Chinolone Mechanismus der Aktion und Klassifizierung

DieChinolone sind eine Gruppe synthetischer pharmakologischer Mittel mit bakteriostatischer und bakterizider Wirkung, die in der Behandlung von Infektionen sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin weit verbreitet sind. Es ist ein vollständig im Labor synthetisiertes Medikament.

Dies unterscheidet ihn von klassischen Antibiotika wie Penicillin, bei denen das ganze Molekül (Penicillin) oder ein guter Teil davon (halbsynthetische Penicilline) von einem Lebewesen produziert wird (im Fall von Penicillin, einem Pilz). Chinolone sind seit den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts in Gebrauch und haben sich über die Jahrzehnte hinweg entwickelt.

Im Rahmen dieser Evolution wurden Veränderungen in seiner molekularen Struktur eingeführt, die ihre Effektivität erhöht, ihre Macht erhöht und ihr Wirkungsspektrum erweitert.

Die Chinolone wurden in mehrere "Generationen" unterteilt, die sich jeweils durch geringfügige Änderungen in ihrer Struktur von der vorherigen unterscheiden, jedoch einen großen Einfluss auf ihre klinischen Anwendungen haben.

Index

• 1 Wirkmechanismus
  • 1.1 Hemmung der Topoisomerase II
  • 1.2 Hemmung der Topoisomerase IV
• 2 Klassifizierung von Chinolonen
  • 2.1 Chinolone der ersten Generation
  • 2.2 Chinolone der zweiten Generation
  • 2.3 Chinolone der dritten Generation
  • 2.4 Chinolone der vierten Generation
• 3 Referenzen

Wirkmechanismus 

Die Chinolone üben ihre bakterizide Wirkung aus, indem sie die Duplizierung von DNA in Bakterienzellen stören.

Damit die Bakterien überlebensfähig sind, ist eine konstante Duplikation von DNA notwendig, um eine bakterielle Replikation zu ermöglichen. Gleichermaßen ist es wesentlich, dass die DNA-Stränge fast konstant getrennt sind, um die Transkription von RNA und somit die Synthese verschiedener Verbindungen zu ermöglichen, die für das Leben der Bakterien essentiell sind.

Im Gegensatz zu den eukaryotischen Zellen höherer Organismen, in denen sich DNA weniger häufig entwickelt, ist es in Bakterienzellen ein Prozess, der ständig auftritt; Daher ist es durch Eingriffe in die Mechanismen, die den Prozess regulieren, möglich, die Lebensfähigkeit der Zellen zu eliminieren.

Um dies zu erreichen, interagieren die Chinolone mit zwei grundlegenden Enzymen in der DNA-Replikation: Topoisomerase II und Topoisomerase IV.

Hemmung der Topoisomerase II

Während des DNA-Replikationsprozesses wird seine Doppelhelixstruktur durch Segmente abgerollt. Dies erzeugt, dass jenseits des Bereichs, in dem das Molekül getrennt ist, "Supercoils" gebildet werden.

Die normale Wirkung der Topoisomerase II besteht darin, beide DNA-Stränge an dem Punkt zu schneiden, an dem die positive Superspirale gebildet wird, wobei DNA-Segmente mit negativer Superspiralisierung eingeführt werden, um die Spannung der Molekülkette zu verringern und ihre Topologie beizubehalten normal

An dem Punkt, an dem die Stränge mit negativen Windungen eingeführt werden, wirkt Ligase, die in der Lage ist, beide Enden der geschnittenen Kette mittels eines ATP-abhängigen Mechanismus zu verbinden.

Gerade in diesem Teil des Prozesses üben die Chinolone ihren Wirkungsmechanismus aus. Das Chinolon ist zwischen der DNA und der Ligasedomäne der Topoisomerase II angeordnet und bildet molekulare Bindungen mit beiden Strukturen, die das Enzym buchstäblich "verriegeln", so dass es nicht wieder an die DNA bindet.

Fragmentierung des DNA-Strangs

Auf diese Weise beginnt der DNA-Strang - der kontinuierlich sein muss, damit die Zelle lebensfähig wird - zu fragmentieren, wodurch die Zellreplikation, die DNA-Transkription und die Synthese von Verbindungen durch die Zelle unmöglich gemacht werden, was letztendlich führt zu seiner Lyse (Zerstörung).

Die Bindung an Topoisomerase II ist der Hauptwirkungsmechanismus von Chinolonen gegen gramnegative Bakterien.

Die Einführung chemischer Modifikationen in den jüngsten Generationen dieses Arzneimittels ermöglichte jedoch die Entwicklung von Molekülen mit Aktivität gegen grampositive Bakterien, obwohl in diesen Fällen der Wirkmechanismus auf der Hemmung der Topoisomerase IV beruht.

Hemmung der Topoisomerase IV

Wie die Topoisomerase II ist Topoisomerase IV in der Lage, die Doppelhelix der DNA zu trennen und zu schneiden, aber in diesem Fall werden keine Segmente mit negativem Aufwickeln eingeführt.

Topoisomerase IV ist bei negativen Bakterien für die Zellverdopplung von entscheidender Bedeutung, da die DNA des "Tochterbakteriums" an die des "Mutterbakteriums" gebunden bleibt, wobei die Funktion der Topoisomerase IV darin besteht, beide Stränge in dem exakten Punkt zu trennen dass beide Zellen (Progenitor und Tochter) zwei exakt gleiche DNA-Kopien haben.

Andererseits trägt Topoisomerase IV auch dazu bei, die durch die Trennung der DNA-Stränge erzeugten Superwalzen zu eliminieren, ohne jedoch Stränge mit negativen Windungen einzuführen.

Chinolone hemmen die Wirkung dieses Enzyms und hemmen nicht nur die bakterielle Duplikation, sondern führen auch zum Absterben der Bakterien, in denen sich ein langer Strang nicht-funktioneller DNA ansammelt, der es unmöglich macht, ihren lebenswichtigen Prozessen nachzukommen.

Dies ist besonders nützlich gegen grampositive Bakterien; Daher wurde intensiv an der Entwicklung eines Moleküls gearbeitet, das in der Lage ist, die Wirkung dieses Enzyms zu stören, was in der dritten und vierten Generation der Chinolone erreicht wurde.

Klassifizierung von Chinolonen

Die Chinolone sind in zwei große Gruppen unterteilt: nichtfluorierte Chinolone und Fluorchinolone.

Die erste Gruppe ist auch als Chinolone der ersten Generation bekannt und hat eine chemische Struktur, die mit Nalidixinsäure verwandt ist, die das Typmolekül der Klasse ist. Von allen Chinolonen sind dies diejenigen mit dem geringsten Wirkungsspektrum. Derzeit werden sie in der Regel selten verschrieben.

In der zweiten Gruppe befinden sich alle Chinolone, die ein Fluoratom in Position 6 oder 7 des Chinolinrings aufweisen. Entsprechend ihrer Entwicklung werden sie als Chinolone der zweiten, dritten und vierten Generation klassifiziert.

Die Chinolone der zweiten Generation haben ein breiteres Spektrum als Chinolone der ersten Generation, sind aber immer noch auf gramnegative Bakterien beschränkt.

Auf der anderen Seite sollen die Chinolone der dritten und vierten Generation auch auf gram-positive Keime einwirken, für die sie ein breiteres Spektrum als ihre Vorgänger haben.

Im Folgenden finden Sie eine Liste der Chinolone, die zu jeder der Gruppen gehören. An erster Stelle der Liste steht der Antibiotikatyp jeder Klasse, dh der bekannteste, verwendete und vorgeschriebene. In den restlichen Positionen sind die weniger bekannten Moleküle der Gruppe benannt.

Chinolone der ersten Generation

- Nalidixinsäure.

- Oxolinsäure

- Pipemidsäure.

- Cinoxacin.

Die Chinolone der ersten Generation werden gegenwärtig nur als Urin-Antiseptika verwendet, da ihre Serumkonzentrationen keine bakteriziden Mengen erreichen; Daher spielen sie eine wichtige Rolle bei der Vorbeugung von Harnwegsinfektionen, insbesondere wenn sie daran instrumentelle Verfahren durchführen.

Chinolone der zweiten Generation

- Ciprofloxacin (vielleicht das am häufigsten verwendete Chinolon, besonders bei der Behandlung von Harnwegsinfektionen).

- Ofloxacin

Ciprofloxacin und oflaxina sind die beiden wichtigsten Vertreter der zweiten Generation Chinolone bakterizid, sowohl in Bezug auf die Harnwege und systemischen Ebene.

Sie sind auch Teil dieser Gruppe Lomefloxacin, Norfloxacin, Pefloxacin und rufloxacinaaunque, sind aber weniger häufig, weil ihre Wirkung vor allem auf Harnwege beschränkt ist.

Neben der Aktivität gegen gram-negative Bakterien, haben Chinolone der zweiten Generation auch Wirkung gegen einige Enterobacteriaceae, Staphylokokken, und bis zu einem gewissen Grad, gegen Pseudomonas aeruginosa.

Chinolone der dritten Generation

- Levofloxacin (bekannt als eines der ersten Chinolone mit Wirkung gegen Streptokokken und formal bei Atemwegsinfektionen indiziert).

- Balofloxacin.

- Temafloxacin.

- Paxufloxacin.

In dieser Gruppe von Antibiotika wurde die Aktivität gegen gram-positive bevorzugt, wobei ein wenig die Aktivität gegen gram-negative geopfert wurde.

Chinolone der vierten Generation

Die antibiotische Aktivität dieser Gruppe ist Moxifloxacin, die mit dem Ziel, die Kombination in einer einzigen klassischen Arzneimittel Aktivität gegen gramnegative Fluorchinolon erste und zweite Generation Aktivität gegen Gram-positive dritte Generation entwickelt wurden.

Gatifloxacin, Clinafloxacin und Prulifloxacin wurden zusammen mit Moxifloxacin entwickelt; alle diese sind Breitbandantibiotika mit systemischer Wirkung gegen gramnegative, gram-positive (Streptokokken, Staphylokokken), atypische Bakterien (Chlamydia, Mycoplasma) und sogar p. Aeruginosa

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