เพนิซิลลินคืออะไรและค้นพบได้อย่างไร?

ที่สุดแบคทีเรียมีผนังด้านนอกทำจากโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เรียกว่า peptidoglycan เพนิซิลลินทำงานโดยการป้องกันไม่ให้แบคทีเรียผลิต peptidoglycan ซึ่งทำให้ผนังเซลล์ของพวกเขาอ่อนแอลงยุบและหกอวัยวะภายในของเซลล์ สิ่งนี้ฆ่าแบคทีเรีย

แบคทีเรียบางตัวผลิตเบต้า-แลคตาเมสซึ่งเป็นเอนไซม์ที่สามารถทำลายเพนิซิลลินและปิดกั้นผลกระทบของมัน เพื่อหยุดยั้งสิ่งนี้จากการเกิดขึ้นเพนิซิลลินอาจรวมกับสารที่สามารถทำให้เป็นกลางเบต้า-แลคตาเมสเช่นกรด clavulanic ตามทรัพยากรทางการแพทย์ตามทรัพยากรทางการแพทย์สต็อปเพิร์ล-

ที่เกี่ยวข้อง:'superbugs' อันตรายเป็นภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นและยาปฏิชีวนะไม่สามารถหยุดการเพิ่มขึ้นได้ อะไรได้บ้าง?

ทุกวันนี้ชนิดของเพนิซิลลินตามธรรมชาติและ semisynthetic ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลกเพื่อรักษาเชื้อแบคทีเรียที่หลากหลายรวมถึงโรคปอดอักเสบ, ลำคอ strep, แบคทีเรียเยื่อหุ้มสมองอักเสบและการติดเชื้อแบคทีเรียทางเพศสัมพันธ์บางอย่างเช่นซิฟิลิสตามสถาบันสุขภาพและการดูแลแห่งชาติแห่งชาติ- มันเป็นยาปฏิชีวนะที่ได้รับการวิจัยอย่างดีโดยมีผลข้างเคียงเล็กน้อย

อย่างไรก็ตามการใช้ยาเพนิซิลลินมากเกินไปและยาปฏิชีวนะอื่น ๆ ได้ผลักดันแบคทีเรียบางสายพันธุ์เพื่อพัฒนาความต้านทานต่อยาเหล่านี้ทำให้การติดเชื้อแบคทีเรียยากขึ้นและบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ที่จะรักษา

เพนิซิลลินสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ธรรมชาติและการสังเคราะห์ เพนิซิลลินธรรมชาตินั้นทำผ่านการหมักของเชื้อราเพนนิซิลิมด์ไครสจีโนมซึ่งผลิตสารประกอบยาปฏิชีวนะเมื่อมันเติบโต penicillins semisynthetic มักจะผลิตในห้องปฏิบัติการจากสารที่ได้จากเพนิซิลลินที่เรียกว่า (+)-6-aminopenicillanic acid (6-APA)สารานุกรมพิษวิทยาฉบับที่สาม(Academic Press, 2014)

เพนิซิลลินมักจะได้รับการฉีดผ่านการฉีดเข้าไปในหลอดเลือดดำหรือกล้ามเนื้อในปริมาณที่แบ่งออกจากกันหลายชั่วโมง เพนิซิลลินบางประเภทเช่นเพนิซิลลิน V สามารถนำมาใช้เป็นของเหลวหรือแท็บเล็ตได้ เส้นทางของการบริหาร - ผ่านเข็มหรือการกลืนกิน - ส่งผลกระทบต่อวิธีการดูดซับยาโดยร่างกายและจำนวนแบคทีเรียที่มาถึงเป้าหมายตาม Statpearls

Amoxicillin เป็นอนุพันธ์ของเพนิซิลลินที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สร้างขึ้นโดยการเพิ่มกลุ่มเคมีพิเศษให้กับเพนิซิลลิน มันได้รับการจัดการโดยปากเปล่าเนื่องจากมีความต้านทานต่อผลกระทบของกรดในกระเพาะอาหารมากกว่าเพนิซิลลินอื่น ๆ ส่วนใหญ่และดูดซึมได้ดีขึ้นในระบบย่อยอาหารตามการทบทวน 2009 ที่ตีพิมพ์ในวารสารคลินิกโรคติดเชื้อของอเมริกาเหนือ- มันยังฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่กว้างขึ้นกว่าเพนิซิลลิน

เพนิซิลลินค่อนข้างปลอดภัยแม้ว่าผู้คนจำนวนเล็กน้อยจะแพ้ยาปฏิชีวนะ ในคนที่ไม่แพ้เพนิซิลลินยังคงมีความเสี่ยงเล็กน้อยต่อผลข้างเคียงเช่นอาการปวดท้องคลื่นไส้อาเจียนและท้องเสียอื้ออึงและ Statpearls

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพนิซิลลิน G สามารถทำให้เกิดความไม่สมดุลของอิเล็กโทรไลต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อได้รับในปริมาณมากและอาจทำให้เกิดผลเช่นกล้ามเนื้อกระตุกและปวดไข้หรือความดันโลหิตต่ำ

ในการแพ้เพนิซิลลินระบบภูมิคุ้มกันจะทำปฏิกิริยากับเพนิซิลลินอย่างผิดพลาดราวกับว่ามันเป็นสารที่เป็นอันตรายและปล่อยสารประกอบเช่นฮิสตามีนเข้าสู่กระแสเลือดAmerican Academy of Allergy, โรคหอบหืดและภูมิคุ้มกันวิทยา(aaaai)

สารประกอบเหล่านี้ทำให้เกิดลมพิษ (ผื่นคันขึ้น) และบวมรอบ ๆ ใบหน้ามือและเท้า แพทย์มักจะรักษาโรคภูมิแพ้เพนิซิลลินด้วยยาแก้แพ้และบางครั้ง corticosteroids ผู้คนไม่ค่อยมีปฏิกิริยาที่คุกคามต่อชีวิตกับเพนิซิลลินที่เรียกว่า Anaphylaxis ซึ่งต้องได้รับการรักษาด้วยอะดรีนาลีนฮอร์โมนใน epipens ทันที การรักษาเพิ่มเติมอาจรวมถึง albuterol เพื่อผ่อนคลายและเปิดทางเดินหายใจของเหลว IV และ corticosteroids

ปฏิกิริยาการแพ้ต่อเพนิซิลลินมักจะเกิดขึ้นน้อยกว่าหนึ่งชั่วโมงหลังจากที่มีคนได้รับยาปฏิชีวนะตาม AAAAI

ประมาณ 10% ของรายงานประชากรสหรัฐที่มีอาการแพ้เพนิซิลลิน แต่การประมาณคร่าวๆชี้ให้เห็นว่าน้อยกว่า 1% ของประชากรอาจแพ้ยาปฏิชีวนะระดับนี้อย่างแท้จริงCDC- และ CDC ตั้งข้อสังเกตว่า 80% ของผู้ที่มีการวินิจฉัยที่ถูกต้องสูญเสียความไวต่อเพนิซิลลินภายใน 10 ปี

แพทย์สามารถยืนยันอาการแพ้เพนิซิลลินโดยใช้การทดสอบทิ่มแทงในระหว่างที่มีการฉีดยาปฏิชีวนะจำนวนเล็กน้อยลงในผิวหนัง หากมีการชนคันที่เกิดขึ้นภายใน 30 นาทีของการทดสอบผู้ป่วยมีแนวโน้มที่จะแพ้เพนิซิลลิน บุคคลที่ทดสอบในเชิงบวกอาจได้รับการกำหนดยาปฏิชีวนะที่แตกต่างกันยาเยลยา-

อย่างไรก็ตามหากเพนิซิลลินมีความจำเป็นอย่างยิ่ง-ตัวอย่างเช่นเมื่อการติดเชื้อที่คุกคามชีวิตไม่มีทางเลือกในการรักษา-ผู้ป่วยอาจต้องการการรักษาด้วยยาเสพติด สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการบริหารยาเพนิซิลลินในปริมาณที่มากขึ้นทุก ๆ 15 ถึง 20 นาทีจนกว่าจะถึงปริมาณการรักษาเต็มรูปแบบทำให้ระบบภูมิคุ้มกันสามารถทนต่อยาได้ชั่วคราว

แพทย์ชาวสก็อตและนักแบคทีเรียอเล็กซานเดอร์เฟลมมิงค้นพบเพนิซิลลินโดยบังเอิญในห้องแล็บของเขาในปี 2471

หลังจากกลับมาจากวันหยุดเขาสังเกตเห็นอาหารจานเพาะเชื้อที่มีอยู่Staphylococcusแบคทีเรียได้รับการปนเปื้อนด้วยแม่พิมพ์ในเพนิซิลเลียมประเภท. ที่Staphylococcusไม่ได้เติบโตตามที่คาดไว้ในจุดที่เชื้อราบุกเข้ามา เฟลมมิ่งได้รับสารสกัดจากแม่พิมพ์ชื่อตัวแทนที่ใช้งานอยู่ "เพนิซิลลิน" และระบุว่าสารสกัดฆ่าแบคทีเรียที่เป็นอันตรายหลายประเภทตามบทความ 2017 ที่ตีพิมพ์ในวารสารโรคติดเชื้อที่เกิดขึ้นใหม่-

เฟลมมิ่งตีพิมพ์ผลการวิจัยของเขาในปี 2472 แต่เขาไม่สามารถแยกสารประกอบใหม่ได้ เป็นเวลาสิบปีที่เฟลมมิ่งส่งเขาเพนิซิลเลียมปั้นให้กับทุกคนที่ร้องขอด้วยความหวังว่าพวกเขาอาจจะได้รับเพนิซิลลินบริสุทธิ์โดยไม่มีประโยชน์

ในที่สุดสารประกอบก็ถูกแยกออกในปี 2482 โดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยเอิร์นส์เชนและฮาวเวิร์ดฟลอรี่นักชีวเคมีที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดในอังกฤษ พวกเขายังทำการทดสอบครั้งแรกของเพนิซิลลินในสัตว์ฉีดหนูแปดตัวที่มีแบคทีเรียที่เป็นอันตรายและจากนั้นให้การรักษาหนูสี่ตัว ในวันถัดไปหนูที่ไม่ได้รับการรักษาทั้งหมดเสียชีวิต แต่สัตว์ที่ได้รับการรักษารอดชีวิตมาได้

เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ 1941 ทีมของ Florey ได้มอบยาเพนิซิลลินให้กับมนุษย์ครั้งแรกสมาคมเคมีอเมริกัน(ACS) อัลเบิร์ตอเล็กซานเดอร์ติดเชื้อที่คุกคามชีวิตและภายในไม่กี่วันหลังจากได้รับเพนิซิลลินเขาก็เริ่มฟื้นตัว น่าเสียดายที่ทีมของ Florey วิ่งออกจากยาเสพติดก่อนที่อเล็กซานเดอร์จะหายเป็นปกติและเขาก็เสียชีวิต

ตามบทความโรคติดเชื้อที่เกิดขึ้นใหม่ในเดือนมิถุนายน 2484 Florey และโซ่เดินทางไปพบกับ Charles Thom ซึ่งเป็นแพทย์หลักของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาและ Andrew Jackson Moyer ผู้อำนวยการห้องปฏิบัติการวิจัยภาคเหนือของกรม

การใช้ยาเพนิซิลลินในทางที่ผิดมีส่วนช่วยในการพัฒนาของการดื้อยาปฏิชีวนะ

ยาปฏิชีวนะฆ่าแบคทีเรียที่ไวต่อยาในขณะที่แบคทีเรียที่ดื้อต่อยาเติบโตและทวีคูณ การสัมผัสซ้ำ ๆ กับแรงกดดันจากยาปฏิชีวนะแบคทีเรียเพื่อพัฒนากลยุทธ์ใหม่ ๆ เพื่อต่อต้านยาเสพติดและจากนั้นพวกเขาสามารถแบ่งปันกลยุทธ์เหล่านั้นกับแบคทีเรียอื่น ๆ ผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การถ่ายโอนยีนแนวนอน"ศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค(CDC).

การแพร่กระจายของความต้านทานต่อเพนิซิลลินได้รับการบันทึกเป็นครั้งแรกในปี 2485 ในหลายสายพันธุ์ของStaphylococcus aureusซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อผิวหนังและระบบทางเดินหายใจจำนวนมาก การต่อต้านเพนิซิลลินได้เกิดขึ้นในเชื้อโรคอื่น ๆ รวมถึงS. pneumoniaeและพวกเขาแสดงความเย็นตามรีวิว 2017 ที่เผยแพร่ในวารสารชีววิทยาและการแพทย์เยล-

ที่เกี่ยวข้อง:'superbugs' อันตรายเป็นภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นและยาปฏิชีวนะไม่สามารถหยุดการเพิ่มขึ้นได้ อะไรได้บ้าง?

ไม่ควรกำหนดยาปฏิชีวนะสำหรับการติดเชื้อไวรัสเช่นโรคหวัดไข้หวัดใหญ่สายเลือดเจ็บคอและหลอดลมอักเสบส่วนใหญ่CDCรัฐ. นั่นเป็นเพราะผู้คนมีแบคทีเรียที่ไวต่อเพนิซิลลินในร่างกายตลอดเวลาโดยไม่มีข้อบกพร่องที่ก่อให้เกิดโรค เมื่อแพทย์ให้เพนิซิลลินสำหรับการติดเชื้อไวรัสมันไม่ได้ทำอะไรเลยที่จะรักษาความเจ็บป่วย แต่กดดันแบคทีเรียที่ไวต่อยาที่มีความไวต่อการอาศัยอยู่ในร่างกายเพื่อพัฒนาความต้านทาน

ตามCDCอย่างน้อย 28% ของยาปฏิชีวนะที่กำหนดไว้ในการตั้งค่าผู้ป่วยนอกไม่จำเป็นต้องใช้โดยผู้ป่วยและมากถึงครึ่งหนึ่งของการใช้ยาปฏิชีวนะทั้งหมดในคลินิกเหล่านี้อาจไม่เหมาะสมเนื่องจากแพทย์เลือกยาปฏิชีวนะปริมาณหรือระยะเวลาการรักษาที่ผิด

"โดยรวมมีปัญหาสำคัญเกี่ยวกับยาปฏิชีวนะที่ไม่เหมาะสมในสหรัฐอเมริกา"Dr. Saul R. Hymesผู้อำนวยการด้านการแพทย์สำหรับการดูแลยาต้านจุลชีพในเด็กที่โรงพยาบาลเด็ก Stony Brook ในนิวยอร์กบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเท่านั้นและไม่ได้หมายถึงการให้คำแนะนำทางการแพทย์