Polimyxin adalah antibiotik yang terutamanya melawan gram negatif bakteria. Walau bagaimanapun, bahan aktif hanya bertindak pada bakteria terletak di luar sel badan. Asas keberkesanannya adalah reaksi mereka dengan Phospholipid membran sel bakteria.
Apa itu polimisin?
Polimyxin adalah antibiotik yang melawan terutamanya Gram-negatif bakteria. Polimyxin mewakili polipeptida bercabang yang rumit, yang biasanya terdiri daripada sepuluh asid amino. Mereka menghidap hidrofobik asid lemak pada akhir. Struktur molekul memungkinkan pembentukan kekutuban yang sepadan dengan yang Phospholipid membran sel. Hasilnya, ini molekul dapat berinteraksi dengan Phospholipid dan memusnahkan struktur mereka. Akibatnya, bakteria membran sel larut. Apabila ia musnah sepenuhnya, kematian sel bakteria berlaku. Walau bagaimanapun, polimiksin hanya mencapai bakteria yang berada di luar sel. Sekiranya bakteria telah melalui membran sel badan, mereka tidak lagi dapat dimusnahkan oleh agen ini. Dua bahan aktif polimisin digunakan terutamanya. Salah satunya adalah polimiksin B dan yang lain adalah colistin. Cara tindakan kedua-dua bahan adalah serupa. Walau bagaimanapun, polimiksin tidak dapat diserap secara parenteral (melewati usus) kerana ia kemudian mempunyai kesan neurotoksik dan merosakkan pada buah pinggang. Oleh itu, dalam aplikasi yang lebih baru, colistin digunakan dalam bentuk prodrug sebagai kolistimetat natrium (CMS).
Tindakan farmakologi
Polimyxin digunakan untuk mengawal bakteria Gram-negatif terutamanya patogen. Bakteria Gram-negatif dan Gram-positif berbeza dalam struktur membran sel mereka. Menurut kaedah pewarnaan yang dikembangkan oleh ahli bakteriologi Denmark Gram, kedua-dua kumpulan bakteria dapat dibezakan dengan mudah antara satu sama lain. Pewarna asas digunakan untuk mengotorkan membran sel dengan membentuk kompleks. Bakteria gram positif menunjukkan pewarnaan, sementara bakteria gram negatif tidak dapat diwarnai. Bakteria gram positif mempunyai sampul peptidoglikan murein tebal di dalamnya membran sel, sementara bakteria Gram-negatif hanya mempunyai lapisan murein nipis. Perbezaan ini mempengaruhi kepekaan bakteria terhadap pelbagai antibiotik. Oleh itu, keputusan untuk atau menentang antibiotik tertentu sudah dapat dibuat dengan penentuan noda Gram dengan cepat. Oleh kerana polaritasnya, polimiksin bertindak balas terutamanya dengan fosfolipid yang terikat polisakarida. Oleh itu, ikatan kimia terbentuk antara polimyxin dan lipopolysaccharides (LPS). Oleh kerana lapisan murein nipis pada bakteria gram-negatif, LPS lebih baik dijangkau oleh polimiksin pada bakteria ini. Akibatnya, membran sel pada mulanya hancur sehingga keseluruhan kandungan sitoplasma dilepaskan, menyebabkan sel bakteria mati. Kepekaan bakteria terhadap polimisin meningkat dengan kandungan fosfolipid dalam membran sel. Oleh itu, membran sel bakteria yang sangat sensitif didapati mengikat lebih banyak polimiksin daripada yang lebih sensitif. Pengubahsuaian kimia dari bahan aktif, seperti penyingkiran asid lemak terminal, juga dapat mengurangkan keberkesanan. Juga didapati bahawa semakin tinggi kepekatan daripada antibiotik, semakin baik bakteria itu diperangi. Dalam kajian, lepuh membran bakteria diperhatikan, yang menyebabkan kehancuran sepenuhnya. Sekiranya kepekatan terlalu rendah, selaput tidak dapat dilarutkan sepenuhnya dan bakteria bertahan. Dalam rawatannya, tidak kira sama ada bakteria itu tidak aktif atau hanya membelah. Pengendalian yang sama baik adalah mungkin dalam kedua-dua fasa.
Aplikasi dan penggunaan perubatan
Kedua-dua polymyxin B dan colistin mempunyai spektrum aktiviti yang sama. Antara lain, mereka mengawal bakteria Gram-negatif seperti Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Enterobacter spp, Pasteurella spp, Haemophilus spp, Vibrio spp, Bordetella spp, atau Aerobacter. Bakteria sensitif yang bertindak balas dengan baik termasuk Acinetobacter spp, Bordetella bronchiseptica, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Histophilus somni, Taylorella equigenitalis, Pasteurella multocida, atau Pseudomonas aeruginosa. Rintangan terhadap polimisin juga mungkin berlaku. Walau bagaimanapun, ini jarang berlaku. Ketahanan boleh berlaku akibat perubahan bahan aktif di permukaan bakteria, dari penghambatan masuk ke membran sel, atau dari perubahan permukaan bakteria. Contohnya, sebilangan bakteria membentuk pencernaan enzim yang memecah polipeptida polimiksin yang sudah ada di permukaan sel. Selanjutnya, beberapa bakteria mengandungi pam tertentu yang mengangkut antibiotik yang telah menembusi sel keluar dari sel lagi. Perubahan pada permukaan bakteria, yang dapat dilihat, misalnya, pada yang lebih rendah ketumpatan fosfolipid, juga boleh menyumbang kepada daya tahan. Polimyxin utama yang digunakan adalah polimyxin B atau colistin. Cara tindakan kedua-dua bahan adalah sama. Walau bagaimanapun, colistin boleh digunakan secara langsung hanya di salap, dalam aerosol untuk penyedutan terapi, atau secara lisan untuk rawatan usus. Hampir tidak diserap dalam usus, sehingga hanya dapat diberikan secara parenteral (seperti intravena) untuk penggunaan sistemik. Walau bagaimanapun, kolistin tulen mempunyai kesan neurotoksik dan toksik terhadap buah pinggang apabila diserap secara parenteral. Namun, sebagai prodrug, ia dapat diserap tanpa komplikasi seperti kolistimetat natrium (CMS).
Risiko dan kesan sampingan
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, colistin tidak boleh diambil secara parenteral, yakni melewati usus, kerana kesan neurotoksik dan nefrotoksik dapat terjadi. Ini juga berlaku untuk polimiksin lain. Walau bagaimanapun, pengambilan kolistin secara oral tidak sesuai untuk penggunaan sistemik kerana sukar diserap melalui usus. Walau bagaimanapun, sebagai prodrug dalam bentuk kolistimetat natrium (CMS), ia dapat digunakan secara sistematik.
