. Durante questo periodo, hanno subito ambienti estremi e, come tali, hanno una grande esperienza nell’adattamento. Inoltre, si rigenerano molto rapidamente, rendendo i cambiamenti genetici attraverso una popolazione relativamente rapidi.

Esistono tre modi comuni in cui i batteri possono sviluppare un’immunità alla penicillina:

  • Penicillinasi – a volte i batteri producono penicillinasi (ad es. Beta-lattamasi), enzimi che degradano la penicillina. Questa capacità viene quindi trasmessa attraverso il gruppo batterico attraverso un plasmide (un piccolo anello di DNA) in un processo chiamato coniugazione – l’equivalente batterico della riproduzione sessuale, in cui le nuove informazioni genetiche sono condivise tra gli individui.
  • Struttura batterica alterata – alcuni batteri modificano leggermente il formato della loro parete di peptidoglicano o delle proteine ​​leganti la penicillina in modo che la penicillina non possa più legarsi ad essa.
  • Rimozione della penicillina – altri batteri sviluppano sistemi per esportare la penicillina. I batteri hanno pompe di efflusso che vengono utilizzate per trasportare sostanze fuori dalla cellula. Alcune di queste pompe possono essere riutilizzate per smaltire la penicillina.

Effetti collaterali

Di seguito sono riportati alcuni degli effetti collaterali che sono stati rilevati durante l’uso della penicillina:

Gli effetti indesiderati comuni includono:

Una donna con un mal di testa le stringe la testa.

  • Prurito e secrezioni vaginali – a causa dell’infezione del lievito o della vaginosi batterica
  • Mal di bocca e lingua, a volte con chiazze bianche
  • Diarrea
  • Mal di testa

Gli effetti collaterali meno comuni includono:

  • Mancanza di respiro o respiro irregolare
  • Dolori articolari
  • Vertigini improvvisi e svenimento
  • Gonfiore e arrossamento del viso
  • Eruzioni cutanee e orticaria
  • Pelle squamosa e rossa

Gli effetti collaterali rari includono:

  • Ansia, paura o confusione
  • Senso di morte imminente
  • Ansia e allucinazioni
  • Ingiallimento degli occhi e della pelle
  • Gola infiammata
  • Sanguinamento insolito
  • Diarrea e minzione ridotta
  • convulsioni
  • Crampi addominali, spasmi, dolorabilità o dolore
  • Nausea e vomito

rischi

Sebbene le penicilline siano ampiamente utilizzate, come con qualsiasi altro farmaco, ci possono essere alcuni problemi o controindicazioni che si verificano:

  • Allattamento al seno – le madri che allattano possono passare piccole quantità di penicillina ai loro bambini. Ciò può provocare reazioni allergiche, diarrea, infezioni fungine e rash cutaneo.
  • Interazioni: alcuni farmaci possono interagire con la penicillina. È importante consultare un medico prima di assumere più farmaci.
  • Problemi di sanguinamento – alcune penicilline (carbenicillina, piperacillina e ticarcillina) possono peggiorare i problemi di sanguinamento preesistenti.
  • Contraccettivi orali: le penicilline possono impedire l’efficacia dei contraccettivi orali, aumentando le possibilità di gravidanza.
  • Fibrosi cistica: i pazienti con fibrosi cistica sono più inclini ad avere febbre e eruzioni cutanee quando prendono piperacillina.
  • Malattia renale – i pazienti con malattie renali hanno un aumentato rischio di effetti collaterali.
  • Metotrexato: il metotrexato interferisce con la crescita cellulare e viene usato per trattare una serie di condizioni tra cui la leucemia e alcuni problemi autoimmuni. La penicillina impedisce al corpo di smaltire il farmaco, portando potenzialmente a gravi complicazioni.
  • Fenilchetonuria: alcune compresse di amoxicillina più forti e masticabili presentano alti livelli di aspartame che il corpo converte in fenilalanina. Questo è pericoloso per chiunque abbia la fenilchetonuria.
  • Problemi gastrointestinali – i pazienti con una storia di ulcere gastriche o altre malattie intestinali potrebbero avere una maggiore probabilità di sviluppare la colite durante l’assunzione di penicillina.

Allergia alla penicillina

Alcune persone manifestano allergie alla penicillina. Le reazioni allergiche includono normalmente alveari, respiro sibilante e gonfiore, in particolare del viso. Circa il 10% delle persone riferisce un’allergia alla penicillina, ma la cifra reale è più vicina all’1% e solo lo 0,03% mostra effetti allergici potenzialmente letali.

Alcool e penicillina

Sebbene l’alcol non interagisca con la penicillina, può alterare quanto sia efficace. Per questo motivo, non è consigliabile che le persone bevono alcolici con penicillina.

Alcool e penicillina condividono anche effetti collaterali in alcune persone – vertigini e nausea, per esempio – quindi, in combinazione, gli effetti collaterali potrebbero essere peggiorati.

Vale anche la pena notare che alcuni antibiotici hanno reazioni serie con l’alcol, ad esempio metronidazolo e tinidazolo.

La penicillina ha salvato innumerevoli vite durante la sua impressionante carriera medica. I clinici moderni, tuttavia, si preoccupano della marcia in avanti della resistenza agli antibiotici. Solo il tempo dirà come gli antibiotici del futuro supereranno questo preoccupante ostacolo.

Con i progressi della medicina che si muovono con la stessa rapidità con cui sono attualmente, tutto potrebbe essere dietro l’angolo. Nelle parole di Fleming: “a volte si trova ciò che non si sta cercando”.

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