Beta-laktamski antibiotik

Beta-laktamski antibiotici (β-laktamski antibiotici) je naziv za skupinu antibiotika koji u svojoj molekularnoj strukturi sadrže beta-laktamski prsten. U skupinu beta-laktamskih antibiotika ubrajuju se skupine antibiotika: penicilini, cefalosporini, monobaktami, karbapenemi i inhibitori beta-laktamaze.

Beta-laktamski prsten u penicilinima (1) i cefalosporinima (2).

Spojevi iz skupine beta-laktamskih antibiotika su najupotrebljavanija skupina antibiotika.

Način djelovanja

Beta-laktamski antibiotici djeluju bakterocidno na bakterije tako što inhibiraju sintezu peptidoglikana u staničnoj stijenci bakterije. Peptidoglikani su vrlo važni u funkciji bakterija, naročito gram-pozitivnih. Završnu transpeptidaciju u sintezi peptidoglikana omogućuje enzima transpeptidaza koja se još naziva protein koji veže penicilin ili engl. PBP (penicillin binding protein). Beta-laktamski prsten veže se na aktivno mjesto PBP, time nepovratno inhibira završnu transpeptidaciju i tako prekida sintezu stanične stijenke bakterije.

U normalnim uvjetima perkursori peptidoglikana signaliziraju reorganizaciju stanične stijenke, što ima kao posljedicu aktiviranje autokatalitičnih hidrolaza u staničnoj stijenci bakterije.

Rezistencija

Postoje dva načina na koji bakterije mogu se obraniti od djelovanja beta-laktamskih antibiotika, koji da bi djelovali se moraju vezati na aktivno mjesto PBP:

• Bakterija može sintetizirati enzim koji se zove beta-laktamaza (peniciliaza) i koji otvara beta-laktamatski prsten, te ga čini nedjelotvornim, tj. ne može se vezati za PBP. Gen potreban za sintezu enzima bakterija može naslijediti ili dobiti prijenosom plazmida.
• Promjenom na aktivacijskom mjestu PBP-a u staničnoj stijenci bakterije, dolazi do smanjene mogućnosti vezivanja za beta-laktamskim prstenom, te bakterije postaju ne osjetljive ili ponekad samo manje osjetljivije beta-laktamski prsten.